[发明专利]消防机器人的导航方法及其导航装置

说明书

本发明提供一种消防机器人的导航方法，所述导航方法包括：获取所述机器人主体当前行驶环境的第一环境图像和第二环境图像，以及所述位姿传感器感测的所述机器人主体的实时偏航角；其中，所述第一环境图像和所述第二环境图像为所述双目视觉相机拍摄的双目视觉图像；发送所述第一环境图像至所述显示器显示，确定操作者通过所述输入部在所述第一环境图像中选取的目的地；根据所述目的地的屏幕坐标、所述第一环境图像和所述第二环境图像，计算所述目的地的目标偏航角和所述机器人主体到所述目的地的距离；根据所述目标偏航角、所述实时偏航角和所述距离，控制所述机器人主体移动至所述目的地。

技术领域

本发明主要涉及机器人领域，尤其涉及一种消防机器人的导航方法及其导航装置。

背景技术

消防机器人可以在灭火过程中协助消防人员，通常被布置在着火点附近进行灭火作业。火灾发生时，消防员需要手动操作遥控器，以将机器人移动至最佳灭火位置。最佳灭火位置通常离操作者较远，手动控制模式中消防员操作的机动性会显著降低。

业界研发了具备自动导航功能的机器人，这些具备自动导航功能的机器人中，其户外移动平台通常搭载了一系列传感器例如双目视觉相机、雷达、全球定位系统GPS等，以实现基于SLAM(simultaneous localization and mapping，即时定位与地图构建)的导航。

然而，基于SLAM的导航需要提前对每个可能起火的场景构建地图，并且民用GPS的定位准确性不高，加上消防机器人硬件的防爆级别限制，导致当前的导航方法无法满足消防机器人的自动导航需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种消防机器人的导航方法及其导航装置，以实现消防机器人的自动导航，适应快速变化的火情，提高灭火效率。

为实现上述目的，本发明提出了一种消防机器人的导航方法，所述消防机器人包括可移动至着火区域附近进行灭火作业的机器人主体和无线连接至所述机器人主体的远程控制器，所述机器人主体具有双目视觉相机和位姿传感器，所述远程控制器具有输入部和显示器；所述导航方法包括：获取所述机器人主体当前行驶环境的第一环境图像和第二环境图像，以及所述位姿传感器感测的所述机器人主体的实时偏航角；其中，所述第一环境图像和所述第二环境图像为所述双目视觉相机拍摄的双目视觉图像；发送所述第一环境图像至所述显示器显示，确定操作者通过所述输入部在所述第一环境图像中选取的目的地；根据所述目的地的屏幕坐标、所述第一环境图像和所述第二环境图像，计算所述目的地的目标偏航角和所述机器人主体到所述目的地的距离；根据所述目标偏航角、所述实时偏航角和所述距离，控制所述机器人主体移动至所述目的地。

为此，通过操作员在双目视觉相机获取的环境图像中选取目的地，结合位姿传感器感测的偏航角，实现消防机器人的自动导航，无需提前构建地图，可以适应快速变化的火势，提高灭火效率。

在本发明的一实施例中，根据所述目的地的屏幕坐标、所述第一环境图像和所述第二环境图像，计算所述目的地的目标偏航角和所述机器人主体到所述目的地的距离包括：根据所述目的地的屏幕坐标、所述第一环境图像和所述第二环境图像，基于双目视觉原理计算所述目标偏航角和所述距离。

为此，通过双目视觉相机的双目视觉原理，可以计算出目的地的目标偏航角，从而实现控制机器人主体移动至目的地，无需提前构建地图，可以适应快速变化的火势，提高灭火效率。

在本发明的一实施例中，根据所述目标偏航角、所述实时偏航角和所述距离，控制所述机器人主体移动至所述目的地包括：获取所述位姿传感器在初始时刻感测的所述机器人主体的初始偏航角；确定所述初始偏航角和所述目标偏航角的差值；以及根据所述差值和所述实时偏航角，控制所述机器人主体移动至所述目的地。

为此，根据目标偏航角和实时偏航角，可以实现控制机器人主体移动至目的地，无需提前构建地图，可以适应快速变化的火势，提高灭火效率。