一种机器人双足定位方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于机器人领域，尤其涉及一种机器人双足定位方法和装置。
【背景技术】
[0002] 仿人机器人是具有和人类接近的外形，并且可以接受人类指挥，或者可以运行预 先编排的程序行动的智能装置。仿人机器人能够较好的完成人类安排的工作，并且具有与 人相近的外形，在使用过程中能够给人们生活带来帮助。
[0003] 在仿真机器人运行过程中，实现仿人机器人在动态环境中的运动，是实现仿人 机器人其它服务功能的基础。目前机器人室内运动规划研究主要集中在轮式机器人 上，同时对于环境的感知和机器人的自身定位一般用SLAM(英文全称为simultaneous localizationandmapping，中文全称为：即时定位与地图构建）方法，S卩通过机载摄像头 感知局部环境，利用局部环境的特征与已构建好的环境信息地图中的特征进行匹配，根据 匹配结果对机器人进行定位，具有定位速度较快的优点。
[0004] 然而，由于机载摄像头只能对局部环境进行感知，在获取环境信息上很容易出现 视觉死区，同时机载摄像头的定位一般都要首先构建环境信息地图，因而，现有的定位方法 不能快速有效的定位机器人的双足位置，不能适应环境不断变化的人居环境。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种机器人双足定位方法，以解决现有技术的定位方法不 能快速有效的定位机器人的双足位置，不能适应环境不断变化的人居环境的问题。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种机器人双足定位方法，所述方法包括：
[0007] 通过设置在所述机器人活动区域上部的摄像头获取包括所述机器人的标识信息 的图像；
[0008] 根据预先标定的摄像头位置信息和摄像头获取的包括所述标识信息的图像，计算 所述机器人标识信息部的真实位置信息；
[0009] 根据机器人标识信息部与足部的空间位置关系，以及所述机器人标识信息部的真 实位置信息，计算所述机器人的足部位置信息。
[0010] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述通过设置在所述机器 人活动区域上部的摄像头获取包括所述机器人的标识信息的图像步骤包括：
[0011] 通过摄像头获取包括机器人标识信息部的标识信息的图像，所述标识信息包括至 少两个颜色标识区域；
[0012] 获取所述标识信息中的颜色标识区域在摄像头的成像图像中的位置信息。
[0013] 结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所 述获取所述标识信息中的颜色标识区域在摄像头的成像图像中的位置信息步骤包括：
[0014] 将通过RGB摄像头获取的RGB特征空间的图像转换为HSV特征空间的图像，在所 述HSV特征空间的图像获取所述颜色标识区域，获取所述颜色标识区域的中心位置为所述 颜色标识区域在摄像头的成像图像中的位置信息。
[0015] 结合第一方面或者第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实 现方式中，所述根据机器人标识信息部与足部的空间位置关系、预先标定的摄像头位置信 息，以及所述机器人标识信息部的位置信息，计算所述机器人的足部位置信息步骤包括：
[0016]
计算得到所述机器人标识信息部在摄像头 的成像图像中的成像位置，以及机器人的朝向，其中，5为机器人的朝向，（xpl，ypl)、（xp2,yp2) 分别为机器人标识信息部的标识信息在摄像头的成像图像中的两个坐标点，（Xl，yi)为机器 人标识信息部在摄像头的成像图像中的成像位置；
[0017]
计算机器人标识信息部的真实位置信息， 其中，（x2，y2)为机器人标识信息部的真实位置信息，h。为标定的摄像头的高度，h为机器人 的高度，（n)为摄像头对应的位置。
[0018] 结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述根据机器人标识信息 部与足部的空间位置关系，以及所述机器人标识信息部的真实位置信息，计算所述机器人 的足部位置信息步骤包括：
[0019] 根据机器人标识信息部的真实位置信息，以及机器人的双足与标识信息部之间的 关节的旋转角度确定所述机器人的足部位置信息。
[0020] 第二方面，本发明实施例提供了一种机器人双足定位装置，所述装置包括：
[0021] 图像获取单元，用于通过设置在所述机器人活动区域上部的摄像头获取包括所述 机器人的标识信息的图像；
[0022] 标识信息部位置计算单元，用于根据预先标定的摄像头位置信息和摄像头获取的 包括所述标识信息的图像，计算所述机器人标识信息部的真实位置信息；
[0023] 足部位置计算单元，用于根据机器人标识信息部与足部的空间位置关系，以及所 述机器人标识信息部的真实位置信息，计算所述机器人的足部位置信息。
[0024] 结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述图像获取单元包括：
[0025] 颜色标识区域获取子单元，用于通过摄像头获取包括机器人标识信息部的标识信 息的图像，所述标识信息包括至少两个颜色标识区域；
[0026] 颜色标识区域位置确定子单元，用于获取所述标识信息中的颜色标识区域在摄像 头的成像图像中的位置信息。
[0027] 结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，所 述颜色标识区域位置确定子单元具体用于：
[0028] 将通过RGB摄像头获取的RGB特征空间的图像转换为HSV特征空间的图像，在所 述HSV特征空间的图像获取所述颜色标识区域，获取所述颜色标识区域的中心位置为所述 颜色标识区域在摄像头的成像图像中的位置信息。
[0029] 结合第二方面或第二方面的第二种可能实现方式，在第二方面的第三种可能实现 方式中，所述标识信息部位置计算单元包括：
[0030]
机器人标识信息部在摄像头的成像图像中的成像位置，以及机器人的朝向，其中，5为机器 人的朝向，（Xpl，ypl)、（Xp2，yp2)分别为机器人标识信息部的标识信息在摄像头的成像图像中 的两个坐标点，（Xl，Yl)为机器人标识信息部在摄像头的成像图像中的成像位置；
[0031]
识信息部的真实位置信息，其中，（X2,y2)为机器人标识信息部的真实位置信息，h。为标定的 摄像头的高度，h为机器人的高度，（n)为摄像头对应的位置。
[0032] 结合第二方面，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述足部位置计算单元具 体用于：
[0033] 根据机器人标识信息部的真实位置信息，以及机器人的双足与标识信息部之间的 关节的旋转角度确定所述机器人的足部位置信息。
[0034] 在本发明中，通过在机器人活动区间上部设置摄像头，由摄像头