[发明专利]一种机器人移动路径覆盖率测量方法及系统

说明书

本发明公开了本发明一种机器人移动路径覆盖率测量方法及系统，在仿真环境中搭建机器人模型和场景模型，将机器人移动控制算法与仿真环境中的机器人模型对接，使得机器人模型可以完全按照真实机器人的控制算法在仿真环境中运动，机器人模型运动的同时，在仿真环境地面上绘制出其运动轨迹，等待机器人模型运动达到一定时间后，测量出机器人模型移动轨迹覆盖面积，并与场景模型实际总可移动面积进行对比，即可获得机器人移动路径覆盖率。本发明解决了机器人移动路径覆盖率在现实中难以测量的问题，提高了覆盖率测试的精度和效率，并可满足多种类的机器人和不同环境条件下的路径覆盖率测试需求。

技术领域

本发明涉及一种机器人移动路径覆盖率测量方法及系统，属于机器人指标测量技术领域。

背景技术

随着老龄化的不断加深，劳动力成本的不断提升，以及技术的发展和进步，机器人已经在诸多领域走入了人们的生活，并在一定程度上取代了人力。尤其是扫地清洁机器人等服务类机器人，更是越来越多的进入普通家庭，成为我们生活中的优秀帮手。

衡量扫地清洁机器人等服务机器人性能的一个重要指标就是单位时间内，机器人的移动路径覆盖面积与整个房间可以移动的总面积之间的比率，即路径覆盖率。但是对于该指标的测量，使用人工测量方式不仅存在低效、低精度的缺点，而且在测量时要剔除重复路径也比较困难。

为了改进上述缺陷，适应机器人行业的智能化发展，满足行业标准的不断进步需求，提升技术水平，降低产品开发成本，缩短研发周期，迫切需要一套能够对机器人移动路径覆盖率进行精准高效测量的系统。

发明内容

本发明的目的是：提供一种提升测量结果的精准度，降低测量成本，减轻测量劳动强度，缩短测量时间的机器人移动路径覆盖率测量设计方案。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种机器人移动路径覆盖率测量方法，其特征在于，包括在仿真环境中搭建机器人模型和场景模型，将机器人移动控制算法与仿真环境中的机器人模型对接，使得机器人模型完全按照真实机器人的控制算法在仿真环境的场景模型中运动，机器人运动的同时，在仿真环境地面上绘制出其运动轨迹，等待仿真机器人模型运动达到一定时间后，测量出机器人模型移动轨迹覆盖面积，并与场景模型实际总可移动面积进行对比即可获得机器人模型移动路径覆盖率。

优选地，所述机器人模型运动轨迹宽度与机器人模型的宽度相等。

优选地，所述测量和统计覆盖率的具体方法包括截取场景顶视图，统计全图像素点颜色，将所有可移动面积的颜色单独区分并统计总可移动面积像素数量，将机器人模型移动轨迹颜色单独区分并统计总轨迹像素数量，之后用总轨迹像素数量除以总可移动面积像素数量即得机器人模型移动路径覆盖率。

优选地，所述机器人移动控制算法与仿真环境中的机器人模型对接的具体方法为，仿真机器人通过传感器模块获取仿真环境的信息，再将该信息通过数据接口转换为机器人移动控制算法可识别的格式并输入给机器人移动控制算法，机器人移动控制算法经过计算后，再通过数据接口把机器人控制指令发送给机器人移动控制模块，机器人移动控制模块再按照收到的指令控制机器人模型的运动速度和转向角度，从而实现控制机器人模型在仿真环境中运动。

本发明的另一个技术方案是提供了一种机器人移动路径覆盖率测量系统，其特征在于：应用上述的机器人移动路径覆盖率测量方法，包括搭建在仿真环境中的场景模型和机器人模型，以及

仿真机器人模型加载模块，用于在仿真环境中加载被测的机器人模型；

控制算法对接模块，与搭载运行真实机器人移动控制算法的机器人移动控制模块进行对接，对接成功后，机器人模型由机器人移动控制模块控制在场景模型中运行，同时调用机器人路径轨迹绘制模块；

机器人路径轨迹绘制模块，在仿真环境的地面上进行机器人模型实时路径轨迹的绘制；

覆盖率统计模块，进行机器人模型路径覆盖率的测量统计。