[发明专利]一种平粮机器人定位和动作控制方法

权利要求书

1.一种平粮机器人定位和动作控制方法，其特征在于，步骤包括：

S1，实时采集机器人前方的图片，所述图片中包括走道板的图像；

S2，对所述图片进行预处理，得到预处理图片；

S3，提取所述预处理图片中的走道板轮廓的线段；

S4，根据所述图片中的走道板轮廓的线段，判断机器人在走道板的位置；

S5，根据所述机器人在走道板的位置、机器人行走轮数、走道板上的标记或粮食平整信号，输出机器人走直线、抬杆、掉头转180°直走或向左转90°后直走的控制命令。

2.如权利要求1所述的一种平粮机器人定位和动作控制方法，其特征在于，S2的具体步骤包括：

S201，基于HSV颜色空间，对所述图片进行二值化处理；

S202，对二值化处理后的图片进行腐蚀膨胀处理。

3.如权利要求1所述的一种平粮机器人定位和动作控制方法，其特征在于，S3的具体步骤包括：

S301，采用Canny边缘检测算法对所述预处理图片进行边缘检测；

S302，对完成边缘检测的预处理图片进行霍夫直线检测，得到多个线段；

S303，对所述多个线段采用最小二乘法进行直线拟合，得到所述走道板轮廓的线段。

4.如权利要求1所述的一种平粮机器人定位和动作控制方法，其特征在于，所述图片中的走道板轮廓的线段类型包括：直线段；左边有中间过道；右边有中间过道；左右均有中间过道；中间顶部过道；左边顶部有过道和右边顶部有过道。

5.如权利要求4所述的一种平粮机器人定位和动作控制方法，其特征在于，S4的具体步骤包括：

S401，判断所述走道板轮廓的线段中是否有水平线段，若没有，则机器人位于走道板直线段，若有，则进行步骤S402；

S402，判断所述走道板轮廓的水平线段位于走道板轮廓中间位置还是走道板轮廓的顶部，若位于走道板轮廓中间位置，则机器人位于走道板的中间过道的位置，若位于走道板轮廓的顶部，则机器人位于走道板顶部过道的位置。

6.如权利要求5所述的一种平粮机器人定位和动作控制方法，其特征在于，步骤S5的步骤包括：

当机器人位于所述走道板直线段时，输出机器人走直线的控制命令；

当机器人位于所述走道板的中间过道的位置，并且没有所述走道板上的标记，则输出机器人抬杆控制命令；

当机器人位于所述走道板的中间过道的位置，并且有所述走道板上的标记，则输出向左转90°后直走的控制命令，机器人行走轮数清零，开始下一块储粮格的平整；

当机器人位于所述走道板顶部过道的位置时，若粮食平整信号为粮食已经平整且机器人行走轮数为偶数，输出机器人向左转90°后直走的控制命令和抬杆控制命令；

当机器人位于所述走道板顶部过道的位置时，若粮食平整信号为粮食未平整或机器人行走轮数为奇数，输出机器人掉头转180°直走的控制命令。

7.如权利要求6所述的一种平粮机器人定位和动作控制方法，其特征在于，当平粮机器人位于走道板直线段时，可以通过走道板轮廓的线段，判断平粮机器人在直线段上行走是否有偏移，步骤包括：

实时拍摄多帧图片；分别求出每帧图片中走道板两侧直线段的中线与参考下边框之间的交点M_i；求取相邻两帧图片的走偏的参考距离ΔM，其中，ΔM为走偏的参考距离，是点M_i的横坐标，i＝1,2,3,4…；当ΔM＝0时，平粮机器人沿着直线行走没有偏移，当ΔM≠0时，平粮机器人走偏。

8.如权利要求1-7任一所述的一种平粮机器人定位和动作控制方法，其特征在于，所述粮食平整信号的获取步骤为：

向粮仓表面打出一束激光，采集激光的图像；

分析所述激光的图像中激光光线的弯曲程度，所述激光光线包括弯曲弧线，当所述弯曲弧线的弯曲弧度大于等于预设的阈值时，则判断为粮仓表面不平整，发出粮食不平整信号，当所述弯曲弧度小于预设的阈值时，则判断为粮仓表面平整，发出粮食平整信号。