CN112388626B - 机器人辅助导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人辅助导航方法。其中，该方法包括：发射基准光线，其中，基准光线包括，第一基准光线和与第一基准光线垂直的第二基准光线；采集基准点与基准光线的图像；根据图像，确定基准点与基准光线的距离和位姿角度；根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对机器人进行导航。本发明解决了相关技术中，流质体机器人在移动铺物料过程中，准确度差，影响精度的技术问题。

Description

机器人辅助导航方法

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及一种机器人辅助导航方法。

背景技术

现有的机器人移动机构使用的是AGV(自动导引运输车)，依靠激光雷达进行导航，在实验室环境下导航精度最高可达±4mm，角度偏差达±0.1°，然而，由于建筑工地现场环境复杂，受各种干扰因素的影响，导航精度最差达到±40mm，角度偏差最大达到±0.5°，这样的精度无法满足自动铺贴地砖、铺设砂浆的施工要求。在砂浆机器人移动铺浆的过程中，需要对其进行二次定位，用于保证砂浆的形状和大小。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种机器人辅助导航方法，以至少解决相关技术中，流质体机器人在移动铺物料过程中，准确度差，影响精度的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种机器人辅助导航方法，包括：发射基准光线，其中，所述基准光线包括，第一基准光线和与所述第一基准光线垂直的第二基准光线；采集基准点与所述基准光线的图像；根据所述图像，确定所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度；根据所述基准点与所述基准光线的所述距离和所述位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对所述机器人进行导航。

可选的，根据所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整包括：确定所述基准点与所述基准光线的距离，其中，所述基准点与所述第一基准光线的距离为第一距离，所述基准点与所述第二基准光线的距离为第二距离；确定所述基准点与所述基准光线的位姿角度，其中，所述第一基准光线或所述第二基准光线为第一位姿线，所述第一位姿线与第一位姿基准线的角度为第一位姿角度；根据所述第一距离与第一基准距离的第一距离差，所述第二距离与第二基准距离的第二距离差，以及所述第一位姿角度与第一基准位姿角度的第一角度差，对所述机器人进行位置和位姿调整。

可选的，根据所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对所述机器人进行导航之后包括：控制所述机器人沿着预设方向进行移动，以进行导航；在所述机器人移动完成后，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整。

可选的，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整之前包括：判断所述第一基准光线和/或第二基准光线是否不在视野范围内；在所述第一基准光线和/或第二基准光线不在视野范围内的情况下，使用根据第三基准光线和/或第四基准光线，替代所述第一基准光线和/或第二基准光线，其中，所述基准光线还包括所述第三基准光线和/或所述第四基准光线，所述第三基准光线与所述第一基准光线平行，所述第四基准光线与所述第二基准光线平行。

可选的，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整包括：在所述第一基准光线不在视野范围内的情况下，根据所述第三基准光线替代所述第一基准光线；根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整包括：根据所述基准点与所述第三基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整。

可选的，根据所述基准点与所述第三基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整包括：确定所述基准点与所述第二基准光线和第三基准光线的距离和位姿角度，其中，所述基准点与所述第三基准光线的距离为第三距离，所述第三基准光线或所述第二基准光线为第二位姿线，所述第二位姿线与第二位姿基准线的角度为第二位姿角度；根据所述第三距离与第三基准距离的第三距离差，所述第二距离与第二基准距离的第二距离差，以及所述第二位姿角度与第二基准位姿角度的第二角度差，对所述机器人进行位置和位姿调整。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种流质体机器人的流质体铺设方法，包括：发射基准光线，其中，所述基准光线包括，第一基准光线和与所述第一基准光线垂直的第二基准光线，所述第一基准光线与流质体铺设方向平行；采集基准点与所述基准光线的图像；根据所述图像，确定所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度；根据所述基准点与所述基准光线的所述距离和所述位姿角度，对流质体机器人进行位置和位姿调整；控制所述流质体机器人按照所述位置和所述位姿进行流质体铺设。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机器人辅助导航装置，包括：光源，用于发射基准光线，其中，所述基准光线包括第一基准光线和与所述第一基准光线垂直的第二基准光线；摄像头，用于采集基准点与所述基准光线的图像；处理器，用于根据所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对所述机器人进行导航。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的方法。

在本发明实施例中，采用发射基准光线，其中，所述基准光线包括，第一基准光线和与所述第一基准光线垂直的第二基准光线；采集基准点与所述基准光线的图像；根据所述图像，确定所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度；根据所述基准点与所述基准光线的所述距离和所述位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对所述机器人进行导航的方式，通过基准光线和基准点对移动的机器人进行反馈，达到了保证机器人以较高的精度工作的目的，从而实现了提高机器人移动的精度的技术效果，进而解决了相关技术中，流质体机器人在移动铺物料过程中，准确度差，影响精度的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种机器人辅助导航方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种流质体机器人的流质体铺设方法的流程图；

图3是根据本发明实施方式的一种基于机器视觉的砂浆机器人定位系统装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施方式的砂浆机器人铺设砂浆位置示意图；

图5是根据本发明实施方式的砂浆机器人铺设第一块砂浆区域的示意图；

图6是根据本发明实施方式的另一种砂浆机器人铺设第一块砂浆区域的示意图；

图7是根据本发明实施例的一种机器人辅助导航装置的示意图。

上述附图的附图标记为：

1—第一激光线1；2—第二激光线；3—第三激光线；4—已铺设完成坐标为(1，1)的地砖；5—相机；6—砂浆机器人；7—光源；8—地砖坐标(1，2)铺设砂浆位置；9—地砖坐标(2，1)需铺设砂浆位置；10—地砖坐标(1，1)需铺设砂浆区域；11—开始铺设地砖坐标(1，1)砂浆区域相机的视野；12—铺设完地砖坐标(1，1)砂浆区域时相机的视野；13—开始铺设地砖坐标(1，1)砂浆区域时相机视野；14—铺设完地砖坐标(2，1)砂浆区域时相机的视野。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种机器人辅助导航方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种机器人辅助导航方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，发射基准光线，其中，基准光线包括，第一基准光线和与第一基准光线垂直的第二基准光线；

步骤S104，采集基准点与基准光线的图像；

步骤S106，根据图像，确定基准点与基准光线的距离和位姿角度；

步骤S108，根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对机器人进行导航。

通过上述步骤，采用发射基准光线，其中，基准光线包括，第一基准光线和与第一基准光线垂直的第二基准光线；采集基准点与基准光线的图像；根据图像，确定基准点与基准光线的距离和位姿角度；根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对机器人进行导航的方式，通过基准光线和基准点对移动的机器人进行反馈，达到了保证机器人以较高的精度工作的目的，从而实现了提高机器人移动的精度的技术效果，进而解决了相关技术中，流质体机器人在移动铺物料过程中，准确度差，影响精度的技术问题。流质体包括砂浆、粘结剂等。

上述基准光线用于与真实环境的物体形成参照，以供机器人识别当前的位置是否与理论预计的位置相同。此处相同可以是指当前的真实位置与理论位置处于预设的误差范围内。具体的，以上述基准光线作为基准线，例如，基准光线可以为真实环境的物体的固定方向，例如，与真实环境的物体的一条直线边平行，与墙脚线平行或垂直。基准光线还可以为机器人的固定方向，例如，与机器人的朝向平行或者垂直。通过基准光线与真实环境的物体形成参照，以此来鉴别机器人真实的位置和姿势与理论的位置和姿势的差距，从而来判定机器人的误差是否在允许的范围内。

上述基准光线可以由机器人上的发射装置发出，发射装置还可以是设置在机器人所在的真实环境，例如，固定在边墙上。本实施例中，采用将发射装置设置在机器人上，可以随着机器人移动，也可以保证对机器人位置与姿势的标定，具体的，基准光线的照射角度固定不变，则光线与机器人的相对关系不变，包括相对位置和相对角度。从而通过基准光线与真实环境的物体的相对位置，确定真实环境的物体与机器人的相对位置。上述基准光线可以为激光光线，有色可见光光线，镭射光线等。上述有色可见光光线，例如，红色光线，蓝色光线，或者其他与真实环境的主色调颜色差异较大的光线，以便于识别。

上述基准光线包括第一基准光线和第二基准光线，第一基准光线与第二基准光线垂直，可以形成平面坐标系，通过分别与第一级基准光线和第二基准光线的相对位置，可以更准确的描述机器人与真实环境的物体的相对位置。

上述采集基准点与基准光线的图像，由于上述真实环境的物体在不同的角度或者位姿下的形状不同，因此需要从上述真实物体上选取与基准光线的形成参照的基准点，上述基准点需要在上述基准物体上，例如，可以为上述基准物体的几何中心，或者位于基准物体的中部的一定范围内的任一点。从而确定真实环境的物体与基准光线之间的相对关系，需要说明的是，在同一个的基准点与基准光线的图像中，基准点位置可以不变，以便进行处理和运算。

上述根据图像，确定基准点与基准光线的距离和位姿角度，根据上述图像先确定基准点分别与上述第一基准光线和第二基准光线的距离，以及第一基准光线或者第二基准光线与位姿基准线的夹角，上述位姿基准线可以为上述真实环境的墙脚线，或者上述图片的边缘等，可以推算出机器人位姿的直线。

上述根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对机器人进行导航，可以是将上述根据图像确定的基准点分别与上述第一基准光线和第二基准光线的距离，以及第一基准光线或者第二基准光线与位姿基准线的夹角，分别与对应的标准值进行比较，以确定是否超出误差允许的阈值。上述阈值可以为预设的，不会影响机器人工作的阈值。

在本实施例中，上述机器人可以为砂浆铺设机器人，在现有的砂浆机器人移动机构使用的是AGV(自动导引运输车)，依靠激光雷达进行导航，但是，由于建筑工地现场环境复杂，受各种干扰因素的影响，导航精度会受到影响，这样导致地砖铺贴达不到理想效果。所以，在砂浆机器人移动铺浆的过程中需要对其进行二次定位，用于保证砂浆的形状和大小。通过上述方式进行二次定位，具体如下：

将一套视觉系统安装在砂浆机器人上，主要包括光源，工业相机，工控机。相机拍摄地面基准激光线或已铺设完成的地砖，工控机处理实时图像信息并将结果(左右方向偏移量和角度偏移量)反馈给AGV控制系统，引导砂浆机器人移动铺浆。

可选的，根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整包括：确定基准点与基准光线的距离，其中，基准点与第一基准光线的距离为第一距离，基准点与第二基准光线的距离为第二距离；确定基准点与基准光线的位姿角度，其中，第一基准光线或第二基准光线为第一位姿线，第一位姿线与第一位姿基准线的角度为第一位姿角度；根据第一距离与第一基准距离的第一距离差，第二距离与第二基准距离的第二距离差，以及第一位姿角度与第一基准位姿角度的第一角度差，对机器人进行位置和位姿调整。

上述第一基准光线或第二基准光线为第一位姿线，也即是，本实施例中，可以是第一基准光线为第一位姿线，还可以是，第二基准光线为第一位姿线。

可选的，根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对机器人进行导航之后包括：控制机器人沿着预设方向进行移动，以进行导航；在机器人移动完成后，根据基准点与第一基准光线和第二基准光线的距离和位姿角度，对机器人的位置和位姿角度进行调整。

上述控制机器人沿着预设方向进行移动，进行导航，可以是上述砂浆机器人沿着上述预设方向边移动便进行砂浆铺设，也即是进行工作导航。上述在移动完成后重新对机器人进行调整，以校正机器人在移动过程中产生的误差。

可选的，根据基准点与第一基准光线和第二基准光线的距离和位姿角度，对机器人的位置和位姿角度进行调整之前包括：判断第一基准光线和/或第二基准光线是否不在视野范围内；在第一基准光线和/或第二基准光线不在视野范围内的情况下，使用根据第三基准光线和/或第四基准光线，替代第一基准光线和/或第二基准光线，其中，基准光线还包括第三基准光线和/或第四基准光线，第三基准光线与第一基准光线平行，第四基准光线与第二基准光线平行。

判断第一基准光线和/或第二基准光线是否不在视野范围内，在第一基准光线和/或第二基准光线不在视野范围内的情况下，使用根据第三基准光线和/或第四基准光线，替代第一基准光线和/或第二基准光线。具体可以包括三种情况，可以是判断第一基准光线是否不在视野范围内，在第一基准光线不在视野范围内的情况下，使用根据第三基准光线，替代第一基准光线；还可以是判断第二基准光线是否不在视野范围内，在第二基准光线不在视野范围内的情况下，使用根据第四基准光线，替代第二基准光线；还可以是第一基准光线和第二基准光线是否不在视野范围内，在第一基准光线和第二基准光线不在视野范围内的情况下，使用根据第三基准光线和第四基准光线，替代第一基准光线和第二基准光线。

在第一基准光线和第二基准光线中的一个或两个不在视野范围内，采用第三基准光线和/或第四基准光线进行替代，需要说明的是，替代光线与被替代的光线平行。

上述视野范围可以是上述采集基准点与所述基准光线的上述图像的视野范围，第一基准光线和/或第二基准光线不在视野范围内，就无法实现上述的调整，因此通过设置第三基准光线和/或第四基准光线来替代上述第一基准光线和/或第二基准光线。

具体的，根据基准点与第一基准光线和第二基准光线的距离和位姿角度，对机器人的位置和位姿角度进行调整包括：在第一基准光线不在视野范围内的情况下，根据第三基准光线替代第一基准光线；根据基准点与第一基准光线和第二基准光线的距离和位姿角度，对机器人的位置和位姿角度进行调整包括：根据基准点与第三基准光线和第二基准光线的距离和位姿角度，对机器人的位置和位姿角度进行调整。

根据基准点与第三基准光线和第二基准光线的距离和位姿角度，对机器人的位置和位姿角度进行调整包括：确定基准点与第二基准光线和第三基准光线的距离和位姿角度，其中，基准点与第三基准光线的距离为第三距离，第三基准光线或第二基准光线为第二位姿线，第二位姿线与第二位姿基准线的角度为第二位姿角度；根据第三距离与第三基准距离的第三距离差，第二距离与第二基准距离的第二距离差，以及第二位姿角度与第二基准位姿角度的第二角度差，对机器人进行位置和位姿调整。

图2是根据本发明实施例的一种流质体机器人的流质体铺设方法的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种砂浆机器人的砂浆铺设方法，该方法包括以下步骤：

步骤S202，发射基准光线，其中，基准光线包括，第一基准光线和与第一基准光线垂直的第二基准光线，第一基准光线与流质体铺设方向平行；

步骤S204，采集基准点与基准光线的图像；

步骤S206，根据图像，确定基准点与基准光线的距离和位姿角度；

步骤S208，根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对流质体机器人进行位置和位姿调整；

步骤S210，控制流质体机器人按照位置和位姿进行流质体铺设。

上述流质体可以为砂浆，粘结剂等各类流质体，该流质体在铺设后可以铺设其他材料后凝固，例如，砂浆铺设瓷砖后凝固。上述流质体还可以在铺设后直接凝固，例如，粘结剂。

通过上述步骤，采用发射基准光线，其中，基准光线包括，第一基准光线和与第一基准光线垂直的第二基准光线；采集基准点与基准光线的图像；根据图像，确定基准点与基准光线的距离和位姿角度；根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对机器人进行导航的方式，通过基准光线和基准点对移动的机器人进行反馈，达到了保证机器人以较高的精度工作的目的，从而实现了提高机器人移动的精度的技术效果，进而解决了相关技术中，流质体机器人在移动铺物料过程中，准确度差，影响精度的技术问题。

需要说明的是，本实施例还提供了一种可选的实施方式，下面对该实施方式进行详细说明。

本实施方式的区别点和改进点在于原来砂浆机器人在铺水泥砂浆移动过程中仅仅依靠激光雷达，无法做到精确导航，影响砂浆铺设效果。现将一套视觉系统安装在砂浆机器人上，其中主要包括光源，工业相机，工控机。相机拍摄地面基准激光线或已铺设完成的地砖，工控机处理实时图像信息并将结果，包括左右方向偏移量和角度偏移量，反馈给AGV控制系统，引导砂浆机器人移动铺浆。

本实施方式所能解决的技术问题是：在现有砂浆机器人由于单纯使用激光雷达无法精确导航，导致砂浆铺设不佳的情况下，能对该机器人移动路径进行二次调整，达到准确铺设砂浆的目的。

本实施方式在砂浆机器人上安装了视觉系统，弥补了传统激光雷达对机器人导航精度的不足，使其更为准确地完成砂浆铺设工作。同时本发明在成本控制，操作的便捷性等方面具有优势。

图3是根据本发明实施方式的一种基于机器视觉的砂浆机器人定位系统装置的结构示意图，如图3所示，本实施方式提出了一种基于机器视觉的砂浆机器人辅助导航系统，该方法优先应用于地砖铺贴自动化领域，装置结构主要包括：第一激光线1和第二激光线2、相机5、砂浆机器人6、光源7。上述第一激光线1和第二激光线2相当于上述第一基准光线和第二基准光线。上述相机5用于采集图像，光源7用于发出上述第一激光线1和第二激光线2。第一激光线1为砂浆机器人X方向基准激光线，第二激光线2为砂浆机器人Y方向基准激光线。

其中，第一激光线1和第二激光线2作为平行于墙体边缘的基准线，上述墙体边缘可以为脚线，可人为设定离墙面距离。图4是根据本发明实施方式的砂浆机器人铺设砂浆位置示意图，如图4所示，铺设砂浆之前将房间内需要铺设砂浆区域以X和Y方向作为坐标轴进行命名，例如按照如图3中Y方向进行第一列地砖铺贴，该地砖坐标命名为(1，1)，X方向第二列第一行地砖坐标命名为(2，1)。砂浆机器人6首先依靠激光雷达导航移动到需要铺设砂浆的区域10附近，此时安装在砂浆机器人6一侧的相机5的视野范围覆盖了一条基准激光线1和2。视觉系统在采集到图像之后分别计算出图像中心分别离第一激光线1和第二激光线2的距离L1，L2，以及激光线2的角度α2，随后分别计算出当前距离L1，L2，角度α2与基准距离l1，l2，基准角度α的差值ΔL1，ΔL2，Δα。砂浆机器人6收到视觉系统发来的ΔL1，ΔL2，Δα之后不断进行位姿调整，确定开始铺设砂浆的位置。然后根据ΔL2，Δα的值调整旋转角度和左右位置往Y方向铺设砂浆。当相机视野随着砂浆机器人6移动到区域11时，视觉系统可以同时识别出第三激光线3和第二激光线2，然后分别计算出图像中心离第三激光线3和第二激光线2的距离L3，L2以及激光线2的角度α2，然后分别计算出当前距离L3，L2，角度α2与基准距离l3，l2，基准角度α的差值ΔL3，ΔL2，Δα。当ΔL3小于2mm时，砂浆机器人6停止移动。地砖铺贴机器人收到信号后立即执行第一块地砖铺贴程序。

图5是根据本发明实施方式的砂浆机器人铺设第一块砂浆区域的示意图，如图5所示，当第一块地砖(1，1)铺贴完成后，砂浆机器人6继续往Y方向铺设砂浆(1，2)，由于地砖的反光性比水泥地面要好很多，相机采集的图像中，地砖与水泥地面对比度较大，其边缘很容易识别。开始时使用已铺设完成的前一行同一列即地砖(1，1)中靠近基准激光线2的边缘即右侧边缘作为砂浆机器人参考边缘，与之前所述第一块砂浆铺设的计算方法类似，计算出图像中心离地砖右侧边缘的距离L2′，以及右侧边缘的角度α2′，相应的计算出与基准距离l2′，基准角度α偏移量，即为砂浆机器人6需要调整的角度和距离，从而不断调整砂浆机器人的行走姿态。当砂浆机器人6上的相机5视野移到区域12时，视觉系统识别出第一块地砖的右边缘和下边缘，分别计算出图像中心点与右边缘和下边缘的距离L2′，L3′以及右边缘的角度α2′，然后分别计算出与对应的基准位置l2′，l3′和α的偏移量，达到设定值后，砂浆机器人6完成铺设Y方向第二块砂浆区域，停止移动。除第一行外所有行都可按照此方法继续铺设Y方向剩余的其他砂浆区域。

图6是根据本发明实施方式的另一种砂浆机器人铺设第一块砂浆区域的示意图，如图6所示，铺设X方向((1，1)除外)砂浆区域方法与铺设(1，1)类似，假设铺设地砖(2，1)砂浆区域时，起始位置依据同一行前一列地砖即(1，1)的左边缘及上边缘位置，视觉分别计算出当前值与基准值l1″，l2″和α的偏差，调整机器人位置。砂浆机器人6往Y方向移动过程中图像右侧参考边缘变成同一行前一列地砖即(1，1)的左侧边缘，如图6中视野13所示，铺设地砖(2，1)砂浆区域完成前下方参考边缘为同一行前一列地砖(1，1)下方边缘，如图6中视野14所示分别计算与基准距离l2′，l3′的偏差，由于砖缝宽度已知，可以得到机器人偏移量。除第一列以外其余列的都可按照该方式进行砂浆铺设。

本实施方式中由于相机安装在与地面成一定角度拍照，所以在计算各数值之前需要对所有采集到的图像进行图像校正。

本实施方式中，对激光线的提取方法如下：

由于采集到的图像为RGB图像，而激光线1，2，3为红色激光，室内为水泥地面呈灰色，所以分离其R通道图像可以有效地提取激光线图像；

对R通道图像进行灰度直方图统计，由于红色十字激光线灰度值始终保持在最大值20％以内，所以对其进行动态阈值分割得到激光线1，2，3所在区域。

本实施方式中，相机对当前视野内地砖的识别需要通过以下步骤实现：

地砖机器人对当前所贴地砖进行计数，发送给视觉系统，视觉系统根据排列规则得到当前铺设砂浆的坐标；

视觉系统根据当前排列规则，给出相应的识别方案，例如：当前砂浆机器人6即将铺设坐标(1，1)处砂浆，视觉系统启动识别激光线方案。当机器人即将铺设(2，1)处砂浆时，视觉系统开始识别右侧坐标为(1，1)处的地砖左边缘和下边缘，并计算相关参数。

图7是根据本发明实施例的一种机器人辅助导航装置的示意图，如图7所示，根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机器人辅助导航装置，包括：光源72，摄像头74，处理器76，下面对该装置进行详细说明。

光源72，用于发射基准光线，其中，基准光线包括第一基准光线和与第一基准光线垂直的第二基准光线；摄像头74，用于采集基准点与基准光线的图像；处理器76，用于根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对机器人进行导航。

通过上述装置，采用发射基准光线，其中，基准光线包括，第一基准光线和与第一基准光线垂直的第二基准光线；采集基准点与基准光线的图像；根据图像，确定基准点与基准光线的距离和位姿角度；根据基准点与基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对机器人进行导航的方式，通过基准光线和基准点对移动的机器人进行反馈，达到了保证机器人以较高的精度工作的目的，从而实现了提高机器人移动的精度的技术效果，进而解决了相关技术中，流质体机器人在移动铺物料过程中，准确度差，影响精度的技术问题。

光源和摄像头设置在机器人上，处理器包括：本机处理模块，和远程处理模块；本机处理模块，用于根据基准点与基准光线的图像，进行处理和转发，还用于接收远程处理模块的调整指令，根据调整指令对机器人进行控制；远程处理模块，用于根据本机处理模块发送的数据对距离和位姿角度进行运算，确定距离和位姿角度，还用于根据距离和位姿角度生成用于调整机器人的调整指令。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述中任意一项的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种机器人辅助导航方法，其特征在于，包括：

发射基准光线，其中，所述基准光线包括，第一基准光线和与所述第一基准光线垂直的第二基准光线；

采集基准点与所述基准光线的图像；

根据所述图像，确定所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度；

根据所述基准点与所述基准光线的所述距离和所述位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对所述机器人进行导航；

所述基准点在真实物体上选取；

根据所述基准点与所述基准光线的所述距离和所述位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对所述机器人进行导航之后包括：

控制所述机器人沿着预设方向进行移动，以进行导航；

在所述机器人移动完成后，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整；

在所述机器人移动完成后，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整之前包括：

判断所述第一基准光线和/或第二基准光线是否不在视野范围内；

在所述第一基准光线和/或第二基准光线不在视野范围内的情况下，使用第三基准光线和/或第四基准光线，替代所述第一基准光线和/或第二基准光线，其中，所述基准光线还包括所述第三基准光线和/或所述第四基准光线，所述第三基准光线与所述第一基准光线平行，所述第四基准光线与所述第二基准光线平行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整包括：

确定所述基准点与所述基准光线的距离，其中，所述基准点与所述第一基准光线的距离为第一距离，所述基准点与所述第二基准光线的距离为第二距离；

确定所述基准点与所述基准光线的位姿角度，其中，所述第一基准光线或所述第二基准光线为第一位姿线，所述第一位姿线与第一位姿基准线的角度为第一位姿角度；

根据所述第一距离与第一基准距离的第一距离差，所述第二距离与第二基准距离的第二距离差，以及所述第一位姿角度与第一基准位姿角度的第一角度差，对所述机器人进行位置和位姿调整。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整包括：

在所述第一基准光线不在视野范围内的情况下，使用所述第三基准光线替代所述第一基准光线；

根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整包括：

根据所述基准点与所述第三基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述基准点与所述第三基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整包括：

确定所述基准点与所述第二基准光线和第三基准光线的距离和位姿角度，其中，所述基准点与所述第三基准光线的距离为第三距离，所述第三基准光线或所述第二基准光线为第二位姿线，所述第二位姿线与第二位姿基准线的角度为第二位姿角度；

根据所述第三距离与第三基准距离的第三距离差，所述第二距离与第二基准距离的第二距离差，以及所述第二位姿角度与第二基准位姿角度的第二角度差，对所述机器人进行位置和位姿调整。

5.一种流质体机器人的流质体铺设方法，其特征在于，包括：

发射基准光线，其中，所述基准光线包括，第一基准光线和与所述第一基准光线垂直的第二基准光线，所述第一基准光线与流质体铺设方向平行；

采集基准点与所述基准光线的图像；

根据所述图像，确定所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度；

根据所述基准点与所述基准光线的所述距离和所述位姿角度，对流质体机器人进行位置和位姿调整；

控制所述流质体机器人按照所述位置和所述位姿进行流质体铺设；

所述基准点在真实物体上选取；

根据所述基准点与所述基准光线的所述距离和所述位姿角度，对流质体机器人进行位置和位姿调整之后包括：

控制所述流质体机器人沿着预设方向进行移动，以进行导航；

在所述流质体机器人移动完成后，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述流质体机器人的位置和位姿角度进行调整；

在所述流质体机器人移动完成后，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述流质体机器人的位置和位姿角度进行调整之前包括：

判断所述第一基准光线和/或第二基准光线是否不在视野范围内；

在所述第一基准光线和/或第二基准光线不在视野范围内的情况下，使用第三基准光线和/或第四基准光线，替代所述第一基准光线和/或第二基准光线，其中，所述基准光线还包括所述第三基准光线和/或所述第四基准光线，所述第三基准光线与所述第一基准光线平行，所述第四基准光线与所述第二基准光线平行。

6.一种机器人辅助导航装置，其特征在于，包括：

光源，用于发射基准光线，其中，所述基准光线包括第一基准光线和与所述第一基准光线垂直的第二基准光线；

摄像头，用于采集基准点与所述基准光线的图像；

处理器，用于根据所述基准点与所述基准光线的距离和位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对所述机器人进行导航；

所述基准点在真实物体上选取；

根据所述基准点与所述基准光线的所述距离和所述位姿角度，对机器人进行位置和位姿调整，以对所述机器人进行导航之后包括：

控制所述机器人沿着预设方向进行移动，以进行导航；

在所述机器人移动完成后，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整；

在所述机器人移动完成后，根据所述基准点与所述第一基准光线和所述第二基准光线的距离和位姿角度，对所述机器人的位置和位姿角度进行调整之前包括：

判断所述第一基准光线和/或第二基准光线是否不在视野范围内；

在所述第一基准光线和/或第二基准光线不在视野范围内的情况下，使用第三基准光线和/或第四基准光线，替代所述第一基准光线和/或第二基准光线，其中，所述基准光线还包括所述第三基准光线和/或所述第四基准光线，所述第三基准光线与所述第一基准光线平行，所述第四基准光线与所述第二基准光线平行。

7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。

8.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。

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