[发明专利]基于毫米波雷达的机器人地形识别方法及雷达装置

权利要求书

1.一种机器人地形识别方法，其特征在于，所述方法应用于雷达装置，所述雷达装置安装在机器人的第一脚部，所述方法包括：

所述雷达装置在第一时间段内向第一地面先后发射K次毫米波雷达信号，并先后接收到K次回波信号；所述K为正整数；所述第一时间段为所述第一脚部抬离所述第一地面并远离第二脚部移动至所述第一脚部落地这一过程的持续时长；所述机器人还包括所述第二脚部；

所述雷达装置根据所述K次回波信号确定发射K次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息和相对速度信息；其中，所述K次回波信号中的第i次回波信号用于确定发射第i次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息、相对速度信息；所述第i次回波信号对应所述第i次毫米波雷达信号；所述第i次回波信号包括所述第一地面的H个目标反射回来的H个回波信号，所述H个回波信号中的第j个回波信号用于确定第j个目标与所述雷达装置之间的距离信息、相对速度信息；所述发射第i次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息包括所述H个目标与所述雷达装置之间的距离信息；所述发射第i次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间相对速度信息包括所述H个目标与所述雷达装置之间的相对速度信息；所述i为小于或等于K的正整数，所述H为正整数，所述j为小于或等于H的正整数；

所述雷达装置根据发射K次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息和相对速度信息，确定所述第一地面的地形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述雷达装置确定所述雷达装置所安装的第一脚部为所述机器人的支撑腿的脚部时，所述雷达装置停止发射所述毫米波雷达信号。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述雷达装置根据发射K次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息和相对速度信息，确定所述第一地面的地形，包括：

所述雷达装置利用神经网络，根据所述发射K次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息和相对速度信息，确定所述第一地面的地形；所述神经网络是经过训练集训练得到的，所述训练集包括所述机器人在不同地形上行走时，所述雷达装置获取的所述不同地形的地面与所述雷达装置之间的距离信息和相对速度信息；所述不同地形包括以下两项或两个以上项：平地、上楼梯、下楼梯、上坡、下坡。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第i次回波信号还包含干扰物的目标反射回来的回波信号；所述雷达装置根据所述K次回波信号确定发射K次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息和相对速度信息之前，所述方法还包括：

所述雷达装置对所述第i次回波信号中的多个回波信号进行恒虚警率检测，并筛选出所述第一地面的目标；所述恒虚警率检测用于判断所述多个回波信号是否为所述第一地面的目标反射回来的回波信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述雷达装置根据所述K次回波信号确定发射K次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息和相对速度信息，包括：

所述雷达装置对所述K次回波信号进行脉冲维时频分析，得到n₂个时频图；

所述脉冲维时频分析为按照所述雷达装置发射K次毫米波雷达信号的先后顺序，对发射所述K次毫米波雷达信号接收到的同一距离处的回波信号进行时频分析；所述时频图用于指示所述雷达装置发射K次毫米波雷达信号时所述第一地面与所述雷达装置之间的距离信息和相对速度信息；所述时频图的个数n₂为正整数，由所述雷达装置的距离分辨率和所述雷达装置接收所述K次回波信号的第一距离范围确定。