[发明专利]一种机器人的人体自动跟随方法

权利要求书

1.一种机器人的人体自动跟随方法，所述机器人包括视觉模块、激光雷达、控制处理系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，跟随目标站在机器人正前方特定区域内，机器人检测到跟随目标后进入跟随模式；

步骤2，所述视觉模块获取图像信息并发送至所述控制处理系统，所述控制处理系统通过骨架识别算法对所述图像信息进行处理，获得跟随目标的第一位置信息，所述第一位置信息包括检测到跟随目标在视觉坐标系下的坐标点集合；

步骤3，所述激光雷达采集点云数据并发送至所述控制处理系统，所述控制处理系统通过人腿识别算法对所述点云数据进行处理，获得跟随目标的第二位置信息，所述第二位置信息包括检测到跟随目标在激光坐标系下的坐标点集合；

步骤4，将所述第一位置信息和第二位置信息转化到机器人坐标系下，并进行融合与筛选，获得跟随目标的最优位置；

步骤5，根据所述跟随目标的最优位置，通过PID算法，调整机器人的方向和速度，对跟随目标进行跟随；

步骤6，重复步骤2-5，直至机器人与跟随目标之间的角度和距离的偏差值低于预设值。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的人体自动跟随方法，其特征在于，步骤1包括以下步骤：

步骤1.1，跟随目标站在机器人正前方特定区域内；所述特定区域为预设的能够检测到跟随目标的区域；

步骤1.2，所述视觉模块获取图像信息并发送至所述控制处理系统，所述激光雷达采集点云数据并发送至所述控制处理系统；

步骤1.3，所述控制处理系统根据所述图像信息，判断机器人正前方特定区域内是否存在跟随目标，如果是，则控制机器人进入跟随模式，并记录当前检测到的人体位置为初始时刻的最优位置，进行步骤2；如果否，则进行步骤1.4；

步骤1.4，所述控制处理系统根据所述点云数据，判断机器人正前方特定区域内是否存在跟随目标，如果是，则控制机器人进入跟随模式，并记录当前检测到的人体位置为初始时刻的最优位置，进行步骤2；如果否，则返回步骤1.2。

3.根据权利要求1所述的一种机器人的人体自动跟随方法，其特征在于，步骤4包括以下步骤：

步骤4.1，将视觉坐标系下的坐标点集合转换成机器人坐标系下的坐标点集合；

步骤4.2，将激光坐标系下的坐标点集合转换成机器人坐标系下的坐标点集合；

步骤4.3，遍历机器人坐标系下的所有坐标点，分别计算与上一时刻的最优位置的直线距离，筛选出距离上一时刻的最优位置最近的坐标点，记录为当前时刻的最优位置。

4.根据权利要求3所述的一种机器人的人体自动跟随方法，其特征在于，步骤4还包括以下步骤：

步骤4.4，获取步骤4.3中计算的与上一时刻的最优位置的最近直线距离，判断所述最近直线距离是否大于预设最大跳变距离；如果是，则判定机器人丢失，退出跟随模式。

5.根据权利要求1所述的一种机器人的人体自动跟随方法，其特征在于，所述视觉模块为深度相机。

6.一种跟随式旱烟净化机器人，其特征在于，采用如权利要求1-5任意一项所述的一种机器人的人体自动跟随方法，所述跟随式旱烟净化机器人包括视觉模块、激光雷达、控制处理系统、升降吸烟管、机器人本体；

所述视觉模块用于获取图像信息并发送至所述控制处理系统；

所述控制处理系统用于通过骨架识别算法对所述图像信息进行处理，获得跟随目标的第一位置信息，所述第一位置信息包括检测到跟随目标在视觉坐标系下的坐标点集合；

所述激光雷达用于采集点云数据并发送至所述控制处理系统；

所述控制处理系统用于通过人腿识别算法对所述点云数据进行处理，获得跟随目标的第二位置信息，所述第二位置信息包括检测到跟随目标在激光坐标系下的坐标点集合；

所述控制处理系统还用于将所述第一位置信息和第二位置信息转化到机器人坐标系下，并进行融合与筛选，获得跟随目标的最优位置；

所述控制处理系统还用于根据所述跟随目标的最优位置，通过PID算法，调整机器人的方向和速度，对跟随目标进行跟随；

所述控制处理系统还用于在接收到进入净化模式的指令后，控制所述升降吸烟管进行旱烟净化。

7.根据权利要求6所述的一种跟随式旱烟净化机器人，其特征在于，所述升降吸烟管设置在所述机器人本体上，包括吸烟口、吸烟管和升降装置；所述吸烟管的一端与所述吸烟口连接，另一端与所述升降装置连接，所述升降装置用于在所述控制处理系统的控制下，带动所述吸烟管上下移动。