[发明专利]移动机器人及其控制方法和控制系统

摘要

本申请公开一种移动机器人及其控制方法和控制系统，其中，所述移动机器人包括：存储装置，存储有同时定位与地图构建应用及行为控制应用；摄像装置，用于获取操作环境的图像；处理装置，用于控制摄像装置进行拍摄以获取包含地面的图像，并在识别出图像中存在柔性缠绕物时自存储装置中调用同时定位与地图构建应用及行为控制应用以对移动机器人的行为进行控制；移动系统，用于基于处理装置所发出的控制指令而驱动移动机器人移动。利用本申请，可针对柔性缠绕物进行有效地检测，并可根据检测结果对清洁机器人的行为进行相应的控制。 1

主权项

1.一种移动机器人的控制方法，其中，所述移动机器人具有摄像装置，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

在移动机器人的工作模式下，控制所述摄像装置进行拍摄以获取包含地面的图像；以及

对所述摄像装置所拍摄的至少一幅包含地面的图像进行识别，在识别出所述图像中存在柔性缠绕物时对所述移动机器人的行为进行控制。

2.根据权利要求1所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，对所述摄像装置所拍摄的至少一幅图像进行识别的步骤包括：

从所述摄像装置所拍摄的图像中获取至少一幅包含地面的图像；以及

利用柔性缠绕物图像分类器对所述至少一幅包含地面的图像进行识别以得到识别结果。

3.根据权利要求2所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，所述柔性缠绕物图像分类器是经卷积神经网络训练得到的。

4.根据权利要求1所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

获取前、后时刻的至少两幅图像中相匹配特征的位置，依据图像坐标系与物理空间坐标系的对应关系和所述相匹配特征的位置确定机器人的位置及姿态；以及

获取至少一幅图像，依据所述至少一幅图像中特征的位置确定所述至少一幅图像中柔性缠绕物的位置以及依据所述至少一幅图像中的标准量度确定所述柔性缠绕物的尺寸信息。

5.根据权利要求4所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，所述获取前后时刻的至少两幅图像中相匹配特征的位置的方式包括跟踪至少两幅图像中包含相同特征的位置。

6.根据权利要求4所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，所述依据所述至少一幅图像中的标准量度确定所述柔性缠绕物的尺寸信息的方式包括：

在所述至少一幅图像中识别出一具有已知尺寸的参照物；以及

依据所述参照物的尺寸，推算出所述至少一幅图像中柔性缠绕物的尺寸信息。

7.根据权利要求4所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，还包括获取移动机器人的移动信息的步骤。

8.根据权利要求7所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，还包括基于两幅图像中相匹配特征的位置和自前后时刻所获取的移动信息，构建图像坐标系与物理空间坐标系的对应关系的步骤。

9.根据权利要求4所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，对所述移动机器人的行为进行控制的步骤包括以下任一种：

基于柔性缠绕物的位置和尺寸信息，控制所述移动机器人按照原导航路线移动并越过所述柔性缠绕物；

基于柔性缠绕物的位置和尺寸信息，控制所述移动机器人修改原导航路线以越过所述柔性柔性缠绕物；以及

基于柔性缠绕物的位置和尺寸信息，控制所述移动机器人修改原导航路线以避开所述柔性缠绕物。

10.根据权利要求4所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，对所述移动机器人的行为进行控制的步骤包括：基于柔性缠绕物的位置和尺寸信息，控制所述移动机器人停止移动。

11.根据权利要求9或10所述的移动机器人的控制方法，其特征在于，控制所述移动机器人发出报警信息。

12.一种移动机器人，其特征在于，包括：

存储装置，存储有同时定位与地图构建应用及行为控制应用；

摄像装置，用于在移动机器人的工作模式下获取操作环境的图像；

处理装置，与所述存储装置和所述摄像装置相连，用于在移动机器人的工作模式下，控制所述摄像装置进行拍摄以获取包含地面的图像，并在识别出所述图像中存在柔性缠绕物时自所述存储装置中调用同时定位与地图构建应用及行为控制应用以对所述移动机器人的行为进行控制；以及

移动系统，与所述处理装置相连，用于基于所述处理装置所发出的控制指令而驱动移动机器人移动。

13.根据权利要求12所述的移动机器人，其特征在于，所述摄像装置设于所述移动机器人的顶面或者顶面与侧面的交接处。

14.根据权利要求12所述的移动机器人，其特征在于，所述处理装置用以从所述摄像装置所拍摄的图像中获取至少一幅图像，并利用一柔性缠绕物图像分类器对所述至少一幅图像进行识别以获得识别结果。

15.根据权利要求14所述的移动机器人，其特征在于，所述柔性缠绕物图像分类器存储于所述存储装置中，或者存储于与所述移动机器人远程通信的云端系统中。

16.根据权利要求12所述的移动机器人，其特征在于，所述处理装置用以自所述存储装置中调用同时定位与地图构建应用及行为控制应用：

获取前、后时刻的至少两幅图像中相匹配特征的位置，并依据图像坐标系与物理空间坐标系的对应关系和所述相匹配特征的位置确定移动机器人的位置及姿态；以及

获取至少一幅图像，依据所述至少一幅图像中特征的位置确定所述至少一幅图像中柔性缠绕物的位置以及依据所述至少一幅图像中的标准量度确定所述柔性缠绕物的尺寸信息。

17.根据权利要求16所述的移动机器人，其特征在于，还包括跟踪装置，与所述摄像装置相连，用于跟踪前后时刻的至少两幅图像中包含相同特征的位置以获取前后时刻的至少两幅图像中相匹配特征的位置。

18.根据权利要求17所述的移动机器人，其特征在于，还包括移动传感装置，与所述处理装置相连，用于获取移动机器人的移动信息。

19.根据权利要求18所述的移动机器人，其特征在于，还包括初始化装置，用于基于前后时刻的至少两幅图像中相匹配特征的位置和前后时刻所获取的移动机器人的移动信息，构建图像坐标系与物理空间坐标系的对应关系。

20.根据权利要求16所述的移动机器人，其特征在于，所述处理装置调用同时定位与地图构建应用及行为控制应用以对所述移动机器人的行为进行控制的方式包括以下任一种：

基于柔性缠绕物的位置和尺寸信息，向所述移动系统发出控制指令以控制所述移动机器人按照原导航路线移动并越过所述柔性缠绕物；

基于柔性缠绕物的位置和尺寸信息，向所述移动系统发出控制指令以控制所述移动机器人修改原导航路线并越过所述柔性柔性缠绕物；以及

基于柔性缠绕物的位置和尺寸信息，向所述移动系统发出控制指令以控制所述移动机器人修改原导航路线以避开所述柔性缠绕物。

21.根据权利要求16所述的移动机器人，其特征在于，所述处理装置调用同时定位与地图构建应用及行为控制应用以对所述移动机器人的行为进行控制为：基于柔性缠绕物的位置和尺寸信息，向所述移动系统发出控制指令以控制所述移动机器人停止移动。

22.根据权利要求12所述的移动机器人，其特征在于，还包括报警装置，与所述处理装置相连，用于在所述处理装置识别出所述图像中存在柔性缠绕物时发出报警信息。

23.一种移动机器人的控制系统，所述移动机器人配置有摄像装置，其特征在于，所述控制系统包括：

存储装置，存储有同时定位与地图构建应用及行为控制应用；以及

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