[发明专利]一种机器人运动控制方法及设备

权利要求书

1.一种机器人运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：

对机器人的当前帧图像进行处理，以获取所述机器人在所述当前帧图像中的质心位置；

获取所述机器人的移动方向，其中所述移动方向是所述机器人在前一帧图像和所述当前帧图像中的质心的移动方向；

根据所述机器人的移动方向和预定移动方向的偏差，获取所述机器人的校正方向；

利用所述校正方向，控制驱动装置驱动所述机器人运动，以使得所述机器人的运动路径趋近预定路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对机器人的当前帧图像进行处理之前包括：

获取用户输入的所述预定路径，以根据所述预定路径控制所述机器人运动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对机器人的当前帧图像进行处理，以获取所述机器人在所述当前帧图像中的质心位置包括：

对所述当前帧图像进行处理，获取所述当前帧图像的连通区域；

判断所述连通区域是否与所述机器人相匹配；

若判断结果为匹配，则选取所述连通区域的质心作为所述机器人在所述当前帧图像中的质心位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述当前帧图像进行处理，获取所述当前帧图像的连通区域包括：

以所述机器人的初始位置/所述机器人在前一帧图像中的质心位置为中心，获取所述当前帧图像中预定区域的子图像；

对所述子图像进行二值化操作，以获取所述子图像的二值图；

对所述二值图进行开操作，并获取处理后的所述二值图中的连续为预定值的区域，作为所述当前帧图像的连通区域。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述连通区域是否与所述机器人相匹配包括：

判断所述连通区域的轮廓和/或面积是否与所述机器人的轮廓和/或面积相匹配；

若判断结果为匹配，则判定所述连通区域与所述机器人相匹配。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人的移动方向和预定移动方向的偏差，获取所述机器人的校正方向包括：

选取与所述机器人在所述当前帧图像中的质心位置距离最近的部分所述预设路径；

利用所述质心位置和部分所述预设路径，计算所述预定移动方向；

将所述机器人的移动方向和所述预定移动方向的偏差进行比例积分调节，获取所述机器人的校正方向。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用所述质心位置和部分所述预设路径，计算所述预定移动方向包括：

利用下述公式，计算所述预定移动方向：

其中，表示所述预定移动方向，表示与部分所述预设路径平行的方向，表示与部分所述预设路径垂直、且满足的方向，利用下述公式计算：

其中，d表示所述质心位置到部分所述预设路径之间的最短距离，M表示比例参数。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设路径采用分段点列方式存储，所述部分所述预设路径是所述预设路径中与所述机器人在所述当前帧图像中的质心位置距离最近的相邻两个路径点组成的线段，所述方法进一步包括：

计算在所述当前帧图像中所述机器人的质心位置与所述部分预设路径终点之间的距离；

判断所述距离是否小于预设阈值；

若判断结果为小于，则判断所述部分预设路径是否为所述预设路径的最后两个相邻路径点组成的线段，其中一个所述路径点是所述预设路径的终点；

若判断结果为否，则对所述机器人的下一帧图像进行处理，继续执行所述获取所述机器人的移动方向的步骤。

9.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述机器人是磁控微型机器人，所述驱动装置包括磁控驱动装置和三维线圈。

10.一种机器人运动控制设备，其特征在于，包括：相互连接的处理器和通信电路；

所述通信电路用于与外部设备进行通信；

所述处理器用于执行指令以实现如权利要求1-9任一项所述的方法。