智能机械臂控制方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本申请涉及人工智能的视觉检测，尤其涉及智能机械臂控制方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、目前，独居、半失能老人的生活照料需求日益增大，若通过人工照料的方式则需要大量经过专业培训的护工，在护工数量相对短缺且不能完全满足对独居、半失能老人的生活照料需求时，医疗健康养老业务场景下的智能机械臂成为弥补护工短缺问题的有效辅助手段。通过将智能机械臂部署在具有生活照料需求的独居、半失能老人的家中可实现助餐、助浴、药物协助服用等核心照料功能。

2、例如，以智能机械臂用于助餐为例，其主要工作过程是从餐盘中取出食物后，运输至待看护人员的口部附近并对其进行助餐，在上述过程中智能机械臂在取出食物、运输食物等过程中对各动作的控制具有较高精度要求。

3、当前，医疗健康居家养老用机械臂的控制精度主要依赖视觉传感器的图像采集与编码解析，但其在实际医疗健康居家场景中，受光照扰动影响显著，智能机械臂的控制过程具体存在有光照适应性差、编码抗干扰能力弱及场景适配性弱等缺陷。更具体的，居家场景光照环境复杂多变，如清晨逆光、午后强光直射、夜间弱光等对智能机械臂所采集图像识别准确度影响较大的光照条件，在上述光照条件下，智能机械臂易出现采集图像过曝、欠曝或细节失真，导致智能机械臂因光照适应性差而无法精准识别目标。

4、而且，目前的智能机械臂的视觉编码多采用传统的离散余弦变换（dct，全称是discrete cosine transform）或简单帧内预测编码，当居家场景下室内出现光照突变的情况时，智能机械臂的视觉编码过程中易产生噪声放大或伪影等问题，从而导致其编码数据失真、控制指令出现延迟或误判等情况，使得其无法实现基于视觉编码的弱抗干扰能力以实现实时高精度响应。当然，目前的智能机械臂在医疗健康养老业务场景下，其抓取对象是轻便衣物、小型药品等具有低对比度及柔性特征的物品，智能机械臂采用现有的视觉编码算法时对具有上述特征的物品图像进行编码时，易丢失上述物品所对应的目标细节信息，导致智能机械臂定位误差较大且无法完成准确的物品抓取动作。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了涉及智能机械臂控制方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在解决现有技术中医疗健康居家养老用机械臂的控制精度主要依赖视觉传感器的图像采集与编码解析，在例如清晨逆光、午后强光直射、夜间弱光等对智能机械臂所采集图像识别准确度影响较大的光照条件下，易出现采集图像过曝、欠曝或细节失真，导致智能机械臂因光照适应性差而无法精准识别目标的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种智能机械臂控制方法，其包括：

3、响应于每一按预设控制周期相应产生的机械臂控制指令，获取与所述机械臂控制指令在同一时刻所采集的当前居家场景图像，并基于预设的图片特征提取策略对应提取所述当前居家场景图像的光照特征参数与视觉编码阈值；

4、基于所述光照特征参数、所述编码初始阈值及预设的光照自适应图像预处理策略对所述当前居家场景图像进行处理，得到去噪增强后的标准化图像帧；

5、基于所述视觉编码阈值及预设的改进型视觉编码策略对所述标准化图像帧进行处理，得到抗光照扰动的编码数据流和特征码流；

6、基于预设的解码及误差校准策略对所述编码数据流和所述特征码流进行处理得到校正后的目标位姿数据，并根据所获取的当前位姿数据及所述目标位姿数据确定控制参数；

7、控制智能机械臂基于所述控制参数从所述当前位姿数据对应的当前位置运动，直至所述控制参数执行完毕且对应得到执行反馈结果。

8、第二方面，本申请实施例还提供了一种智能机械臂控制装置，其包括：

9、提取单元，用于响应于每一按预设控制周期相应产生的机械臂控制指令，获取与所述机械臂控制指令在同一时刻所采集的当前居家场景图像，并基于预设的图片特征提取策略对应提取所述当前居家场景图像的光照特征参数与视觉编码阈值；

10、去噪单元，用于基于所述光照特征参数、所述编码初始阈值及预设的光照自适应图像预处理策略对所述当前居家场景图像进行处理，得到去噪增强后的标准化图像帧；

11、编码单元，用于基于所述视觉编码阈值及预设的改进型视觉编码策略对所述标准化图像帧进行处理，得到抗光照扰动的编码数据流和特征码流；

12、控制参数获取单元，用于基于预设的解码及误差校准策略对所述编码数据流和所述特征码流进行处理得到校正后的目标位姿数据，并根据所获取的当前位姿数据及所述目标位姿数据确定控制参数；

13、运动控制单元，用于控制智能机械臂基于所述控制参数从所述当前位姿数据对应的当前位置运动，直至所述控制参数执行完毕且对应得到执行反馈结果。

14、第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机设备，其包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中的方法。

15、第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述第一方面中的方法。

16、本申请实施例提供了智能机械臂控制方法、装置、计算机设备及存储介质。其中，所述方法包括：响应于每一按预设控制周期相应产生的机械臂控制指令，获取与所述机械臂控制指令在同一时刻所采集的当前居家场景图像，并基于预设的图片特征提取策略对应提取所述当前居家场景图像的光照特征参数与视觉编码阈值；基于所述光照特征参数、所述编码初始阈值及预设的光照自适应图像预处理策略对所述当前居家场景图像进行处理，得到去噪增强后的标准化图像帧；基于所述视觉编码阈值及预设的改进型视觉编码策略对所述标准化图像帧进行处理，得到抗光照扰动的编码数据流和特征码流；基于预设的解码及误差校准策略对所述编码数据流和所述特征码流进行处理得到校正后的目标位姿数据，并根据所获取的当前位姿数据及所述目标位姿数据确定控制参数；控制智能机械臂基于所述控制参数从所述当前位姿数据对应的当前位置运动，直至所述控制参数执行完毕且对应得到执行反馈结果。本申请实施例中当智能机械臂的视觉传感器采集到当前居家场景图像后，通过光照感知、光照自适应图像预处理与改进型视觉编码策略进行图像处理，实现对居家场景中各类光照扰动的精准适配，且图像编码数据失真率降低，使得机械臂能更精准识别目标对象。

1.一种智能机械臂控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设的图片特征提取策略对应提取所述当前居家场景图像的光照特征参数与视觉编码阈值，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述光照特征参数、所述编码初始阈值及预设的光照自适应图像预处理策略对所述当前居家场景图像进行处理，得到去噪增强后的标准化图像帧，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述视觉编码阈值及预设的改进型视觉编码策略对所述标准化图像帧进行处理，得到抗光照扰动的编码数据流和特征码流，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设的解码及误差校准策略对所述编码数据流和所述特征码流进行处理得到校正后的目标位姿数据，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所获取的当前位姿数据及所述目标位姿数据确定控制参数，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述控制智能机械臂基于所述控制参数从所述当前位姿数据对应的当前位置运动，直至所述控制参数执行完毕且对应得到执行反馈结果的步骤之后，还包括：

8.一种智能机械臂控制装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的智能机械臂控制方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的智能机械臂控制方法。