[发明专利]一种基于视觉边界检测的机器人控制系统及方法

权利要求书

1.基于视觉边界检测的机器人控制系统，其特征在于，包括：图像采集模块，视觉边界识别模块和移动控制模块；

所述图像采集模块实时获取机器人周边环境图像信息；

所述视觉边界识别模块根据所述图像采集模块采集的图像信息，识别出工作区域的工作边界，形成对应的工作区域边界信息；

所述移动控制模块根据所述视觉边界识别模块识别出的工作区域的工作区域边界信息计算判断机器人是否到达工作区域边界，若到达工作区域边界，调整机器人工作状态，防止机器人越过工作区域边界；若没有到达工作区域边界，则控制机器人保持当前工作状态。

2.根据权利要求1所述的基于视觉边界检测的机器人控制系统，其特征在于，所述视觉边界识别模块基于深度神经网络和图像处理方式识别工作区域边界。

3.根据权利要求2所述的基于视觉边界检测的机器人控制系统，其特征在于，所述视觉边界识别模块基于深度神经网络对获取到的机器人周边环境图像进行分割得到对应的神经网络分割图，并在神经网络分割图中形成对应的可工作区域和不可工作区域，两者之间的边界形成工作区域边界。

4.根据权利要求1所述的基于视觉边界检测的机器人控制系统，其特征在于，所述的工作区域边界信息包括工作区域边界轮廓信息。

5.根据权利要求4所述的基于视觉边界检测的机器人控制系统，其特征在于，所述移动控制模块获取视觉边界识别模块识别出的工作区域边界轮廓信息，以及若干对应于机器人轮廓的轮廓点信息，据此计算若干轮廓点与工作区域边界轮廓之间的相对于关系，根据计算结果判断机器人是否前进到工作区域边界位置，并在机器人前进达到工作区域边界时，根据工作模式和工作区域边界信息，控制机器人调整前进方向。

6.基于视觉边界检测的机器人控制方法，其特征在于，包括：

实时获取设备周边环境图像信息；

根据采集的图像信息识别出工作区域的自然工作边界，并将自然工作边界生成可识别的工作区域边界信息；

基于生成的工作区域边界信息，计算判断机器人是否到达工作区域边界，若到达工作区域边界，调整机器人工作状态，防止机器人越过工作区域边界；若没有到达工作区域边界，则控制机器人保持当前工作状态。

7.根据权利要求6所述的基于视觉边界检测的机器人控制方法，其特征在于，所述方法基于深度神经网络和图像处理算法生成可识别的工作区域边界信息。

8.根据权利要求7所述的基于视觉边界检测的机器人控制方法，其特征在于，所述方法基于深度神经网络对获取到的机器人周边环境图像进行分割得到对应的神经网络分割图，并在神经网络分割图中形成对应的可工作区域和不可工作区域，两者之间的边界形成工作区域边界。

9.根据权利要求6所述的基于视觉边界检测的机器人控制方法，其特征在于，所述的工作区域边界信息包括工作区域边界轮廓信息。

10.根据权利要求9所述的基于视觉边界检测的机器人控制方法，其特征在于，所述方法实时获取识别出的工作区域边界轮廓信息，以及若干对应于机器人轮廓的轮廓点信息，据此计算若干轮廓点与工作区域边界轮廓之间的相对于关系，根据计算结果判断机器人是否前进到工作区域边界位置，并在机器人前进达到工作区域边界时，根据工作模式和工作区域边界信息，控制机器人调整前进方向。