[發明專利]一種人體曲面建模方法、建模裝置及建模系統

有效

• 申請號: 202110600486.2
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113268062B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 孫昊;馬添翼;劉明和;丁慶松;徐悅軒
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種人體曲面建模方法，其特征在于，所述建模方法包括：

構建給定區域對應的靜態三維柵格地圖；所述給定區域包括人體洗浴區域；

獲取掃描路徑，基于所述掃描路徑和所述靜態三維柵格地圖確定運動路徑；所述掃描路徑為監控終端根據人體位姿所確定的；所述運動路徑為在所述靜態三維柵格地圖中規劃出的一條從起點運動至終點的能完整采集人體點云數據的機器人運動路徑；所述起點為機器人的當前位置，所述終點根據所述掃描路徑而確定；

控制機器人沿所述運動路徑運動，并在所述機器人的運動過程中控制掃描模塊對人體進行SLAM三維激光掃描，得到人體掃描信息，基于所述人體掃描信息獲得人體點云數據；

根據所述人體點云數據進行人體曲面建模，得到人體模型；將所述人體點云數據進行區域劃分，對劃分得到的每一所述區域分別進行人體曲面建模，得到人體模型。

2.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述構建給定區域對應的靜態三維柵格地圖具體包括：

控制機器人在給定區域內運動，并在所述機器人的運動過程中控制掃描模塊對所述給定區域進行SLAM三維激光掃描，得到環境掃描信息，基于所述環境掃描信息獲得環境點云數據；

根據所述環境點云數據，利用激光SLAM算法構建初始靜態三維柵格地圖；所述初始靜態三維柵格地圖包括多個柵格；所述柵格包括黑色柵格和白色柵格；所述黑色柵格即為靜態障礙物所處柵格；

確定每一所述柵格的坐標值，并將所有所述黑色柵格的坐標值替換為預設固定值，得到靜態三維柵格地圖；所述預設固定值大于所有所述柵格的坐標值。

3.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述基于所述掃描路徑和所述靜態三維柵格地圖確定運動路徑具體包括：

以機器人的當前位置作為起點，根據所述掃描路徑確定終點；

將所述靜態三維柵格地圖內的每一個柵格作為一個路點，將所述起點所在柵格作為起始路點，將所述終點所在柵格作為目標路點；

將所述起始路點置于第一列表中；

選取任意一個所述起始路點的相鄰路點作為第一鄰居路點，根據所述第一鄰居路點的坐標值判斷是否將所述第一鄰居路點添加到所述第一列表中，得到第一判斷結果；所述起始路點的相鄰路點與所述起始路點位于同一水平面上；

當所述第一判斷結果為是時，選取所述第一列表中代價估計值最小的路點作為當前路點；

將所述當前路點從所述第一列表移動至第二列表，并判斷所述當前路點是否為所述目標路點，得到第二判斷結果；

當所述第二判斷結果為是時，根據所述第二列表得到運動路徑；

當所述第二判斷結果為否時，選取任意一個所述當前路點的相鄰路點作為第二鄰居路點，根據所述第二鄰居路點的坐標值以及所處位置確定是否將所述第二鄰居路點添加到所述第一列表中，并選取所述第一列表中代價估計值最小的路點作為當前路點，返回“將所述當前路點從所述第一列表移動至第二列表”的步驟；所述當前路點的相鄰路點與所述當前路點位于同一水平面上；

當所述第一判斷結果為否時，返回“選取任意一個所述起始路點的相鄰路點作為第一鄰居路點”的步驟，直至所述第一判斷結果為是。

4.根據權利要求3所述的建模方法，其特征在于，所述根據所述第二鄰居路點的坐標值以及所處位置確定是否將所述第二鄰居路點添加到所述第一列表中具體包括：

判斷所述第二鄰居路點的坐標值是否為預設固定值，并判斷所述第二鄰居路點是否處于所述第一列表或所述第二列表；

若所述第二鄰居路點的坐標值不為預設固定值，且所述第二鄰居路點不處于所述第一列表，也不處于所述第二列表，則將所述第二鄰居路點添加到所述第一列表中；

否則，則不將所述第二鄰居路點添加到所述第一列表中。