[发明专利]一种移动机器人目标物感知能力室内模拟测试装置及测试方法

摘要

本发明提供一种移动机器人目标物感知能力室内模拟测试装置及测试方法，适用于在室内环境模拟移动机器人工作环境中的运动目标物或者静止目标物，测试移动机器人的视觉感知能力和目标检测感知能力等。该测试装置包括三组伺服运动平台，标准交通标志，常用标准物体模型，以人偶为例。移动机器人静止于室内测试场景中，将不同的交通标志或人偶模型固定在伺服控制的运动平台上，运动平台模拟移动机器人工作环境中的目标物，在不同的位置或者运动速度下，对于视觉感知从错检率，漏检率，识别率，处理速度进行打分，加权后来评价其感知能力。对于目标检测，从得到目标的大小，形状，速度，位置来进行打分评价。

主权项

一种移动机器人目标物感知能力室内模拟测试方法，该测试方法利用的移动机器人目标物感知能力室内模拟测试装置，可用于对不同移动机器人的目标物感知能力进行测试，测试装置由三组伺服运动平台、标准交通标志、标准模型组成，可以模拟机器人在工作环境中传感器感知到的目标物和交通标志；所述伺服运动平台由以下部件组成，交通标志与标准模型固定平台(1)、运动平台(2)、导轨枕木(3)、导轨(4)、轴承座(5)、驱动滑轮(6)、驱动轴(7)、联轴器(8)、电机底座(9)、伺服电机(10)、电机机架(11)、减速器(12)、限位装置(13)、缓冲橡胶(14)、交通标志物固定底座(15)、钢丝绳固定器(16)、钢丝绳预紧器(17)、钢丝绳(18)、从动滑轮(19)、从动滑轮底座(20)、滑动轴承(21)组成；伺服运动平台由伺服电机(10)驱动，伺服电机(10)设置在电机机架(11)上，电机机架(11)与地面固定，伺服电机(10)输出轴与减速器(12)输入端轴连接，减速器(12)输出轴通过联轴器(8)与驱动滑轮(6)的驱动轴(7)连接，联轴器(8)采用柔性联轴器，驱动轴(7)固定在与轴承座(5)上，轴承座(5)与地面固定，当伺服电机转动时驱动减速器，减速器驱动联轴器与驱动滑轮，钢丝绳(18)绕过驱动滑轮(6)和从动滑轮(19)与运动平台(2)上的钢丝绳预紧器(17)连接，其中从动滑轮(19)通过从动滑轮底座(20)与地面固定，钢丝绳预紧器(17)一端具有螺纹，通过螺纹与钢丝绳固定器(16)连接，钢丝绳固定器(16)通过螺栓与伺服运动平台(2)固定，伺服运动平台(2)是一块长方形结构平台，平台四个直角处安装有两组互相平行的滑动轴承(21)，滑动轴承(21)与导轨(4)配合安装并可以在导轨上自由滑动，导轨(4)与导轨枕木(3)固定，保证两条导轨互相平行，不干扰运动平台的正常运动，导轨枕木(3)通过地脚螺栓与地面固定，在导轨的两端和中间分别安装了一组限位装置(13)，总计三组限位装置(13)，在运动平台位置初始化时可以用来标定运动平台的初始位置，提高运动平台的位置精度，在限位装置(13)上装有缓冲橡胶(14)，缓冲橡胶可以在运动平台初始化时缓冲运动平台的撞击，保护限位装置(13)和运动平台(2)，运动平台(2)上一固定平台用来固定交通标志与标准模型，伺服电机通过减速机与滑轮连接，伺服运动平台通过钢丝绳与滑轮组连接，伺服电机通过转动滑轮组来驱动运动平台，伺服运动平台通过滑动轴承与导轨连接，滑轮组拖动伺服运动平台上的钢丝绳，驱动伺服运动平台在导轨上做伺服运动，且可以精确定位在导轨上的位置，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤(1)、移动机器人静止固定在模拟场景中，分别对三组伺服运动平台上的交通信号标志或者人偶模型进行感知识别，记录机器人感知识别到的交通信号标志或人偶模型信息与实际信息进行对比；步骤(2)、调整移动机器人的静止位置，重复进行感知测试；步骤(3)、更换伺服平台上的交通信号标志，重复进行感知测试；步骤(4)、更换伺服平台上的人偶模型，重复进行感知测试；步骤(5)、更换伺服平台的运动状态，重复进行感知测试；步骤(6)、将所有测试结果保存，并与实际信息进行对比，来进行评分；测试移动机器人目标物感知能力的目标物可以模拟移动机器人在工作环境中的移动目标物和静止目标物；测试移动机器人目标物感知能力的目标物采用标准交通标志和标准模型来模拟工作环境中的典型目标物；测试移动机器人目标物感知能力的目标物固定在伺服运功平台上，可以通过调整伺服运动平台的位置和伺服运动平台的运动速度来改变目标物的位置和运动状态来模拟移动机器人工作环境中的目标物位置和状态；测试移动机器人目标物感知能力的伺服运动平台能够做变速运动和匀速运动，模拟移动机器人工作环境中的快速运动的目标物。