本發(fā)明涉及輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)，具體為一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有專利(公開號(hào)：cn117095250a)公開了“一種輪式移動(dòng)機(jī)器人輕量化目標(biāo)檢測(cè)方法，涉及人工智能領(lǐng)域，旨在解決輪式移動(dòng)機(jī)器人邊緣設(shè)備性能的限制，以及原yolov4網(wǎng)絡(luò)模型過大，其計(jì)算能力不能直接承擔(dān)yolov4算法，影響檢測(cè)障礙物的實(shí)時(shí)性問題。本發(fā)明公開的輪式移動(dòng)機(jī)器人輕量化目標(biāo)檢測(cè)方法，相比原yolov4目標(biāo)檢測(cè)算法，極大的減少了算法的參數(shù)量和計(jì)算量，原yolov4的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重244mb，本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)模型權(quán)重為77mb，與原模型相比內(nèi)存占用大小降低69％，提高輪式移動(dòng)機(jī)器人實(shí)時(shí)檢測(cè)障礙物的檢測(cè)效率，保證輪式移動(dòng)機(jī)器人行駛過程中的安全性，滿足檢測(cè)障礙物實(shí)時(shí)性的目標(biāo)”。

2、發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)該申請(qǐng)的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：現(xiàn)有的方法在進(jìn)行使用時(shí)，通常采用的是邊對(duì)障礙物進(jìn)行檢測(cè)的同時(shí)，根據(jù)障礙物的位置再進(jìn)行路徑規(guī)劃，完成檢測(cè)過程，而該種方法在進(jìn)行使用的時(shí)候，需要對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，反復(fù)規(guī)劃路徑可能會(huì)造成檢測(cè)路徑折返重復(fù)，影響整體檢測(cè)工作的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，解決了現(xiàn)有的目標(biāo)檢測(cè)方法在對(duì)多個(gè)目標(biāo)連續(xù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，行進(jìn)的路徑可能存在折返重復(fù)情況，整體工作效率不佳的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，具體包括以下步驟：

3、s1.數(shù)據(jù)庫建立

4、獲取常見物體材質(zhì)圖片，同時(shí)，獲取對(duì)應(yīng)材質(zhì)的硬度數(shù)據(jù)，將獲取的材質(zhì)圖片和硬度數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)庫軟件中，通過數(shù)據(jù)庫軟件將材質(zhì)圖片和硬度數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)建立數(shù)據(jù)庫，將硬度區(qū)分為低、中、高三個(gè)等級(jí)，對(duì)不同等級(jí)硬度進(jìn)行賦值，同時(shí)對(duì)應(yīng)每個(gè)材質(zhì)建立觸發(fā)器；

5、s2.設(shè)備搭建

6、搭建試驗(yàn)場(chǎng)地，在試驗(yàn)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置若干大小及材質(zhì)不同的障礙物，將輪式機(jī)器人帶到搭建的試驗(yàn)場(chǎng)地，將深度相機(jī)和熱成像相機(jī)搭載到輪式機(jī)器人上，將深度相機(jī)和熱成像相機(jī)通過無線連接的方式連接到上位數(shù)據(jù)處理設(shè)備，并將上位數(shù)據(jù)處理設(shè)備同輪式機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行無線連接；

7、s3.圖像采集

8、將輪式機(jī)器人調(diào)節(jié)移動(dòng)到可拍攝到盡可能多障礙物的角度，通過深度相機(jī)對(duì)可視范圍內(nèi)全部障礙物圖像進(jìn)行采集，通過熱成像相機(jī)對(duì)可視范圍內(nèi)所有障礙物的熱成像圖像進(jìn)行采集；

9、s4.圖像處理

10、將采集到的圖像傳輸?shù)缴衔粩?shù)據(jù)處理設(shè)備，通過處理設(shè)備對(duì)圖像中的障礙物設(shè)定成目標(biāo)物，并對(duì)目標(biāo)物位置進(jìn)行確定，設(shè)定對(duì)應(yīng)目標(biāo)物的焦距系數(shù)，將圖像處理成多份，對(duì)每張圖像的焦距進(jìn)行處理，使其聚焦于單一目標(biāo)物，聚焦完成后，確定目標(biāo)物邊緣，將目標(biāo)物進(jìn)行提取，去除目標(biāo)物外輪廓部分并保存，根據(jù)提取的目標(biāo)物外輪廓，確定目標(biāo)物的邊長(zhǎng)；

11、s5.圖像比對(duì)

12、將提取的目標(biāo)物圖像傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中，將目標(biāo)物圖像同數(shù)據(jù)庫中的材質(zhì)圖片進(jìn)行比對(duì)，確定對(duì)應(yīng)的障礙物的材質(zhì)，之后通過觸發(fā)器調(diào)動(dòng)對(duì)應(yīng)的硬度數(shù)據(jù)，確定其硬度等級(jí)，對(duì)各障礙物熱成像圖像的熱量值進(jìn)行采集，將熱量值區(qū)分為低、中、高三個(gè)等級(jí)，并將對(duì)應(yīng)熱量等級(jí)進(jìn)行記錄；

13、s6.軌跡計(jì)算優(yōu)化

14、將測(cè)得的障礙物邊長(zhǎng)及對(duì)應(yīng)的硬度賦值和熱量賦值代入到軌跡計(jì)算公式中，根據(jù)軌跡計(jì)算公式對(duì)各障礙物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的邊緣軌跡半徑進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)各障礙物的檢測(cè)軌跡進(jìn)行劃定，在劃定的軌跡上就近各取一點(diǎn)，作為目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)，將各點(diǎn)進(jìn)行連接，形成目標(biāo)檢測(cè)軌跡；

15、s7.目標(biāo)檢測(cè)

16、將組裝調(diào)試好的輪式機(jī)器人運(yùn)輸?shù)叫枰M(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)的場(chǎng)地，重復(fù)s1到s6的過程，規(guī)劃好該場(chǎng)地的目標(biāo)檢測(cè)軌跡，輪式機(jī)器人可沿劃定好的軌跡進(jìn)行移動(dòng)，依次移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的目標(biāo)檢測(cè)點(diǎn)后停駐，進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，完成全部目標(biāo)的檢測(cè)操作。

17、優(yōu)選的，所述s1中，材質(zhì)硬度賦值為低硬度賦值1，中硬度賦值1.5，高硬度賦值2。

18、優(yōu)選的，所述s2中，無線連接方式可采用藍(lán)牙連接或無線網(wǎng)絡(luò)連接。

19、優(yōu)選的，所述s3中，采集完成后，對(duì)輪式機(jī)器人的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，多次進(jìn)行拍攝，確保采集到場(chǎng)地內(nèi)全部障礙物的圖像及熱成像圖像。

20、優(yōu)選的，所述s5中，熱量賦值為低熱量賦值1，中熱量賦值1.5，高熱量賦值2。

21、優(yōu)選的，所述s6中，軌跡計(jì)算公式為

22、優(yōu)選的，所述軌跡計(jì)算公式中，r為邊緣軌跡半徑，f硬為硬度賦值，f熱為熱量賦值，l為障礙物邊長(zhǎng)。

23、優(yōu)選的，所述s6中，當(dāng)障礙物各邊長(zhǎng)不同時(shí)，取最長(zhǎng)邊長(zhǎng)值代入公式進(jìn)行計(jì)算。

24、本發(fā)明提供了一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，具備以下

25、有益效果：

26、1、本發(fā)明提供了一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，相較于現(xiàn)有的目標(biāo)檢測(cè)方法，該目標(biāo)檢測(cè)方法通過采用先進(jìn)行整體障礙物識(shí)別，根據(jù)障礙物硬度及熱量，確定目標(biāo)的檢測(cè)半徑，規(guī)劃?rùn)z測(cè)路徑后再進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)的過程，便于輪式機(jī)器人在進(jìn)行使用時(shí)，可連續(xù)對(duì)需要進(jìn)行檢測(cè)的目標(biāo)完成檢測(cè)操作，避免路徑折返重復(fù)影響工作效率，同時(shí)，通過障礙物硬度及熱量對(duì)檢測(cè)半徑進(jìn)行判斷，避免輪式機(jī)器人進(jìn)行采集時(shí)，過于貼近高熱高硬度障礙物造成設(shè)備受損，提升該方法進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)時(shí)的安全性。

技術(shù)特征：

1.一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于：所述s1中，材質(zhì)硬度賦值為低硬度賦值1，中硬度賦值1.5，高硬度賦值2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于：所述s2中，無線連接方式可采用藍(lán)牙連接或無線網(wǎng)絡(luò)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于：所述s3中，采集完成后，對(duì)輪式機(jī)器人的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，多次進(jìn)行拍攝，確保采集到場(chǎng)地內(nèi)全部障礙物的圖像及熱成像圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于：所述s5中，熱量賦值為低熱量賦值1，中熱量賦值1.5，高熱量賦值2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于：所述s6中，軌跡計(jì)算公式為

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于：所述軌跡計(jì)算公式中，r為邊緣軌跡半徑，f硬為硬度賦值，f熱為熱量賦值，l為障礙物邊長(zhǎng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于：所述s6中，當(dāng)障礙物各邊長(zhǎng)不同時(shí)，取最長(zhǎng)邊長(zhǎng)值代入公式進(jìn)行計(jì)算。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，涉及輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該基于軌跡優(yōu)化的輪式機(jī)器人目標(biāo)檢測(cè)方法，具體包括以下步驟，S1.數(shù)據(jù)庫建立，S2.設(shè)備搭建，S3.圖像采集，S4.圖像處理，S5.圖像比對(duì)，S6.軌跡計(jì)算優(yōu)化，S7.目標(biāo)檢測(cè)。通過采用先進(jìn)行整體障礙物識(shí)別，根據(jù)障礙物硬度及熱量，確定目標(biāo)的檢測(cè)半徑，規(guī)劃?rùn)z測(cè)路徑后再進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)的過程，便于輪式機(jī)器人在進(jìn)行使用時(shí)，可連續(xù)對(duì)需要進(jìn)行檢測(cè)的目標(biāo)完成檢測(cè)操作，避免路徑折返重復(fù)影響工作效率，同時(shí)，通過障礙物硬度及熱量對(duì)檢測(cè)半徑進(jìn)行判斷，避免輪式機(jī)器人進(jìn)行采集時(shí)，過于貼近高熱高硬度障礙物造成設(shè)備受損，提升該方法進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)時(shí)的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：高超,趙龍,吳玲,高婷婷,吳篤信
受保護(hù)的技術(shù)使用者：黑龍江東方學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10