[发明专利]一种准确提取车辆中心的分离式挪车机器人协同控制方法

说明书

本发明公开了一种准确提取车辆中心的分离式挪车机器人协同控制方法，其针对分离式的分离式挪车机器人运动控制场合，用于控制其准确且快速地到达指定车辆底盘中心位置。整体挪车机器人分为五个子挪车机器人，中心位置为主机器人，四顶点位置为从机器人。为控制其协同运动，所述控制方法首先建立机器人PID协同控制算法，基于激光测距传感器数据，根据其与给定距离的偏差，控制分离式挪车机器人保持固定阵型运动。然后采集RGB相机与二维激光雷达获取图像与点云信息，将其输入所述车辆中心定位深度神经网络，输出准确的中心位置坐标，从而实现分离式挪车机器人准确到达指定车辆底盘中心位置。

技术领域

本发明涉及机器人底盘运动控制领域，特别是一种准确提取车辆中心的分离式挪车机器人协同控制方法。

背景技术

随着社会的发展，人们生活水平的不断上升，汽车的数量也在一直上升，而车辆的乱停乱放成为近些年来日益严重的问题。车辆的乱停乱放会带来许多问题，堵塞交通、消防通道或影响社会紧急事件，为有效解决该现象，许多社会机构发明了一款用于挪车的机器人，但多数挪车机器人过于笨重，不便于携带，因此将其拆分是一个改进地选择。而该类机器人的协同运动控制是成功挪车的关键，其中的关键点在于分离式的机器人如何协同到达车辆正中心位置。随着深度学习理论的发展，已被广泛应用于目标识别、人脸识别、运动目标检测与风格迁移等各个领域中，本发明结合深度神经网络善于检测图像特征的优点，提出了一种用于控制分离式挪车机器人准确到达车辆中心的运动控制方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种针对分离式挪车机器人的运动控制，用以控制机器人准确到达车辆中心，从而实现挪车功能的准确提取车辆中心的分离式挪车机器人协同控制方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种准确提取车辆中心的分离式挪车机器人协同控制方法，包括以下步骤：

1)根据分离式挪车机器人实现功能，建立分离式挪车机器人整体控制系统，所述分离式挪车机器人整体控制系统包括单片机和工控机，所述单片机与工控机双向连接，所述单片机分别与行走电机和回转与抬升电机双向连接，所述工控机分别与RGB彩色相机、激光测距传感器、遥控器和激光雷达双向连接；

2)基于PID协同控制算法，采集激光测距传感器数据，根据其与给定距离的偏差，控制分离式挪车机器人保持固定阵型运动；

3)机器人到达车辆下方后，采集RGB相机彩色图像与激光雷达点云信息，通过车辆中心提取神经网络，获取车辆正中心的坐标信息；

4)根据车辆中心坐标信息与PID协同控制算法，控制机器人准确到达车辆下方正中心位置。

进一步的，所述分离式挪车机器人整体控制系统以工控机与单片机作为整个系统的主控部分，采用激光测距传感器、激光雷达与RGB彩色相机感知外界信息，所述工控机处理各传感器数据，运行相应算法，并通过串口与单片机发送和接收数据，互相协同工作，完成对应的任务。

进一步的，所述分离式挪车机器人分为主机器人与从机器人，所述主机器人位于阵型几何中心，安装工控机与各传感器，四顶点位置为从机器人，以单片机为控制核心，所述激光测距传感器测量各从机器人与主机器人的距离信息，通过PID协同控制算法闭环反馈得出各从机器人速度，从而在机器人运动时保持阵型。

进一步的，所述PID协同控制算法根据从机器人、主机器人实时距离与给定距离的偏差，闭环反馈从机器人所需线速度，且从机器人角速度与主机器人相同，根据环境与主机器人所给速度自适应调节从机器人速度，并保持机器人阵型。