[发明专利]一种机器人运动模式估计方法及装置

权利要求书

1.一种机器人运动模式估计方法，应用于胸鳍拍动水下仿生机器人，其特征在于具体步骤如下：

步骤1：在水下仿生机器人上布放四点光源信标，用于标定机器人身体纵轴与胸鳍的位置；

步骤2：通过图像采集单元采集水下仿生机器人的运动图像；

步骤3：对采集到的水下仿生机器人运动图像进行预处理，得到清晰的光源目标特征；

步骤4：对目标光源在图像上的目标位置参数进行检测，得到目标光源的图像坐标；

步骤5：计算水下仿生机器人左右两侧胸鳍鳍条与身体纵轴之间的夹角、并比较，得到水下仿生机器人的运动模式估计结果：若相等，则判定水下仿生机器人为主动推进模式，若不相等，则为转弯模式。

2.根据权利要求1所述水下仿生机器人运动模式估计方法，其特征在于：所述步骤1中，所述四点光源信标包括一个蓝色灯和三个绿色光源灯；蓝色光源灯位于水下仿生机器人的机身上方，并位于机器人纵轴上；一个绿色光源灯位于水下仿生机器人的机身下方，并位于机器人纵轴上；另外两个绿色光源灯分别位于胸鳍末端。

3.根据权利要求1所述水下仿生机器人运动模式估计方法，其特征在于：所述步骤2中，图像采集单元为双目相机。

4.根据权利要求1所述水下仿生机器人运动模式估计方法，其特征在于：所述步骤3中，对采集到的水下仿生机器人运动图像进行预处理包括，颜色色彩空间转换、图像平滑处理和图像边缘检测，通过图像预处理操作过滤掉非目标特征。

5.根据权利要求1所述水下仿生机器人运动模式估计方法，其特征在于：所述图像平滑处理采用中值滤波的方法模糊图像并降低灰度图像的噪声。

6.根据权利要求1所述水下仿生机器人运动模式估计方法，其特征在于：所述图像边缘检测采用canny边缘检测对目标图像进行处理。

7.根据权利要求1所述水下仿生机器人运动模式估计方法，其特征在于：所述步骤4中，对目标光源在图像上的目标位置参数检测是基于最小二乘的目标光源检测算法，能够剔除由于水面倒影产生的虚假光源；

首先，使用边缘提取算法在平滑处理后的图像上对目标的边缘特征进行提取；

然后，剔除所提取的目标边缘特征中的噪声和亮点；

最后，选取目标光源圆心Y坐标最小的四个点作为图像坐标。