[发明专利]机器人位姿控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种机器人位姿控制方法和装置，涉及移动机器人技术领域。其中，该方法包括：根据传感器定位技术估计机器人的位姿；所述机器人的位姿包括：机器人的位置坐标、以及机器人的姿态角；根据采集的当前环境信息判断所述机器人的位姿估计是否准确；在所述机器人的位姿估计不准确的情况下，基于第一控制器确定机器人的线速度及角速度控制量。通过以上步骤，能够提高机器人位姿控制的精准度，进而能够解决由于位姿估计不准确所导致的机器人难以准确对接、甚至对接失败的问题。

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种机器人位姿控制方法和装置。

背景技术

机器人的应用场景非常广泛，比如室内服务机器人、扫地机器人等商用场景，以及搬运、牵引AGV(自动导引车)等工业、物流场景。在很多应用场景中，都需要对机器人的位姿进行控制。比如，在机器人对接场景中，需要对机器人的位姿进行准确控制。

在现有技术中，通常通过测量路标(比如二维码、图像线特征、角特征等)在摄像头坐标系下的位姿，并根据摄像头与机器人本体的相对位姿关系对机器人进行定位，然后使用测量的机器人的位姿以及预先指定的设定位姿计算机器人的线速度和角速度控制量，以实现机器人的位姿控制。在区域光线良好，摄像头成像质量比较高的情况下，机器人位姿估计往往比较准确，进而可以实现准确的位姿控制。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在区域光线较差，摄像头的成像质量通常难以保证，在此情况下往往难以准确估计机器人的位姿，甚至可能在一系列连续时刻内会出现剧烈跳动的异常位姿估计，尤其是在摄像头坐标系下路标的角度测量异常十分常见，这使得机器人的位姿估计常常不准确，而位姿估计不准确会使现有控制器计算出震荡角速度控制量，使得机器人的位姿控制不准确，以及进一步导致其他不良后果。例如，在机器人对接场景中，位姿控制不准确会导致机器人对接精度降低，甚至对接失败。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种机器人位姿控制方法和装置，能够提高机器人位姿控制的精准度，进而能够解决由于位姿估计不准确所导致的机器人难以准确对接、甚至对接失败的问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机器人位姿控制方法。

本发明的机器人位姿控制方法包括：根据传感器定位技术估计机器人的位姿；所述机器人的位姿包括：机器人的位置坐标、以及机器人的姿态角；根据采集的当前环境信息判断所述机器人的位姿估计是否准确；在所述机器人的位姿估计不准确的情况下，基于第一控制器确定机器人的线速度及角速度控制量。

可选地，所述方法还包括：在所述机器人的位姿估计准确的情况下，基于第二控制器确定机器人的线速度及角速度控制量。

可选地，所述传感器定位技术为基于摄像头的定位技术，所述当前环境信息包括：当前摄像头与参照物之间的距离、以及当前环境光强；所述根据采集的当前环境信息判断所述机器人的位姿估计是否准确的步骤包括：判断当前摄像头与参照物之间的距离是否位于第一取值范围、且当前环境光强是否位于第二取值范围；在所述当前摄像头与参照物之间的距离位于第一取值范围、且当前环境光强位于第二取值范围的情况下，确认所述机器人的位姿估计准确；在所述当前摄像头与参照物之间的距离不位于第一取值范围、或者当前环境光强不位于第二取值范围的情况下，确认所述机器人的位姿估计不准确。

可选地，基于第一控制器和/或第二控制器确定机器人的线速度控制量包括：根据机器人与对接点之间的距离、以及机器人到达对接点时的设定速度、以及设定加速度，确定机器人的线速度控制量。

可选地，基于第一控制器确定机器人的角速度控制量包括：将机器人的位置坐标作为第一参考点的位置坐标，将机器人和对接点的连线与对接点处的设定姿态角方向的夹角作为第一参考点的姿态角，以得到第一参考位姿；根据所述第一参考位姿和机器人的位姿确定状态跟踪误差；根据所述状态跟踪误差确定机器人的角速度控制量。