[发明专利]一种双足机器人自动循迹的方法

权利要求书

1.一种双足机器人自动循迹的方法，其特征在于，包括：

安装在所述双足机器人上的视觉传感器发送机器人足下的导航路径图像信息到处理器；

所述处理器对接收到的所述导航路径图像信息进行处理，获得机器人当前姿态与导航路径的相对位置关系，并发送给控制器；所述相对位置关系包括角度偏差和位置偏差；

所述控制器根据接收到的角度偏差和位置偏差控制机器人调整行走路径以实现自动循迹。

2.根据权利要求1所述的双足机器人自动循迹的方法，其特征在于，所述处理器对接收到的所述导航路径图像信息进行处理，包括：

将RGB彩色图转换为灰度图；

采用均值滤波法对灰度图进行图像滤波；

采用Canny边缘检测算法对滤波后的图像进行边缘检测；

提取路径边缘坐标，获得路径的中心线；

根据所述中心线的位置获得机器人当前姿态与导航路径的相对位置关系。

3.根据权利要求2所述的双足机器人自动循迹的方法，其特征在于，所述提取路径边缘坐标，获得路径的中心线，包括：

通过逐行扫描的方法来获取图像中路径的边缘坐标，并且取中值得到中心线位置的列矩阵idnex，如下：

idnex＝(I₁,I₂,...,I_i)^T

其中，F(i,j)表示f(i,j)经Canny边缘检测算法处理后的二位数值图像对应的二维数组。

4.根据权利要求3所述的双足机器人自动循迹的方法，其特征在于，如果导航路径为直线路径或曲线路径，根据下述方法获得路径的中心线：

在图像处理区域内，分别对第一行所有像素进行处理，获得左边缘点位置与和右边缘点位置；

从第二行开始，利用同帧路径图像中上一行的左边缘点位置和右边缘点位置来分别限定相邻下一行的左边缘点位置和右边缘点位置范围以获得各自的左边缘点位置和右边缘点位置；

依次取左边缘点位置和右边缘点位置的中点进行连线得到路径的中心线。

5.根据权利要求3所述的双足机器人自动循迹的方法，其特征在于，如果导航路径为交叉路径，根据下述方法获得路径的中心线：

将图像拆分为底部、中部和顶部三个部分；

在顶部与中部之间取一中间行取得其前行路径的中心点，并且分别连线得到路径的中心线。

6.根据权利要求2所述的双足机器人自动循迹的方法，其特征在于，如果导航路径为直线路径，根据下述方法获取直线路径的角度偏差和位置偏差：

获取图像底部中心线距离图像的中心位置的距离作为位置偏差，获取中心线与Y轴的夹角作为角度偏差。

7.根据权利要求6所述的双足机器人自动循迹的方法，其特征在于，如果导航路径为曲线路径，根据下述方法获取曲线路径的角度偏差和位置偏差：

获取图像底部中心线距离图像的中心位置的距离作为位置偏差；

计算路径中心线的弧长与弦长的比值作为弯曲度，获取曲线前端切线与Y轴的夹角β，获取曲线两端中点的连线与Y轴的夹角α；根据弯曲度的对角度偏差β-α进行补偿。

8.根据权利要求7所述的双足机器人自动循迹的方法，其特征在于，如果导航路径为交叉路径，根据下述方法获得角度偏差和位置偏差：

判断交叉路径前进方向；

如果前进方向为直线路径，则获取直线路径的角度偏差和位置偏差；

如果前进方向为曲线路径，则获取曲线路径的角度偏差和位置偏差。