[发明专利]一种辅助自主定位导航AR教学演示的障碍物位置识别方法

说明书

本发明提供了一种辅助自主定位导航AR教学演示的障碍物位置识别方法，包括以下步骤：S1、移动机器人单元通过激光传感器构建真实场景的虚拟地图，同时获取真实场景内的障碍物实时坐标，并将虚拟地图的坐标集合、障碍物实时坐标、机器人自身当前的坐标回传到综合处理单元；S2、综合处理单元选取虚拟地图中的某一点作为移动机器人单元的目标终点，同时将选取的目标终点坐标传输至移动机器人单元。本发明有益效果：本项目系统具有灵活部署、安全性高、可重复使用和良好的科普互动体验感，对人工智能科学知识传播和推广应用具有重大推动作用，随着今后科普场景的不断深化扩展，以机器视觉、机器人技术和AR技术融合的科普产品系列将不断更新迭代。

技术领域

本发明属于AR技术以及相关配件领域，尤其是涉及一种辅助自主定位导航AR教学演示的障碍物位置识别方法。

背景技术

AR技术是近年来快速兴起的一种现实感知技术，在展示生动性、逼真性方面显现出了巨大的优势，如果将其运用于对青少年人工智能科普展示与讲解中，将能够大大增强青少年对人工智能原理认知，从而提高青少年对于人工智能知识探索、交互体验和科学传播的兴趣。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种辅助自主定位导航AR教学演示的障碍物位置识别方法，通过搭建融合AR和机器人自主定位导航算法的特定场景，利用机器视觉动态检测定位技术，通过AR方式呈现自主定位导航及避障路径规划，开发机器人定位导航算法教学演示系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种辅助自主定位导航AR教学演示的障碍物位置识别方法，包括以下步骤：

S1、移动机器人单元通过激光传感器构建真实场景的虚拟地图，同时获取真实场景内的障碍物实时坐标，并将虚拟地图的坐标集合、障碍物实时坐标、机器人自身当前的坐标回传到综合处理单元；

S2、综合处理单元选取虚拟地图中的某一点作为移动机器人单元的目标终点，同时将选取的目标终点坐标传输至移动机器人单元；

S3、移动机器人单元结合目标终点坐标以及障碍物的实时坐标生成从当前位置到选取的目标点的行进路径；

S4、通过AR投影单元将步骤S2中生成的目标终点、步骤S3中生成的行进路径进行可视化输出。

进一步的，还包括视觉感知单元，用于采集真实场景内的图像信息，并处理获取各个物体与移动机器人之间的位置关系，将各个物体与移动机器人之间的位置关系回传到综合处理单元，综合处理单元对视觉感知单元和移动机器人单元采集的信息进行融合处理，生成具有坐标信息的图像信息。

进一步的，还包括展示交互单元，用户在展示交互上随机选点作为目标终点，综合处理单元将选取的作为输出至移动机器人单元作为行进路径党的目标终点。

进一步的，障碍物包括动态障碍物和静态障碍物。

进一步的，综合处理单元还用于对障碍物的实时位置、目标终点、行进路径进行颜色标记后输出。

进一步的，AR投影单元包括安装和投影仪，投影仪通过安装支架固定在墙体上。

包括固定座、竖直调节杆和安装座，固定座顶部与房顶连接，竖直调节杆包括第一端和第二端，竖直调节杆的第一端与固定座连接，第二端与安装座连接，待安装的投影仪通过安装座安装在安装支架本体上；

固定座包括第一水平连接板和第一侧向调节板，第一水平连接板上设有与屋顶连接的安装孔，第一侧向调节板与第一水平连接板垂直设置，第一侧向调节板上设有第一水平调节槽，竖直调节杆的第一端设有与第一水平调节槽对应的第一水平调节孔，还包括调节螺栓，调节螺栓穿过第一水平调节槽后与第一水平调节孔连接，用于保持竖直调节杆与固定座的相对位置。