一种足式机器人目标跟随方法及系统

    专利查询2026-05-08  12


    本发明涉及机器人,具体涉及一种足式机器人目标跟随方法及系统。


    背景技术:

    1、近年来,足式机器人在各种应用场景中的应用越来越广泛,其中目标跟随是其常见的应用之一;而尽管市场上已有多种机器人跟随技术,但跟随效果往往与传感器成本成正比,优质的跟随效果通常需要高成本设备的支持。

    2、现有技术中,仅依赖于单目相机实现机器人跟随技术可以有效降低成本,但是仅依赖于单目相机实现跟随的方法存在一些局限性,例如受到复杂环境的影响较大、感知能力不足以及实时性差等问题,导致跟随过程中容易丢失目标,稳定性差。


    技术实现思路

    1、为解决上述问题,本发明第一方面提供了一种足式机器人目标跟随方法,包括:

    2、构建人脸数据库;

    3、确定跟随对象;

    4、获取跟随对象信息;

    5、计算跟随参数;

    6、足式机器人根据跟随参数运动;

    7、其中,所述获取跟随对象信息包括确定跟随对象人脸中心坐标以及筛选跟随对象人体目标框。

    8、在一些实施例中,所述筛选跟随对象人体目标框包括:

    9、获取人体目标框中心坐标;

    10、根据跟随对象人脸中心横坐标确定跟随对象人体目标框;

    11、其中,所述根据跟随对象人脸中心横坐标确定跟随对象人体目标框包括;

    12、确定人体目标框中心的横坐标;

    13、计算人体目标框中心的横坐标与跟随对象人脸中心横坐标的坐标差;

    14、若坐标差的绝对值小于预设阈值,则确定所述人体目标框为跟随对象人体目标框。

    15、在一些实施例中,所述计算跟随参数包括计算跟随速度以及计算旋转角度;

    16、所述计算跟随进速度包括:

    17、确定跟随对象人体目标框高度;

    18、根据跟随对象人体目标框高度确定前进速度。

    19、在一些实施例中,所述根据跟随对象人体目标框高度确定跟随速度包括:

    20、若跟随对象人体目标框高度小于第一预设高度值,则足式机器人以第一跟随速度前进;

    21、若跟随对象人体目标框高度大于第一预设高度值且小于第二预设高度值,则足式机器人以第二跟随速度前进;

    22、若跟随对象人体目标框高度大于第二预设高度值且小于第三预设高度值,则足式机器人以第三跟随速度前进;

    23、若跟随对象人体目标框高度大于第三预设高度值,则足式机器人以第四跟随速度前进;

    24、其中,所述第一预设高度值<第二预设高度值<第三预设高度值,所述第一跟随速度>第二跟随速度,所述第三跟随速度等于0,所述第四跟随速度与第二跟随方向相反。

    25、在一些实施例中,所述计算旋转角度包括:

    26、获取云台相机转动角度;

    27、计算跟随对象人体目标框中心与图片中心的距离;

    28、根据云台相机转动角度或者跟随对象人体目标框中心与图片中心的距离确定旋转角度。

    29、在一些实施例中,所述根据云台相机转动角度、跟随对象人体目标框中心与图片中心的距离确定旋转角度包括:

    30、若云台相机转动角度大于第一预设角度值且小于第二预设角度值,或者跟随对象人体目标框中心与图片中心的距离大于第一预设距离值,则足式机器人以第一旋转速度旋转;

    31、若云台相机转动角度大于第二预设角度值且小于第三预设角度值,或者跟随对象人体目标框中心与图片中心的距离大于第一预设距离值,则足式机器人以第二旋转速度旋转;

    32、若云台相机转动角度小于第一预设角度值且大于第三预设角度值,或者跟随对象人体目标框中心与图片中心的距离小于第一预设距离值,则足式机器人以第三旋转速度旋转;

    33、其中,第一预设角度值<第二预设角度值<第三预设角度值,第一旋转速度与第二旋转速度相反,第三旋转速度等于0。

    34、在一些实施例中,还包括:排除干扰;

    35、其中,所述排除干扰包括:

    36、获取初始跟随对象人体目标框的坐标;

    37、获取跟随对象人体目标框的坐标;

    38、将初始跟随对象人体目标框与跟随对象人体目标框进行交并比运算,若交并比运算值大于预设交并比阈值,则确定该跟随对象为初始跟随对象,并更新初始跟随对象人体目标框的坐标;

    39、足式机器人跟随初始跟随对象运动。

    40、在一些实施例中,所述构建人脸数据库包括录入人脸信息以及确定目标人物跟随优先级。

    41、在一些实施例中,确定跟随对象的过程包括获取人脸数据,以及将人脸数据与人脸数据库相比对以确定跟随对象。

    42、本发明第二方面提供了一种足式机器人目标跟随系统,包括构建模块、确定模块、获取模块、计算模块、控制模块以及排除模块;

    43、所述构建模块用于构建人脸数据库;

    44、所述确定模块用于根据人脸数据库确定跟随对象;

    45、所述获取模块用于获取跟随对象信息;

    46、所述计算模块用于根据跟随对象信息计算足式机器人的跟随参数;

    47、所述控制模块用于控制足式机器人根据跟随参数运动;

    48、所述排除模块用于排除多个跟随对象的干扰。

    49、通过采用上述技术方案,本发明主要具有以下技术效果:

    50、根据跟随对象信息计算跟随参数,以及在跟随过程中排除干扰,解决了跟随过程中容易丢失目标,稳定性差的技术问题,实现了对跟随目标快速稳定跟随以及降低成本的技术效果。



    技术特征:

    1.一种足式机器人目标跟随方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种足式机器人目标跟随方法,所述筛选跟随对象人体目标框包括:

    3.根据权利要求1所述的一种足式机器人目标跟随方法,其特征在于,所述计算跟随参数包括计算跟随速度以及计算旋转角度;

    4.根据权利要求3所述的一种足式机器人目标跟随方法,其特征在于,所述根据跟随对象人体目标框高度确定跟随速度包括:

    5.根据权利要求3所述的一种足式机器人目标跟随方法,其特征在于,所述计算旋转角度包括:

    6.根据权利要求5所述的一种足式机器人目标跟随方法,其特征在于,所述根据云台相机转动角度、跟随对象人体目标框中心与图片中心的距离确定旋转角度包括:

    7.根据权利要求1所述的一种足式机器人目标跟随方法,其特征在于,还包括:排除干扰;

    8.根据权利要求1所述的一种足式机器人目标跟随方法,其特征在于,所述构建人脸数据库包括录入人脸信息以及确定目标人物跟随优先级。

    9.根据权利要求1所述的一种足式机器人目标跟随方法,其特征在于,确定跟随对象的过程包括获取人脸数据,以及将人脸数据与人脸数据库相比对以确定跟随对象。

    10.一种足式机器人目标跟随系统,其特征在于,包括构建模块、确定模块、获取模块、计算模块、控制模块以及排除模块;


    技术总结
    本申请公开了一种足式机器人目标跟随方法及系统,属于机器人技术领域,包括:构建人脸数据库;确定跟随对象;获取跟随对象信息;计算跟随参数;足式机器人根据跟随参数运动;其中,所述获取跟随对象信息包括确定跟随对象人脸中心坐标以及筛选跟随对象人体目标框。本发明根据跟随对象信息计算跟随参数,以及在跟随过程中排除干扰,解决了跟随过程中容易丢失目标,稳定性差的技术问题,实现了对跟随目标快速稳定跟随以及降低成本的技术效果。

    技术研发人员:熊会元,肖浚哲,赵文宇,赵芳,李欢,吴云鹤
    受保护的技术使用者:中山大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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