双足机器人控制方法、装置以及双足机器人
文献发布时间:2023-06-19 11:26:00
技术领域
本申请涉及机器人行走路径确定技术领域,具体而言,涉及一种双足机器人控制方法、装置以及双足机器人。
背景技术
人形双足机器人在进行行走的过程中,通常需要实时地对地面的情况进行识别,并根据识别的结果确定下一个落脚点(例如:路桩)的位置,进而控制机器人行走到该落脚点的位置。
目前,采用的方法主要是直接通过相机拍照来识别落脚点,然而,机器人结构在装配过程中存在着偏差,相机的视角可能会存在偏差,导致落脚点估计存在着较大的偏差,无法为步态规划提供准确的落脚点坐标信息,导致机器人行走不稳。
发明内容
本申请的目的在于提供一种双足机器人控制方法、装置以及双足机器人,可以通过仿射变换矩阵得到目标坐标位置,进而提供准确的落脚点坐标信息,提高机器人行走的稳定性。
本申请的实施例是这样实现的:
本申请实施例的一方面,提供一种双足机器人控制方法,该方法应用于双足机器人,双足机器人包括:机器人本体、机器人双足以及相机,相机设置于机器人本体上,机器人双足与机器人本体连接,机器人双足用于支撑机器人站立,该方法包括:
获取相机采集的双足机器人当前所在场景的视觉图像,视觉图像中包括至少一个落脚点,每个落脚点用于标识一个位置区域;
根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置,仿射变换矩阵通过预先对相机进行标定处理得到,目标落脚点为机器人双足当前落脚点的下一落脚点,目标坐标位置为目标落脚点在世界坐标系中的坐标位置;
控制机器人双足行走至目标坐标位置。
可选地,根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置,包括:
对视觉图像进行颜色识别,以确定视觉图像中的至少一个待选落脚点以及每个待选落脚点的图像位置,图像位置用于标识待选落脚点在视觉图像中的位置;
从至少一个待选落脚点中确定目标落脚点;
基于仿射变换矩阵以及目标落脚点的图像位置进行仿射变换处理,得到目标落脚点对应的目标坐标位置。
可选地,基于仿射变换矩阵以及目标落脚点的图像位置进行仿射变换处理,得到目标落脚点的位置对应的目标坐标位置,包括:
基于仿射变换矩阵将目标落脚点的图像位置仿射变换至垂直视角图像;
获取垂直视角图像中落脚点的像素坐标;
将落脚点的像素坐标与预设的单位像素进行运算处理,确定目标落脚点的位置对应的目标坐标位置。
可选地,对视觉图像进行颜色识别,以确定视觉图像中的至少一个待选落脚点以及每个待选落脚点的图像位置,包括:
获取颜色直观特性模型处理后的视觉图像;
确定处理后的视觉图像中的至少一个目标颜色区域,并将每个目标颜色区域分别作为一个待选落脚点;
将各目标颜色区域中的中心坐标点作为待选落脚点的图像位置。
可选地,根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置之前,该方法还包括:
获取相机采集的多个校正图像,校正图像中至少包括一个标定板,标定板为黑白棋盘格;
根据多个校正图像中的标定板的位置以及角度对相机的位置进行校正处理,得到仿射变换矩阵。
可选地,根据多个校正图像中的标定板的位置以及角度对相机的位置进行校正处理,得到仿射变换矩阵之前,该方法还包括:
识别标定板的网格角点;
根据标定板的尺寸以及标定板的网格角点确定标定板的位置;
根据相机内参矩阵对标定板的位置进行图像畸形校正。
可选地,根据相机内参矩阵对校正图像进行图像畸形校正之前,该方法还包括:
对相机进行内参参数标定,以获取相机内参矩阵。
可选地,根据多个校正图像中的标定板的位置以及角度对相机的位置进行校正处理,得到仿射变换矩阵,包括:
获取目标校正图像中顶点的位置,目标校正图像为标定板置于水平面上的校正图像;
根据目标校正图像中顶点的位置确定仿射变换矩阵。
本申请实施例的另一方面,提供一种双足机器人控制装置,该装置应用于双足机器人,双足机器人包括:机器人本体、机器人双足以及相机,相机设置于机器人本体上,机器人双足与机器人本体连接,机器人双足用于支撑机器人站立,该装置包括:获取模块、处理模块、行走模块;
获取模块,用于获取相机采集的双足机器人当前所在场景的视觉图像,视觉图像中包括至少一个落脚点,每个落脚点用于标识一个位置区域;
处理模块,用于根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置,仿射变换矩阵通过预先对相机进行标定处理得到,目标落脚点为机器人双足当前落脚点的下一落脚点,目标坐标位置为目标落脚点在世界坐标系中的坐标位置;
行走模块,用于控制机器人双足行走至目标坐标位置。
可选地,处理模块,具体用于对视觉图像进行颜色识别,以确定视觉图像中的至少一个待选落脚点以及每个待选落脚点的图像位置,图像位置用于标识待选落脚点在视觉图像中的位置;从至少一个待选落脚点中确定目标落脚点;基于仿射变换矩阵以及目标落脚点的图像位置进行仿射变换处理,得到目标落脚点对应的目标坐标位置。
可选地,处理模块,具体用于基于仿射变换矩阵将目标落脚点的图像位置仿射变换至垂直视角图像;获取垂直视角图像中落脚点的像素坐标;将落脚点的像素坐标与预设的单位像素进行运算处理,确定目标落脚点的位置对应的目标坐标位置。
可选地,处理模块,具体用于获取颜色直观特性模型处理后的视觉图像;确定处理后的视觉图像中的至少一个目标颜色区域,并将每个目标颜色区域分别作为一个待选落脚点;将各目标颜色区域中的中心坐标点作为待选落脚点的图像位置。
可选地,处理模块,还用于获取相机采集的多个校正图像,校正图像中至少包括一个标定板,标定板为黑白棋盘格;根据多个校正图像中的标定板的位置以及角度对相机的位置进行校正处理,得到仿射变换矩阵。
可选地,处理模块,还用于识别标定板的网格角点;根据标定板的尺寸以及标定板的网格角点确定标定板的位置;根据相机内参矩阵对标定板的位置进行图像畸形校正。
可选地,处理模块,还用于对相机进行内参参数标定,以获取相机内参矩阵。
可选地,处理模块,具体用于获取目标校正图像中顶点的位置,目标校正图像为标定板置于水平面上的校正图像;根据目标校正图像中顶点的位置确定仿射变换矩阵。
本申请实施例的另一方面,提供一种双足机器人,包括:存储器、处理器,存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时,实现上述双足机器人控制方法的步骤。
本申请实施例的另一方面,提供一种存储介质,存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现上述双足机器人控制方法的步骤。
本申请实施例的有益效果包括:
本申请实施例提供的一种双足机器人控制方法、装置以及双足机器人中,可以获取相机采集的双足机器人当前所在场景的视觉图像,视觉图像中包括至少一个落脚点,每个落脚点用于标识一个位置区域;并可以根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置,仿射变换矩阵通过预先对相机进行标定处理得到,目标落脚点为机器人双足当前落脚点的下一落脚点,目标坐标位置为目标落脚点在世界坐标系中的坐标位置;进而可以控制机器人双足行走至目标坐标位置。其中,通过仿射变换矩阵可以将视觉图像中识别得到的落脚点的坐标位置转换为世界坐标系中的目标坐标位置,进而可以使双足机器人运动到目标坐标位置,从而提高目标坐标位置获取的准确性,相应地,基于目标坐标位置进行行走落脚也可以提高该仿人机器人行走的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的双足机器人的结构示意图一;
图2为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的场景示意图;
图3为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图一;
图4为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图二;
图5为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图三;
图6为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图四;
图7为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图五;
图8为本申请实施例提供的黑白棋盘格的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图六;
图10为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图七;
图11为本申请实施例提供的双足机器人控制装置的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的双足机器人的结构示意图二。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面来具体解释本申请实施例中提供的双足机器人的具体结构关系以及连接情况。
图1为本申请实施例提供的双足机器人的结构示意图一,请参照图1,双足机器人包括:机器人本体110、机器人双足120以及相机130,相机130设置于机器人本体110上,机器人双足120与机器人本体110连接,机器人双足120用于支撑机器人站立。
可选地,机器人本体110可以是仿人双足机器人的身体部分,可以与人体结构相类似,可以包括身体、手臂、头部等,该机器人本体110内还可设置有控制器,用以控制机器人运动。机器人双足120可以是仿人双足机器人的两条腿,该机器人双足120可以连接设置于机器人本体的下方,通过控制机器人双足120的运动状态可以实现机器人前进走路的动作。相机130可以是实时进行拍摄的摄像头,该相机130可以设置于机器人本体110的头部附近,例如:下巴位置。相机130的摄像头可以对着地面方向,以采集机器人在行进过程中路面的图像。
下面来具体解释本申请实施例中提供的双足机器人控制方法所应用的具体场景中。
图2为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的场景示意图,请参照图2,该场景中可以包括双足机器人210和多个落脚点220。
其中,落脚点220可以是道路上具有标识的区域,例如:路桩,或者底面上人为划分的标记,具体划分的方式可以是通过不同的颜色进行表征,例如:黑色的地面上设置红色的路桩作为落脚点,或者直接在黑色的地面上设置红色的标识区域。需要说明的是,颜色的设置以及标识区域的大小可以根据实际情况进行设置,在此不作限制。
下面来具体解释在上述应用场景中进行双足机器人控制方法的具体实施过程。
图3为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图一,请参照图3,该方法包括:
S310:获取相机采集的双足机器人当前所在场景的视觉图像。
其中,视觉图像中包括至少一个落脚点,每个落脚点用于标识一个位置区域。
可选地,视觉图像即为在当前应用场景中通过相机的摄像头拍摄获取到的图像,具体可以是朝向地面方向的图像。
可选地,在当前的应用场景中,地面上可以设置有至少一个路桩或者标识区域等作为落脚点,该视觉图像中应当至少有一个落脚点。每个落脚点所标识的位置区域可以是预设大小的地面区域,或者地面上方的区域,在此不作限制。
S320:根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置。
其中,仿射变换矩阵通过预先对相机进行标定处理得到,目标落脚点为机器人双足当前落脚点的下一落脚点,目标坐标位置为目标落脚点在世界坐标系中的坐标位置。
可选地,仿射变换处理具体可以是将视觉图像转换为垂直视角的图像,由于相机在拍摄的过程中并不是完全与水平面平行的前提下进行拍摄,因此,获取到的视觉图像可能存在一定的拍摄角度的误差。通过仿射变换矩阵可以将在具有一定拍摄倾角的情况下拍摄到的视觉图像转换为相机在垂直视角下进行拍摄得到的图像。
可选地,落脚点为路桩为例,在该应用场景中,机器人需要依次将双足踩到对应的路桩上来向前行进。而目标落脚点即为双足机器人下一步迈出时所要踩到的路桩,也即是上述当前落脚点的下一落脚点。另外,世界坐标系可以是以真实世界建立的坐标系下,目标落脚点的具体坐标,该坐标可以是一个空间的三维坐标,若地面始终为同一水平面,不涉及高度变化的情况下,则该坐标也可以是一个平面的二维坐标,具体根据实际应用情况进行设定,在此不作限制。
S330:控制机器人双足行走至目标坐标位置。
可选地,确定了目标坐标位置之后,可以基于预设的控制算法,控制机器人双足行动至该目标坐标位置,进而实现双足机器人的行走控制,在此过程中,双足机器人的相机可以保持实时获取视觉图像,并进行视觉图像的更新,以不断获取新的目标坐标位置,从而保持双足机器人的持续行走过程。
本申请实施例提供的一种双足机器人控制方法中,可以获取相机采集的双足机器人当前所在场景的视觉图像,视觉图像中包括至少一个落脚点,每个落脚点用于标识一个位置区域;并可以根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置,仿射变换矩阵通过预先对相机进行标定处理得到,目标落脚点为机器人双足当前落脚点的下一落脚点,目标坐标位置为目标落脚点在世界坐标系中的坐标位置;进而可以控制机器人双足行走至目标坐标位置。其中,通过仿射变换矩阵可以将视觉图像中识别得到的落脚点的坐标位置转换为世界坐标系中的目标坐标位置,进而可以使双足机器人运动到目标坐标位置,从而提高目标坐标位置获取的准确性,相应地,基于目标坐标位置进行行走落脚也可以提高该仿人机器人行走的稳定性。
下面来具体解释本申请实施例中提供的双足机器人控制方法的另一具体实施过程。
图4为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图二,请参照图4,根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置,包括:
S410:对视觉图像进行颜色识别,以确定视觉图像中的至少一个待选落脚点以及每个待选落脚点的图像位置。
其中,图像位置用于标识待选落脚点在视觉图像中的位置。
可选地,可以通过预设的颜色识别方法对视觉图像的颜色进行识别处理,根据前述应用场景中具体的实施例可以确定落脚点的颜色可以设置于正常地面的颜色不同,因此,可以通过颜色识别的方式确定至少一个待选落脚点以及每个待选落脚点的图像位置。
S420:从至少一个待选落脚点中确定目标落脚点。
可选地,当具有多个待选落脚点时,可以选择距离当前机器人位置最近的落脚点作为目标落脚点;当只有一个待选落脚点时,可以将该待选落脚点作为目标落脚点。
S430:基于仿射变换矩阵以及目标落脚点的图像位置进行仿射变换处理,得到目标落脚点对应的目标坐标位置。
可选地,确定了目标落脚点后,可以将目标落脚点的图像位置进行仿射变换,也即是前述过程中的将该图像位置转换为相机垂直拍摄时的图像位置,进而进行相应位置转换的处理之后,可以得到目标落脚点对应的目标坐标位置。
下面来具体解释本申请实施例中提供的双足机器人控制方法的又一具体实施过程。
图5为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图三,请参照图5,基于仿射变换矩阵以及目标落脚点的图像位置进行仿射变换处理,得到目标落脚点的位置对应的目标坐标位置,包括:
S510:基于仿射变换矩阵将目标落脚点的图像位置仿射变换至垂直视角图像。
可选地,目标落脚点的图像位置具体可以通过坐标的方式来表示,将该坐标与仿射变换矩阵作矩阵运算,进而可以得到一个新的坐标,该新的坐标所在的图像即为上述垂直视角图像,也即是相当于相机在与水平面的垂直方向拍摄的图像。
S520:获取垂直视角图像中落脚点的像素坐标。
可选地,确定上述新的坐标后,可以将该坐标作为在垂直视角图像中落脚点的像素坐标,像素坐标即为在像素坐标系下的坐标,像素坐标系可以是为了描述物体成像后的像点在数字图像上(相片)的坐标而引入,是真正从相机内读取到的信息所在的坐标系,单位为个(像素数目)。
S530:将落脚点的像素坐标与预设的单位像素进行运算处理,确定目标落脚点的位置对应的目标坐标位置。
可选地,确定落脚点的像素坐标后,可以将像素坐标与预设的单位像素进行运算,进而可以得到目标落脚点在实际水平面上的目标坐标位置。其中,预设的单位像素可以是每个像素的物理大小,将像素坐标乘以预设的单位像素可以是每个像素的物理大小即可得到目标落脚点的位置对应的目标坐标位置。
下面来具体解释本申请实施例中提供的双足机器人控制方法的再一具体实施过程。
图6为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图四,请参照图6,对视觉图像进行颜色识别,以确定视觉图像中的至少一个待选落脚点以及每个待选落脚点的图像位置,包括:
S610:获取颜色直观特性模型处理后的视觉图像。
可选地,颜色直观特性模型可以是HSV模型(Hue,Saturation,Value,色调、饱和度、明度模型),通过该模型可以将视觉图像转换为颜色空间中的视觉图像,在颜色空间中的视觉图像可以进行颜色识别。
S620:确定处理后的视觉图像中的至少一个目标颜色区域,并将每个目标颜色区域分别作为一个待选落脚点。
可选地,可以设置一个目标颜色的门限值,将位于目标颜色的门限值内的所有颜色区域作为目标颜色区域,将每个连通的目标颜色区域作为其中的一个待选落脚点,若存在多个目标颜色区域,则可以分别确定多个待选落脚点。
S630:将各目标颜色区域中的中心坐标点作为待选落脚点的图像位置。
可选地,对于每一个连通的目标颜色区域,可以将该区域的中心坐标点作为待选落脚点的图像位置,该中心位置可以根据实际需求进行计算,例如:可以是几何中心或者物理中心等任意一种中心位置,在此不作具体限制。
下面来具体解释本申请实施例中提供的双足机器人控制方法的还一具体实施过程。
图7为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图五,请参照图7,根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置之前,该方法还包括:
S710:获取相机采集的多个校正图像。
其中,校正图像中至少包括一个标定板,标定板为黑白棋盘格。
可选地,校正图像也可以是通过双足机器人的相机获取到的图像,可以是人为主动通过相机进行拍摄的图像,标定板可以是黑白棋盘格形式的标定板,例如:9×9大小的正方形黑白格,每个校正图像中的标定板可以放置于不同的位置,例如:水平放置于地面上、倾斜防止于地面上、垂直放置于地面上,并且,距离相机的长度也可以有所不同,在实际的场景中,除了地面以及落脚点外还会包括其他影响元素,该标定板可以设置于任意影响元素上,并设置任意大小的倾角,在此不作限制。可选地,可以获取30左右数量个的校正图像。
S720:根据多个校正图像中的标定板的位置以及角度对相机的位置进行校正处理,得到仿射变换矩阵。
可选地,可以根据标定板的实际长度以及获取到的标定板中每个网格节点的大小确定标定板的位置以及角度,进而可以实现对相机安装位置进行校正处理,得到前述仿射变换矩阵的具体公式。
下面具体来解释本申请实施例中提供的黑白棋盘格的结构。
图8为本申请实施例提供的黑白棋盘格的结构示意图,请参照图8,本申请实施例中提供的黑白棋盘格可以是9×9尺寸的大小,每个黑色格子与白色格子相邻,可以便于相机识别这些方格之间的节点,从而实现对相机位置的校正。
可选地,图8中的黑白棋盘格为水平放置在地面上的,在实际计算过程中,也可以以其他角度放置、在此不作限制。
下面来具体解释本申请实施例中提供的双足机器人控制方法的另一具体实施方式
图9为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图六,请参照图9,根据多个校正图像中的标定板的位置以及角度对相机的位置进行校正处理,得到仿射变换矩阵之前,该方法还包括:
S910:识别标定板的网格角点。
可选地,标定板内的网格角点即为前述解释中的网格节点,也即是每个黑色方格与白色方格相邻的顶点,由于标定板为黑白棋盘格,颜色反差较大,通过相机可以较为准确地实现网格角点的识别。
S920:根据标定板的尺寸以及标定板的网格角点确定标定板的位置。
可选地,标定板的尺寸可以是出厂时固定的实际尺寸长度,获取该尺寸以及上述网格角点的位置后,可以具体计算出标定板的实际位置。
S930:根据相机内参矩阵对标定板的位置进行图像畸形校正。
可选地,相机的内参矩阵可以是相机内预先设置好的矩阵大小,用于实现像素坐标系与图像坐标系之间的图像转换,其中,图像坐标系可以是为了描述成像过程中物体从相机坐标系到图像坐标系的投影透射关系而引入,方便进一步得到像素坐标系下的坐标。
可选地,根据相机内参矩阵对校正图像进行图像畸形校正之前,该方法还包括:
对相机进行内参参数标定,以获取相机内参矩阵。
可选地,内参矩阵具体可以是通过对相机的内参参数进行标定后确定矩阵,其中内参参数可以包括一个像素的长度、宽度、焦距、扭曲因子、偏移量等多个因素,通过对这些内参参数进行标定设置可以确定内参矩阵,内参矩阵即为由这些内参参数所组成的矩阵,通过内参矩阵可以实现像素坐标系与图像坐标系之间的图像转换。可选地,在进行内参参数标定点过程中可以将双足机器人调整至正常站立的状态。
下面来具体解释本申请实施例中提供的双足机器人控制方法的又一具体实施方式。
图10为本申请实施例提供的双足机器人控制方法的流程示意图七,请参照图10,根据多个校正图像中的标定板的位置以及角度对相机的位置进行校正处理,得到仿射变换矩阵,包括:
S1010:获取目标校正图像中顶点的位置。
其中,目标校正图像为标定板置于水平面上的校正图像。
可选地,目标校正图像的顶点可以是该校正图像中标定板的顶点,由于标定板是黑白棋盘格,其顶点可以包括四个,也即是四个角上的顶点。
S1020:根据目标校正图像中顶点的位置确定仿射变换矩阵。
可选地,确定该目标校正图像的顶点的位置之后,可以基于相机的小孔成像原理,计算目标校正图像所在水平面对应的仿射变换矩阵。
下述对用以执行的本申请所提供双足机器人控制方法对应的装置、设备及存储介质等进行说明,其具体的实现过程以及技术效果参见上述,下述不再赘述。
图11为本申请实施例提供的双足机器人控制装置的结构示意图,请参照图11,该装置包括:获取模块100、处理模块200、行走模块300;
获取模块100,用于获取相机采集的双足机器人当前所在场景的视觉图像,视觉图像中包括至少一个落脚点,每个落脚点用于标识一个位置区域;
处理模块200,用于根据仿射变换矩阵对视觉图像进行仿射变换处理,得到视觉图像中目标落脚点对应的目标坐标位置,仿射变换矩阵通过预先对相机进行标定处理得到,目标落脚点为机器人双足当前落脚点的下一落脚点,目标坐标位置为目标落脚点在世界坐标系中的坐标位置;
行走模块300,用于控制机器人双足行走至目标坐标位置。
可选地,处理模块200,具体用于对视觉图像进行颜色识别,以确定视觉图像中的至少一个待选落脚点以及每个待选落脚点的图像位置,图像位置用于标识待选落脚点在视觉图像中的位置;从至少一个待选落脚点中确定目标落脚点;基于仿射变换矩阵以及目标落脚点的图像位置进行仿射变换处理,得到目标落脚点对应的目标坐标位置。
可选地,处理模块200,具体用于基于仿射变换矩阵将目标落脚点的图像位置仿射变换至垂直视角图像;获取垂直视角图像中落脚点的像素坐标;将落脚点的像素坐标与预设的单位像素进行运算处理,确定目标落脚点的位置对应的目标坐标位置。
可选地,处理模块200,具体用于获取颜色直观特性模型处理后的视觉图像;确定处理后的视觉图像中的至少一个目标颜色区域,并将每个目标颜色区域分别作为一个待选落脚点;将各目标颜色区域中的中心坐标点作为待选落脚点的图像位置。
可选地,处理模块200,还用于获取相机采集的多个校正图像,校正图像中至少包括一个标定板,标定板为黑白棋盘格;根据多个校正图像中的标定板的位置以及角度对相机的位置进行校正处理,得到仿射变换矩阵。
可选地,处理模块200,还用于识别标定板的网格角点;根据标定板的尺寸以及标定板的网格角点确定标定板的位置;根据相机内参矩阵对标定板的位置进行图像畸形校正。
可选地,处理模块200,还用于对相机进行内参参数标定,以获取相机内参矩阵。
可选地,处理模块200,具体用于获取目标校正图像中顶点的位置,目标校正图像为标定板置于水平面上的校正图像;根据目标校正图像中顶点的位置确定仿射变换矩阵。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器(digital singnal processor,简称DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(CentralProcessing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。
图12为本申请实施例提供的双足机器人的结构示意图二,请参照图12,双足机器人包括:存储器400、处理器500,存储器400中存储有可在处理器500上运行的计算机程序,处理器500执行计算机程序时,实现上述双足机器人控制方法的步骤。
可选地,该双足机器人具体可以是前述双足机器人的机器人本体中的控制器。存储器400和处理器500可以设置于该控制器中。
本申请实施例的另一方面,还提供一种存储介质,存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现上述双足机器人控制方法的步骤。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
- 双足机器人控制方法、装置以及双足机器人
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