[发明专利]一种语音召唤智能居家康护机器人的方法

说明书

本发明公开了一种语音召唤智能家居康护机器人的方法，在机器人上体安装RGB‑D相机及头部安装多个语音传感器；获取RGB‑D相机深度图像和彩色图像；识别RGB‑D相机深度图像和彩色图像中是否有人体轮廓；获得人体轮廓中心位置相对于RGB‑D相机的位置关系；计算出人体轮廓中心在map坐标系中的位置；发布所述人体轮廓中心在map坐标系中的位置到机器人导航模块，导航模块判断该位置是否有效，若有效则导航到该点，并在导航的过程中寻找一条最优路径去导航点，并在机器人到达导航点的时候退出语音传感器召唤状态；若无效则判定导航失败，重新进行语音传感器召唤。本发明无需借助第三方设备进行召唤，操作和携带方便；能准确地把机器人召唤到用户面前，定位精度高。

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，特别是一种语音召唤智能家居康护机器人的方法。

背景技术

现有的机器人召唤系统大多是借助第三方设备对人进行定位，例如手机、手环、智能手表等，这不仅携带不便，且不能对人进行精确定位，且误差较大，从而导致机器人不能准确的移动召唤人的面前进行人机交互。只能在室外进行定位，在室内没有信号，要想能在室内进行定位，必须购买价格昂贵的定位设备，且定位精度也不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种语音召唤智能家居康护机器人的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种语音召唤智能家居康护机器人的方法，包括以下步骤：

1)在机器人上体安装RGB-D相机及头部安装多个语音传感器；

2)获取RGB-D相机正前方视野范围内的深度图像和彩色图像；

3)识别RGB-D相机深度图像和彩色图像是否有人体轮廓；若有，进入步骤 3)；否则，结束；

4)获得人体轮廓中心位置相对于RGB-D相机的位置关系；

5)计算人体轮廓中心在map坐标系中的位置，所述map为机器人导航所构建的地图；

6)发布所述人体轮廓中心在map坐标系中的位置到机器人导航模块，导航模块对该位置进行判断，判断该位置是否有效，若有效则导航到该点，并在导航的过程中寻找一条最优路径去导航点，并在机器人到达导航点的时候退出语音传感器召唤状态；若无效则判定导航失败，返回步骤2)，重新进行语音传感器召唤。

所述语音传感器数量为16个，该16个语音传感器均匀安装在机器人头部，且16个语音传感器的中点均在圆形的周边上，相邻两个语音传感器的中心点到圆心连线的夹角为22.5°。

步骤2)中，若检测到RGB-D相机深度图像和彩色图像中有骨骼数据，则认为所述RGB-D相机深度图像和彩色图像中有人体轮廓。

利用骨骼识别库nite提供的UserTracker进行骨骼数据检测和识别。

计算人体轮廓中心到map坐标系中的位置的公式为：

其中为人体轮廓中心在相机坐标中的位置，为旋转矩阵，R₀₀，R₀₁，...,R₂₂为旋转矩阵的内部参数(相机坐标系到Map坐标系的变换分为相机坐标到机器人坐标变换，机器人坐标到map坐标变换两个部分，其中相机坐标到机器人坐标变换旋转平移参数可以根据相机安装在机器人的上位置直接获取，是固定的。机器人坐标到map坐标变换旋转平移参数可以通过机器人马盘实时获取，是时刻变化的，再把这两部分参数合起来就可以得到相机到map旋转平移参数)；为平移矩阵，T_X,T_Y,T_Z分别为x,y,z方向的相机坐标系到map坐标系的平移值，为人在map坐标系中的位置。