[發明專利]基于全景導航的移動機器人觸控式遙操作控制方法

在審

• 申請號: 202010589138.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111890352A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 謝強;蘇波;劉興杰;金宇春;韓相博;陶進;馬睿璘;康曉;熊巍;靳保;趙洪雷;何亞麗;汪洋;李勝飛
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G06F3/041;G06F3/0488;H04N5/232;H04N7/18
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣

本發明提供一種基于全景導航的移動機器人觸控式遙操作控制方法，依據機器人周身全景圖像，采用觸控式遙操作，能夠遠程控制機器人進行高效實時偵察。該方法的步驟包括：基于移動機器人上裝設的視覺傳感裝置獲取當前移動機器人周身360°全景圖像；將當前360°圖像經無線通信系統輸入至遠程操控終端顯示；點擊操控終端上顯示的機器人周身360°圖像任意位置，可獲得當前該點與機器人前進方向的角度差；基于該角度差控制移動機器人轉向該位置，進而實現導航控制。本發明提供的方法實時性好，穩定性高，能夠適用于大多數場景，應用范圍廣，且大大降低了機器人操作人員的操控難度。

技術領域

本發明涉及自動化控制技術領域，具體涉及一種基于全景導航的移動機器人遙操作控制方法。

背景技術

近年來，移動機器人已然成為急速發展的科學研究領域之一。越來越多的移動機器人正在協助或取代人類工作在多個領域。如戰場偵察與巡邏、外星探索、災難救援、危險品探測、工業及建筑自動化、場館引導、家庭服務、運輸、醫療、娛樂等等。尤其當機器人在遠程進行偵察或搜索任務時，后方人員僅能通過安裝在機器人身上的視覺傳感裝置進行機器人的輔助操控及周邊態勢的偵測工作，當機器人身處環境復雜時，兼顧機器人的實時操控與周圍環境的高效實時偵察對遠程操控人員具有較大的難度。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種基于全景導航的移動機器人觸控式遙操作控制方法，依據機器人周身全景圖像，采用觸控式遙操作，能夠遠程控制機器人進行高效實時偵察。

基于全景導航的移動機器人觸控式遙操作控制方法，具體步驟包括：

步驟一：獲取機器人周身360°全景導航圖像；

步驟二：將步驟一獲取的所述全景導航圖像無線傳輸至遠程操控終端，在所述遠程操控終端屏幕上顯示；

步驟三：在所述遠程操控終端屏幕上通過觸屏方式控制機器人移動：

當觸屏點選所述遠程操控終端屏幕上任一位置時，所述遠程操控終端能夠計算得到當前點選位置所在方向與所述全景導航圖像中機器人正前方向之間的角度關系，從而獲得機器人的轉向角度，所述轉向角度即為當前點選位置所在方向與機器人正前方向之間的角度差；

所述遠程操控終端將獲得的轉向角度無線傳輸至機器人上的底層控制器；所述機器人上的底層控制器響應該轉向角度，控制機器人按該轉向角度轉向，從而將機器人轉向至該點選位置所在方向。

作為本發明的一種優選方式，所述步驟一中：通過所述機器人本體搭載的兩路以上視覺傳感裝置獲取機器人四周的環境圖像數據，兩路以上視覺傳感裝置所獲取的所述環境圖像數據經圖像處理模塊全景拼接后得到機器人周身360°全景導航圖像。

作為本發明的一種優選方式，所述步驟二中：步驟一獲取的所述全景導航圖像編碼后經物理接口推送至機器人車載無線圖傳發射模塊，遠端無線圖傳接收模塊獲取碼流，并將所述碼流經物理接口推至所述遠程操控終端，所述遠程操控終端獲取碼流后進行解碼，并將所述全景導航圖像顯示在遠程操控終端屏幕上。

作為本發明的一種優選方式，所述遠程操控終端屏幕上具有兩個視圖，分別為上視圖和下視圖；機器人周身360°全景導航圖像按30°分量等分成12份，每一份為一個角度區域；其中機器人正前方向為12點方向，正后方向為6點方向，所述上視圖中顯示機器人前進方向左右70°范圍內的圖像，下視圖中顯示其余220°范圍內的圖像。

有益效果：

該方法依靠機器人上的視覺傳感裝置，獲得機器人周身360°全景圖像，操控人員在遠程遙操控機器人進行移動及偵察工作時，可實時觀測到機器人周身全景圖像，當發現有可疑目標時，通過點擊圖像上目標位置所在方向，控制機器人自動轉至該方向，前往偵察；由此能夠兼顧機器人的實時操控與周圍環境，控制機器人進行高效實時偵察。