[發明專利]機器人及其導航方法

在審

• 申請號: 201910989314.1
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN112683266A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 宋慶祥;朱永康
• 申請（專利權）人: 科沃斯機器人股份有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 北京太合九思知識產權代理有限公司 11610
• 代理人: 柴艷波;劉戈

1.一種機器人的導航方法，其特征在于，所述機器人上安裝有攝像頭，所述導航方法包括：

通過所述攝像頭采集工作場景的圖像；

根據采集到的所述工作場景的圖像，計算得到工作場景的參考方向；

以所述參考方向來校正機器人的巡航坐標系中坐標軸的方向；

采用校正后的巡航坐標系，來對機器人進行導航。

2.如權利要求1所述的機器人的導航方法，其特征在于，所述根據采集到的所述工作場景的圖像，計算得到工作場景的參考方向包括：

對采集到的所述工作場景的圖像進行單應性變換得到變換后圖像，所述變換后圖像的像平面與工作場景的天花板平行；

在所述變換后圖像中進行搜尋，識別工作場景的天花板上的線段。

3.如權利要求1所述的機器人的導航方法，其特征在于，所述根據采集到的所述工作場景的圖像，計算得到工作場景的參考方向，包括：

在采集到的所述工作場景的圖像中進行搜尋，識別工作場景的天花板上的線段。

4.如權利要求2或3所述的機器人的導航方法，其特征在于，所述根據采集到的所述工作場景的圖像，計算得到工作場景的參考方向，包括：

在搜尋到的所述線段中，選取滿足預設條件的線段作為參考線，根據參考線的方向確定參考方向。

5.如權利要求4所述的機器人的導航方法，其特征在于，所述預設條件為：與搜尋到的其它部分線段相互平行。

6.如權利要求4所述的機器人的導航方法，其特征在于，所述預設條件為：與搜尋到的其它部分線段相互垂直。

7.如權利要求1所述的機器人的導航方法，其特征在于，所述以所述參考方向來校正機器人的巡航坐標系中坐標軸的方向包括：

計算第一夾角，所述第一夾角為所述圖像的主軸方向與校正前的機器人的巡航坐標系中坐標軸的方向之間的夾角；

計算第二夾角，所述第二夾角為所述參考方向與所述圖像的主軸方向之間的夾角；

根據所述第一夾角和第二夾角，來計算第三夾角，所述第三夾角為所述參考方向與校正前的機器人的巡航坐標系中坐標軸的方向之間的夾角；

根據所述第三夾角來校正機器人的巡航坐標系中坐標軸的方向。

8.如權利要求1所述的機器人的導航方法，其特征在于，所述攝像頭采集工作場景的圖像的時機是，在機器人開機時、或者是在機器人工作過程中。

9.如權利要求1所述的機器人的導航方法，其特征在于，控制機器人轉動和/或移動，使得機器人的攝像頭的拍攝區域旋轉一周，每隔預定的時間間隔所述攝像頭采集工作場景的圖像。

10.一種機器人，其特征在于，包括：圖像采集單元、計算單元、坐標校正單元和導航單元；其中：

圖像采集單元，通過攝像頭采集工作場景的圖像；

計算單元，根據采集到的所述工作場景的圖像，計算得到工作場景的參考方向；

坐標校正單元，以所述參考方向來校正機器人的巡航坐標系中坐標軸的方向；

導航單元，采用校正后的巡航坐標系，來對機器人進行導航。

11.如權利要求10所述的機器人，其特征在于，計算單元根據采集到的所述工作場景的圖像，計算得到工作場景的參考方向包括：

對采集到的所述工作場景的圖像進行單應性變換得到變換后圖像，所述變換后圖像的像平面與工作場景的天花板平行；

在所述變換后圖像中進行搜尋，識別工作場景的天花板上的線段。

12.如權利要求10所述的機器人，其特征在于，計算單元根據采集到的所述工作場景的圖像，計算得到工作場景的參考方向包括：

在采集到的所述工作場景的圖像中進行搜尋，識別工作場景的天花板上的線段。