[發(fā)明專利]利用深度相機探測路面狀態(tài)的方法、裝置及系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711310464.2
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108445874A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尚凌輝;金杭;裴向南;王丹;陳鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江捷尚人工智能研究發(fā)展有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01C11/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 胡擁軍

本發(fā)明公開了利用深度相機探測路面狀態(tài)的方法、裝置及系統(tǒng)，該方法通過安裝在機器人上的深度相機獲取視場范圍內(nèi)所有物體的位置數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)；根據(jù)視場范圍內(nèi)所有物體的位置數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)生成深度圖像；從深度圖像中提取路面狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述路面狀態(tài)數(shù)據(jù)包括路面狀態(tài)及其位置數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠利用深度相機掃描視場范圍內(nèi)所有物體的位置數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)，生成深度圖像，通過算法識別平整路面、凹凸路面或者有障礙物的路面，合理評估路面狀態(tài)以用作機器人是否遇到無法跨越的凹凸路面狀態(tài)而需要避開或停止下來的依據(jù)。與激光測距單點測量的方式相比，本發(fā)明能更全面地掃描路面狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)路面凹凸或者有障礙物的情況，且探測成本更低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及路面探測的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用深度相機探測路面狀態(tài)的方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機器人在行走過程中，會因為地面的凸起太高或者凹坑太深而翻到，嚴重時可能會導致機器人損壞，因此機器人需要在行走過程中探測路面狀態(tài)。

當前機器人避障主要依靠點激光測距模塊來探測地面的凸起和凹坑，該方法的缺點是只能探測地面單個點的狀態(tài)，實際應用中可能出現(xiàn)路面上存在凹凸但是恰好探測點不在位置上而導致探測失敗的情況。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供利用深度相機探測路面狀態(tài)的方法、裝置及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)采用點激光測距實現(xiàn)機器人避障的方式由于探測點不全面導致探測失敗的問題。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種利用深度相機探測路面狀態(tài)的方法，包括：

掃描步驟，通過安裝在機器人上的深度相機獲取視場范圍內(nèi)所有物體的位置數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)；

生成步驟，根據(jù)視場范圍內(nèi)所有物體的位置數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)生成深度圖像；

提取步驟，從深度圖像中提取路面狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述路面狀態(tài)數(shù)據(jù)包括路面狀態(tài)及其位置數(shù)據(jù)。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述路面狀態(tài)包括平整、凸起、凹陷和有障礙物。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，還包括控制步驟：

當視場范圍內(nèi)存在凸起、凹陷或有障礙物的路面狀態(tài)時，生成控制指令，并將控制指令發(fā)送到機器人，控制機器人避開凸起、凹陷或有障礙物的路面狀態(tài)。

一種利用深度相機探測路面狀態(tài)的裝置，包括：

掃描模塊，用于通過安裝在機器人上的深度相機獲取視場范圍內(nèi)所有物體的位置數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)；

生成模塊，用于根據(jù)視場范圍內(nèi)所有物體的位置數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)生成深度圖像；

提取模塊，用于從深度圖像中提取路面狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述路面狀態(tài)數(shù)據(jù)包括路面狀態(tài)及其位置數(shù)據(jù)。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述路面狀態(tài)包括平整、凸起、凹陷和有障礙物。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，還包括控制模塊，用于：

當視場范圍內(nèi)存在凸起、凹陷或有障礙物的路面狀態(tài)時，生成控制指令，并將控制指令發(fā)送到機器人，控制機器人避開凸起、凹陷或有障礙物的路面狀態(tài)。

一種利用深度相機探測路面狀態(tài)的系統(tǒng)，包括：

上述任一項實施例中的利用深度相機探測路面狀態(tài)的裝置；

深度相機，安裝在機器人上，深度相機用于獲取視場范圍內(nèi)所有物體的位置數(shù)據(jù)和距離數(shù)據(jù)；

機器人，用于根據(jù)控制指令避開凸起、凹陷或有障礙物的路面狀態(tài)。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述機器人還用于在行進遇到問題時向所述裝置發(fā)送報警信息。