[發明專利]一種基于色彩識別的移動機器人導航方法

有效

• 申請號: 202010099323.6
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111309008B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 沈世斌;蒲文浩;謝非;張亮;張思寧;楊繼全;吳奕之;盧毅;曹湘玉;沈舒雨
• 申請（專利權）人: 南京師范大學;南京智能高端裝備產業研究院有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

本發明提供了一種基于色彩識別的移動機器人導航方法，包括：采集周圍環境中輔助識別點標的彩色圖像信息，對彩色圖像進行顏色閾值、像素閾值和面積閾值處理，同時根據其他預設條件，確定環境是否存在阻礙運輸的障礙物；解算出輔助識別點標和環境中阻礙運輸的障礙物的位置信息；根據輔助識別點標的位置信息，確定移動機器人在進行運輸作業時的運動控制方案，保證運輸過程的及時、平穩；根據障礙物的位置信息，確定移動機器人在進行運輸作業時的運動控制方案。若出現位置信息傳輸中斷，將自動切換到特定的運動控制方案保證移動機器人的正常工作，實現移動機器人自動并且穩定地完成運輸任務。

技術領域

本發明涉及導航定位的技術領域，具體涉及一種基于色彩識別的移動機器人導航方法。

背景技術

隨著電子信息地高速發展，視覺識別逐漸被運用到各行各業的方方面面，乃至人們的日常生活。而這也為更加智能化的物流運輸系統的誕生提供了可能。智能物流這一概念最早由美國、德國等國家提出，之后成為流水線智能分揀的一個重要環節。目前，雖然已有機器人運輸技術，但仍存在許多不足，如移動緩慢、操作單一、適應面窄等。針對這種重復性強、需要耗費大量人力的工作流程，利用何種方法可以更好的提高運輸效率，縮短運輸時間成本，依然是智能物流領域需要研究解決的問題。

本發明提供一種基于色彩識別的移動機器人導航方法，通過色彩識別可以有效的識別輔助識別位點的具體位置信息，達到準確運輸的目的。同時還可以解決運輸過程中遇到阻礙運輸的障礙物的問題，實現系統的穩定運行。通過合理的運動控制方法，能夠讓運輸平臺在盡可能短的時間，快速穩定的完成運輸任務，并迅速識別到下一個規定的點標位置，從而實現自動并且連續地運輸功能。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種基于色彩識別的移動機器人導航方法，該方法包括：采集周圍環境中輔助識別點標的彩色圖像信息，對彩色圖像進行顏色閾值、像素閾值和面積閾值處理，同時根據其他預設條件，確定環境是否存在阻礙運輸的障礙物；解算出輔助識別點標和可能存在的環境中阻礙運輸的障礙物的位置信息；根據輔助識別點標的位置信息，確定移動機器人在進行運輸作業時的運動控制方案，保證運輸過程的及時、平穩；根據障礙物的位置信息，確定移動機器人在進行運輸作業時的運動控制方案。若出現位置信息傳輸中斷，將自動切換到特定的運動控制方案保證移動機器人的正常工作，實現移動機器人自動并且穩定地完成運輸任務。

本發明提供一種基于色彩識別的移動機器人導航方法，包括如下步驟：

步驟1：在移動機器人運動路徑上布置輔助識別點標，移動機器人通過攝像頭采集周圍環境中輔助識別點標的彩色圖像，對所得到的彩色圖像進行處理，對彩色圖像信息的有效性進行判斷，最終獲得有效的彩色圖像信息；

步驟2：根據預先設定的條件，對彩色圖像信息進一步識別，判斷環境中是否存在輔助識別點標之外阻礙運輸的障礙物，如果存在，則直接執行步驟5，否則順序執行步驟3；

步驟3：讀取輔助識別點標和環境中阻礙運輸的障礙物的位置信息；

步驟4：根據輔助識別點標的位置信息，確定移動機器人在進行運輸作業時的運動控制方案；

步驟5：根據障礙物的位置信息，移動機器人進行減速并繞開障礙物；

步驟6：如果出現輔助識別點標的位置信息傳輸中斷的情形，將自動切換到特定的運動控制方案，保證移動機器人的正常工作。

所述步驟1包括：

步驟1.1：設定N組顏色閾值參數，判斷彩色圖像信息中，有效彩色圖像的顏色信息：

N根據環境復雜程度而變化，一般來說N≥3；其中L通道上下限取值在[0,100]，A、B通道上下限取值在[-128,127]，6個數值均為整數；若確定的顏色為紅色，則確定的顏色范圍為(40,85,40,80,-10,75)，對應為紅色。