[发明专利]一种机器人及其爬楼控制方法和装置

权利要求书

1.一种机器人的爬楼控制方法，其特征在于，所述机器人的爬楼控制方法包括：

获取重力方向在机器人相机坐标系中的重力方向向量；

获取场景图像中的楼梯边缘，确定所述楼梯边缘在相机坐标系中的边缘方向向量；

根据所述重力方向向量和所述边缘方向向量确定机器人相对于楼梯的位置参数；

根据所述位置参数调整所述机器人位姿，对机器人进行爬楼控制；

所述获取场景图像中的楼梯边缘的步骤包括：

获取场景图像，通过边缘检测获取深度图像中的边缘集合；

获取所述边缘集合中的斜线集合，对所述斜线集合中的斜线进行去重操作；

统计所述斜线集合中的斜线斜率，获取概率大于预设值的斜率所对应的斜线集合作为楼梯边缘；

所述获取重力方向在机器人相机坐标系中的重力方向向量的步骤包括：

通过机器人的加速度计获取第一相机位姿；

通过机器人的陀螺仪获取第二相机位姿；

根据预设的权值系数，融合所述第一相机位姿和第二相机位姿，得到机器人相机的融合位姿；

根据所述融合位姿确定所述相机坐标系中的重力方向向量。

2.根据权利要求1所述的机器人的爬楼控制方法，其特征在于，在统计所述斜线集合中的斜线斜率的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述斜线集合中的斜线的位置；

根据所述斜线的位置，合并具有相同位置的斜线。

3.根据权利要求1所述的机器人的爬楼控制方法，其特征在于，所述确定所述楼梯边缘在相机坐标系中的边缘方向向量的步骤包括：

获取所述楼梯边缘中的像素点在相机坐标系中的坐标；

根据所述楼梯边缘中的像素点在相机坐标系中的坐标，确定所述楼梯边缘在相机坐标系中的边缘方向向量。

4.根据权利要求1所述的机器人的爬楼控制方法，其特征在于，所述根据所述重力方向向量和所述边缘方向向量确定机器人相对于楼梯的位置参数的步骤包括：

根据所述重力方向向量和所述边缘方向向量，确定机器人在楼梯坐标系中的坐标位置；

根据所述重力方向向量确定机器人与楼梯面的夹角。

5.根据权利要求4所述的机器人的爬楼控制方法，其特征在于，所述根据所述重力方向向量和所述边缘方向向量，确定机器人在楼梯坐标系中的坐标位置的步骤包括：

根据所述重力方向向量和所述边缘方向向量，确定所述机器人相对于楼梯坐标系中的楼梯面的距离；

根据重力方向在相机坐标系中的重力方向向量，确定机器人相对楼梯坐标系中的楼梯面的方位。

6.一种机器人爬楼控制装置，其特征在于，所述机器人爬楼控制装置包括：

重力方向向量获取单元，用于获取重力方向在机器人相机坐标系中的重力方向向量；

边缘方向向量获取单元，用于获取场景图像中的楼梯边缘，确定所述楼梯边缘在相机坐标系中的边缘方向向量；

位置参数获取单元，用于根据所述重力方向向量和所述边缘方向向量确定机器人相对于楼梯的位置参数；

位姿调整单元，用于根据所述位置参数调整所述机器人位姿，对机器人进行爬楼控制；

所述获取场景图像中的楼梯边缘的步骤包括：

获取场景图像，通过边缘检测获取深度图像中的边缘集合；

获取所述边缘集合中的斜线集合，对所述斜线集合中的斜线进行去重操作；

统计所述斜线集合中的斜线斜率，获取概率大于预设值的斜率所对应的斜线集合作为楼梯边缘；

所述获取重力方向在机器人相机坐标系中的重力方向向量的步骤包括：

通过机器人的加速度计获取第一相机位姿；

通过机器人的陀螺仪获取第二相机位姿；

根据预设的权值系数，融合所述第一相机位姿和第二相机位姿，得到机器人相机的融合位姿；

根据所述融合位姿确定所述相机坐标系中的重力方向向量。

7.一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。