[发明专利]一种移动视觉机器人及其测控方法

权利要求书

1.一种移动视觉机器人的测控方法，所述移动视觉机器人，包括一个四轮全方位的移动平台(1)，移动平台上(1)固定一个可旋转并执行多种动作的机械手(2)，在移动平台(1)上用支架(3)固定有一台用于拍摄机器人正前方移动路径以及周围环境全局图像的相机一(4)，在机械手(2)末端固定有朝向操作方向的相机二(5)，用于根据实际情况调整机械手(2)位置及角度从而拍摄特定对象的细节图像，在移动平台(1)内部安装一台工控机(6)，用于接收动作指令，处理视觉图像，路径规划及发送操作指令；

其特征在于，包括以下步骤：

给定机器人具体动作指令，指令包含内容为对何种物体进行何种动作，以及目标物体的坐标方位；

计算并规划移动平台(1)实际移动路径，工控机(6)根据路径产生操作指令控制移动平台(1)转向目标位置；

移动平台(1)向目标位置移动，相机一(4)和相机二(5)实时采集移动路径上的图像，修正方向偏差并避免碰撞；

在经过一次或多次移动接近目标位置后，根据相机一(4)采集的图像判断目标物体的具体方位坐标，修正移动路径；

令机器人机械手(2)移动至目标物体正上方后，根据相机二(5)采集的图像获取目标物体的精确位置与姿态信息，进而机械手(2)对目标物体完成指令中给定的动作；

根据相机一(4)采集的图像中的标定信息修正机器人移动平台(1)和机械手(2)的坐标误差，等待下一轮动作指令。

2.根据权利要求1所述的测控方法，其特征在于，对于图像中目标物体位置和方位的判断，是利用对目标物体的多个特征构造的模型进行模板匹配进行的，对于需要操作的目标物体，对应相机一(4)采集的图像和相机二(5)采集的图像建立两套模型，分别用于两种图像的目标物体定位；首先根据特征对图像中的所有对象进行一次筛选，之后对筛选剩下的对象的提取轮廓进行模板匹配，从而得到目标物体在图像中的坐标位置。

3.根据权利要求2所述的测控方法，其特征在于，所述目标物体在图像中的坐标位置通过如下方法获取：

首先采用canny算子获取图像中的所有轮廓，设定合适的面积阈值，超过阈值的轮廓为图像中的有效目标，其余为噪声，之后对每一个轮廓进行判断，判定轮廓为已知目标物体或是地面标示和移动路径上的障碍；

之后对这些轮廓采用归一化相关系数匹配法与可能存在的目标模板进行模板匹配，目标模板在加入新目标时采集得到，分为对应相机一(4)图像和相机二(5)图像的两套模板，在提取出可能存在的所有目标后，即获取目标物体在图像中的坐标，对于图像中的其他轮廓，首先滤除噪声干扰，之后根据轮廓大小判断是否为移动路径上的障碍或是其他标示。

4.根据权利要求2所述的测控方法，其特征在于，所述特征包含颜色特征，形状特征，大小特征，以及对应某些目标物体独有的突出特征；对得到的目标物体在图像中坐标进行坐标转换获取其世界坐标，以消除相机拍摄的图像存在的不同程度的畸变。