[發明專利]一種輔助自主定位導航AR教學演示的障礙物位置識別方法

有效

• 申請號: 202110584558.9
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113325844B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 曾驥;楊玉坡
• 申請（專利權）人: 天津迦自機器人科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 安孔川

本發明提供了一種輔助自主定位導航AR教學演示的障礙物位置識別方法，包括以下步驟：S1、移動機器人單元通過激光傳感器構建真實場景的虛擬地圖，同時獲取真實場景內的障礙物實時坐標，并將虛擬地圖的坐標集合、障礙物實時坐標、機器人自身當前的坐標回傳到綜合處理單元；S2、綜合處理單元選取虛擬地圖中的某一點作為移動機器人單元的目標終點，同時將選取的目標終點坐標傳輸至移動機器人單元。本發明有益效果：本項目系統具有靈活部署、安全性高、可重復使用和良好的科普互動體驗感，對人工智能科學知識傳播和推廣應用具有重大推動作用，隨著今后科普場景的不斷深化擴展，以機器視覺、機器人技術和AR技術融合的科普產品系列將不斷更新迭代。

技術領域

本發明屬于AR技術以及相關配件領域，尤其是涉及一種輔助自主定位導航AR教學演示的障礙物位置識別方法。

背景技術

AR技術是近年來快速興起的一種現實感知技術，在展示生動性、逼真性方面顯現出了巨大的優勢，如果將其運用于對青少年人工智能科普展示與講解中，將能夠大大增強青少年對人工智能原理認知，從而提高青少年對于人工智能知識探索、交互體驗和科學傳播的興趣。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種輔助自主定位導航AR教學演示的障礙物位置識別方法，通過搭建融合AR和機器人自主定位導航算法的特定場景，利用機器視覺動態檢測定位技術，通過AR方式呈現自主定位導航及避障路徑規劃，開發機器人定位導航算法教學演示系統。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種輔助自主定位導航AR教學演示的障礙物位置識別方法，包括以下步驟：

S1、移動機器人單元通過激光傳感器構建真實場景的虛擬地圖，同時獲取真實場景內的障礙物實時坐標，并將虛擬地圖的坐標集合、障礙物實時坐標、機器人自身當前的坐標回傳到綜合處理單元；

S2、綜合處理單元選取虛擬地圖中的某一點作為移動機器人單元的目標終點，同時將選取的目標終點坐標傳輸至移動機器人單元；

S3、移動機器人單元結合目標終點坐標以及障礙物的實時坐標生成從當前位置到選取的目標點的行進路徑；

S4、通過AR投影單元將步驟S2中生成的目標終點、步驟S3中生成的行進路徑進行可視化輸出。

進一步的，還包括視覺感知單元，用于采集真實場景內的圖像信息，并處理獲取各個物體與移動機器人之間的位置關系，將各個物體與移動機器人之間的位置關系回傳到綜合處理單元，綜合處理單元對視覺感知單元和移動機器人單元采集的信息進行融合處理，生成具有坐標信息的圖像信息。

進一步的，還包括展示交互單元，用戶在展示交互上隨機選點作為目標終點，綜合處理單元將選取的作為輸出至移動機器人單元作為行進路徑黨的目標終點。

進一步的，障礙物包括動態障礙物和靜態障礙物。

進一步的，綜合處理單元還用于對障礙物的實時位置、目標終點、行進路徑進行顏色標記后輸出。

進一步的，AR投影單元包括安裝和投影儀，投影儀通過安裝支架固定在墻體上。

包括固定座、豎直調節桿和安裝座，固定座頂部與房頂連接，豎直調節桿包括第一端和第二端，豎直調節桿的第一端與固定座連接，第二端與安裝座連接，待安裝的投影儀通過安裝座安裝在安裝支架本體上；

固定座包括第一水平連接板和第一側向調節板，第一水平連接板上設有與屋頂連接的安裝孔，第一側向調節板與第一水平連接板垂直設置，第一側向調節板上設有第一水平調節槽，豎直調節桿的第一端設有與第一水平調節槽對應的第一水平調節孔，還包括調節螺栓，調節螺栓穿過第一水平調節槽后與第一水平調節孔連接，用于保持豎直調節桿與固定座的相對位置。