[發明專利]單軌雙輪機器人的控制方法、裝置和計算機設備

在審

• 申請號: 202210338183.2
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114690639A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 鄭清源;陳章;梁斌;蘆維寧;楊君
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 馬云超

本申請涉及一種單軌雙輪機器人的控制方法、裝置、計算機設備、存儲介質和計算機程序產品。所述方法包括：獲取單軌雙輪機器人拍攝的目標圖像數據和單軌雙輪機器人的目標位姿信息；將目標圖像數據和目標位姿信息輸入預先訓練的控制器模型；控制器模型包括視覺子網絡和控制子網絡；通過視覺子網絡，識別目標圖像數據，得到導航信息；視覺子網絡包括初步特征提取模塊、深度特征提取模塊和導航模塊；根據控制子網絡、目標位姿信息和導航信息，得到控制信息；控制信息用于控制單軌雙輪機器人的行駛。采用本方法能夠滿足單軌雙輪機器人的在執行復雜任務時的控制需求，使得單軌雙輪機器人完成復雜任務。

技術領域

本申請涉及計算機技術領域，特別是涉及一種單軌雙輪機器人的控制方法、裝置、計算機設備、存儲介質和計算機程序產品。

背景技術

單軌雙輪機器人是一種具有兩個車輪的移動機器人，且兩個車輪前后分布，在行駛過程中兩個車輪可以擁有同一個直線軌跡。單軌雙輪機器人的結構類似于自行車或摩托車。隨著人類科技的發展，機器人技術越來越成熟，越來越多的移動機器人進入人類的生產、生活。而單軌雙輪機器人作為一種移動機器人，具有體積小、速度快、越野能力強的優點。這種類型的機器人在物資運輸、野外勘測、城市作戰、搶險救災等方面有著廣泛的應用前景。

為了實現對單軌雙輪機器人行進的控制，通常使用的控制方法是PID(proportionintegration differentiation，比例、積分、微分)、LQR(linear quadratic regulator，線性二次型調節器)和SMC(sliding mode control，滑模控制)這一類的傳統控制方法。

然而，當執行復雜任務時，這一類傳統的控制方法無法根據現實情況進行調節，即當執行復雜任務時，單軌雙輪機器人的控制需求難以被這一類傳統的控制方法滿足。因此，現有的單軌雙輪機器人的控制方法無法完成復雜任務。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠完成復雜任務的單軌雙輪機器人的控制方法、裝置、計算機設備、計算機可讀存儲介質和計算機程序產品。

第一方面，本申請提供了一種單軌雙輪機器人的控制方法。所述方法包括：

獲取單軌雙輪機器人拍攝的目標圖像數據和所述單軌雙輪機器人的目標位姿信息；

將所述目標圖像數據和所述目標位姿信息輸入預先訓練的控制器模型；所述控制器模型包括視覺子網絡和控制子網絡；

通過所述視覺子網絡，識別所述目標圖像數據，得到導航信息；所述視覺子網絡包括初步特征提取模塊、深度特征提取模塊和導航模塊；

根據所述控制子網絡、所述目標位姿信息和所述導航信息，得到控制信息；所述控制信息用于控制所述單軌雙輪機器人的行駛。

在其中一個實施例中，所述通過所述視覺子網絡，識別所述目標圖像數據，得到導航信息包括：

將所述目標圖像數據輸入至初步特征提取模塊，得到所述目標圖像數據的初步特征信息；

將所述初步特征信息輸入至深度特征提取模塊，得到所述目標圖像數據的深度特征信息；所述深度特征提取模塊基于密集連接卷積網絡構建；

將所述深度特征信息輸入至導航模塊，得到所述目標圖像數據對應的導航信息。

在其中一個實施例中，所述深度特征提取模塊包括第一提取子模塊、第一深度串聯子模塊、第二提取子模塊和第二深度串聯子模塊；所述將所述初步特征信息輸入至深度特征提取模塊，得到所述目標圖像數據的深度特征信息包括：

將所述初步特征信息輸入至第一提取子模塊，得到第一深度提取結果；

將所述初步特征信息和所述第一深度提取結果輸入至第一深度串聯子模塊，得到所述目標圖像數據的中間特征信息；