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一种移动参数确定方法、装置、智能设备和存储介质与流程

2022-06-29 14:07:28 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及智能设备技术领域,特别涉及一种移动参数确定方法、装置、智能设备和存储介质。


背景技术:

2.随着科技的发展,越来越多的智能设备进入人们的生活和工作中。一些智能设备可自动移动到目标位置,完成物体传输,或者人的护送等。
3.相关技术中,智能设备在到达目标位置附近后,通过里程计得到转动圈数确定智能设备的位姿信息,根据智能设备的位姿信息以及目标位置对应的位姿,确定车轮等移动组件的参数。
4.然而,受地面环境影响,车轮空转的情况时有发生,因此上述方式难以准确确定智能设备的位姿信息,造成智能设备不能精准地到达目标位置。


技术实现要素:

5.本公开提供了一种移动参数确定方法、装置、智能设备和存储介质,用以准确确定智能设备的位姿信息,从而使智能设备精准地到达目标位置。
6.第一方面,本公开实施例提供一种移动参数确定方法,应用于智能设备中,所述方法包括:
7.确定所述智能设备相对于预设标签的第一位姿和第二位姿,其中所述第一位姿是根据所述智能设备的图像采集装置采集的所述预设标签的信息确定的,所述第二位姿为根据所述智能设备的里程计采集的运行信息确定的;
8.根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿;
9.基于所述当前位姿以及预设的目标位姿,确定所述智能设备的移动参数,所述目标位姿为表征所述智能设备到达目标位置后停止移动的位姿。
10.上述方案,智能设备通过图像采集装置采集的预设标签的信息,能够确定相对于上述预设标签的第一位姿,该第一位姿不受地面环境影响;通过里程计采集的运行信息确定相对于预设标签的第二位姿,该第二位姿不受光照、遮挡等因素影响;根据上述第一位姿以及第二位姿,可以较为准确地确定智能设备相对于上述预设标签的当前位姿,减少了车轮空转等因素的影响;基于该当前位姿以及预设的目标位姿,可以准确确定智能设备当前适合的移动参数,从而使智能设备精准地达到目标位姿,即以合适的航向角准确到达目标位置。
11.在一些可选的实施方式中,根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿,包括:
12.若第一角速度不为零,则根据所述第一角速度相对于第二角速度的角速度偏差,确定所述第一位姿对应的权重系数以及所述第二位姿对应的权重系数;
13.根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿;
14.其中,所述第一角速度为根据所述运行信息确定的角速度,所述第二角速度为所述智能设备的惯性测量单元(inertial measurement unit,imu)采集的角速度;所述第一位姿对应的权重系数与所述第二位姿对应的权重系数之和为定值,所述角速度偏差越大,所述第一位姿对应的权重系数越大。
15.上述方案,根据里程计采集的运行信息能够确定出在车轮没有空转的条件下的角速度(上述第一角速度)。根据imu能够测量出智能设备的真实角速度(第二角速度)。在第一角速度不为零时,通过比对这两个角速度,得到第一角速度相对于第二角速度的角速度偏差。根据角速度偏差大小可以较为准确地判断出智能设备是否存在车轮空转,以及车轮空转的严重程度。当角速度偏差较小,说明根据里程计采集的运行信息确定的角速度是接近真实角速度的,可以认为智能设备不存在车轮空转,或者车轮空转的情况并不严重,此时可以主要根据第二位姿确定当前位姿,也就是说第二位姿对应的权重系数较大;当角速度偏差较大,说明根据里程计采集的运行信息确定的角速度与真实角速度差距较大,智能设备车轮空转的情况较为严重,此时可以主要根据第一位姿确定当前位姿,也就是说第一位姿对应的权重系数较大。从而根据不同的应用场景准确地确定当前位姿,进而准确确定智能设备当前适合的移动参数,使智能设备精准地达到目标位姿。
16.在一些可选的实施方式中,根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿,包括:
17.若第一角速度为零,则将预设权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数;
18.根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿;
19.其中,所述第一角速度为根据所述运行信息确定的角速度;所述第一位姿对应的权重系数与所述第二位姿对应的权重系数之和为定值,且所述预设权重系数小于所述第一位姿对应的权重系数。
20.本实施例,如果第一角速度为零,也就是在车轮没有空转的条件下的角速度为零,不管是否发生车轮空转,上述第一角速度与真实角速度的偏差都是零。无法根据第一角速度与真实角速度的角速度偏差大小判断出智能设备是否存在车轮空转。通过直接将预设权重系数作为第二位姿对应的权重系数,该预设权重系数小于第一位姿对应的权重系数,这样在无法确定是否存在车轮空转的场景中,主要根据第一位姿确定当前位姿,也就是说第一位姿对应的权重系数较大,也能较为准确地确定当前位姿,进而准确确定智能设备当前适合的移动参数,使智能设备精准地达到目标位姿。
21.在一些可选的实施方式中,通过以下方式确定所述第一位姿对应的权重系数以及所述第二位姿对应的权重系数:
22.根据预设的偏差、第一权重系数以及第二权重系数的第一对应关系,将所述角速度偏差对应的第一权重系数作为所述第一位姿对应的权重系数,以及将所述角速度偏差对应的第二权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数;或者
23.根据预设的偏差以及第一权重系数的第二对应关系,将所述角速度偏差对应的第一权重系数作为所述第一位姿对应的权重系数,将所述定值以及所述第一位姿对应的权重
系数之差作为所述第二位姿对应的权重系数;或者
24.根据预设的偏差以及第二权重系数的第三对应关系,将所述角速度偏差对应的第二权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数,将所述定值以及所述第二位姿对应的权重系数之差作为所述第一位姿对应的权重系数。
25.上述方案,通过预设上述任一对应关系,根据对应关系就能方便精准地确定第一位姿对应的权重系数以及第二位姿对应的权重系数。
26.在一些可选的实施方式中,根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿,包括:
27.根据所述第一位姿对应的第一坐标,以及所述第二位姿对应的第二坐标,确定当前坐标;并将所述第一位姿对应的第一航向角以及所述第二位姿对应的第二航向角之和,作为当前航向角;
28.将所述当前坐标和所述当前航向角作为所述当前位姿;
29.其中,所述第一坐标为根据所述第一位姿包含的坐标和对应的权重系数确定的,所述第二坐标为根据所述第二位姿包含的坐标和对应的权重系数确定的,所述第一航向角为所述第一位姿包含的航向角和对应的权重系数的乘积,所述第二航向角为所述第二位姿包含的航向角和对应的权重系数的乘积。
30.在一些可选的实施方式中,在确定所述智能设备的移动参数之前,还包括:确定所述当前位姿与所述目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值。
31.上述方案,通过在确定智能设备的移动参数之前,先确定当前位姿与目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值,即当前位姿还没有非常接近目标位姿时,才需要进一步确定智能设备的移动参数。
32.在一些可选的实施方式中,所述移动参数包括移动线速度和移动角速度,在确定所述当前位姿与所述目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值之后,还包括:
33.若所述位姿偏差大于第二预设偏差阈值,则调大所述移动角速度,否则调小所述移动角速度,其中所述第二预设偏差阈值大于所述第一预设偏差阈值。
34.上述方案,通过在当前位姿比较接近目标位姿时,调小移动角速度,可以使智能设备更加平稳地达到目标位姿;通过在当前位姿不接近目标位姿时,调大移动角速度,提高智能设备达到目标位姿的效率。
35.第二方面,本公开实施例提供一种移动参数确定装置,包括:
36.位姿确定模块,用于确定所述智能设备相对于预设标签的第一位姿和第二位姿,其中所述第一位姿是根据所述智能设备的图像采集装置采集的所述预设标签的信息确定的,所述第二位姿为根据所述智能设备的里程计采集的运行信息确定的;
37.所述位姿确定模块,还用于根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿;
38.移动参数确定模块,用于基于所述当前位姿以及预设的目标位姿,确定所述智能设备的移动参数,所述目标位姿为表征所述智能设备到达目标位置后停止移动的位姿。
39.第三方面,本公开实施例提供一种智能设备,包括:包括一个或多个处理器,以及用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
40.其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如上述第一方面所述方法的步
骤。
41.第四方面,本公开实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述方法的步骤。
42.另外,第二方面至第四方面中任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
附图说明
43.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1a为本公开实施例提供的第一种应用场景示意图;
45.图1b为本公开实施例提供的第二种应用场景示意图;
46.图2为本公开实施例提供的第一种移动参数确定方法的示意流程图;
47.图3为本公开实施例提供的第二种移动参数确定方法的示意流程图;
48.图4为本公开实施例提供的第三种移动参数确定方法的示意流程图;
49.图5为本公开实施例提供的第四种移动参数确定方法的示意流程图;
50.图6为本公开实施例提供的一种移动参数确定装置的结构示意图;
51.图7为本公开实施例提供的一种智能设备的示意框图。
具体实施方式
52.为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。
53.本公开实施例中术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
54.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
55.在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个器件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
56.智能设备可自动移动到目标位置,完成物体传输,或者人的护送等。一些实施例中,智能设备停靠在初始位置,在收到以目标航向角停靠在目标位置的指令后,先通过激光导航移动到目标位置附近。在到达目标位置附近后,通过里程计采集的转动圈数确定智能
设备的位姿信息(如根据智能设备从开始移动后的车轮转动圈数以及轮径确定移动的距离,根据智能设备在初始位置的位姿和移动的距离,得到智能设备的位姿信息),根据智能设备的位姿信息以及目标位置对应的位姿,确定车轮等移动组件的参数。
57.然而,受地面环境影响,车轮空转的情况时有发生,也就是说车轮转动但智能设备并没有移动,通过上述方式得到的智能设备的移动的距离并不准确,确定的智能设备的位姿信息也不准确,造成智能设备不能精准地到达目标位置。
58.本公开实施例为了准确确定智能设备的位姿信息,从而使智能设备精准地到达目标位置,提供了一种移动参数确定方法、装置、智能设备和存储介质,下面结合附图及具体实施例对本公开作进一步详细的说明。
59.如图1a所示,其为本公开实施例提供的第一种应用场景示意图。该场景中的智能设备配置有图像采集装置和里程计,其中图像采集装置可以为相机,可以配置在智能设备的任何方便配置的位置,只要其能采集预设在前方特定区域的标签即可,本实施例对里程计的配置位置也不做具体限定。
60.该场景中的预设标签可以设置在目标位置,也可以设置在目标位置前方或者侧方等便于设置的位置,本实施例对此不作限定。另外,预设标签的具体实现方式可以为二维码、特殊字符等容易识别的文字或者图形,可以根据实际应用场景采用不同的实现方式。
61.智能设备以相对于预设标签的初始航向角停靠在相对于预设标签的初始位置。在收到以目标航向角停靠在目标位置的指令后,先通过激光导航移动到预设标签附近。智能设备在到达预设标签附近后,根据智能设备中图像采集装置采集的该预设标签的信息,确定相对于预设标签的第一位姿,并根据里程计采集的运行信息确定相对于预设标签的第二位姿(例如根据智能设备从初始位置开始的车轮转动圈数以及轮径确定移动的距离,再根据智能设备在初始位置的位姿以及移动的距离得到该第二位姿)。根据上述第一位姿以及第二位姿,确定智能设备相对于预设标签的当前位姿;基于当前位姿以及目标位姿,确定智能设备的移动参数。之后可继续实时确定新的第一位姿和新的第二位姿(新的第二位姿可以是根据从上一次采集运行信息开始车轮转动圈数以及轮径确定移动的距离,再根据上一次确定的当前位姿以及该移动的距离得到新的第二位姿),进而实时调整智能设备的移动参数。
62.智能设备通过图像采集装置采集的预设标签的信息,能够确定相对于上述预设标签的第一位姿,该第一位姿不受地面环境影响;通过里程计采集的运行信息确定相对于预设标签的第二位姿,该第二位姿不受光照、遮挡等因素影响;根据上述第一位姿以及第二位姿,可以较为准确地确定智能设备相对于上述预设标签的当前位姿;基于该当前位姿以及预设的目标位姿,可以准确确定智能设备当前适合的移动参数,从而使智能设备精准地达到目标位姿,即以合适的航向角准确到达目标位置。
63.参阅图1b所示,上述智能设备可与用户设备通过多种通信方式进行数据通信,如局域网(local area network,lan)、无线局域网(wireless local area network,wlan)和其他网络。例如:用户设备通过wlan向智能设备发送多种指令,智能设备通过wlan向用户设备发送通知消息等等。
64.在本公开实施例中,上述智能设备可以是能够自动移动的机器人,如自动导向小车(automated guided vehicle,agv)。
65.上述用户设备可以是手机、平板电脑以及个人计算机(personal computer,pc)等,本实施例对此不做限定。
66.上述应用场景只是实现本公开实施例的应用场景的示例,本公开实施例并不限于上述应用场景。
67.下面以具体地实施例对本公开的技术方案以及本公开的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本公开的实施例进行描述。
68.图2为本公开实施例提供的第一种移动参数确定方法的示意流程图,应用于上述智能设备,如图2所示,该方法可以包括:
69.步骤201:确定所述智能设备相对于预设标签的第一位姿和第二位姿。
70.其中所述第一位姿是根据所述智能设备的图像采集装置采集的所述预设标签的信息确定的,所述第二位姿为根据所述智能设备的里程计采集的运行信息确定的。
71.本实施例,以预设标签为坐标中心,只有较为准确地确定智能设备当前相对于预设标签的位姿,以及智能设备最终到达目标位置后停止移动的目标位姿,才能准确地确定智能设备的移动参数。如上所述,受到智能设备中车轮空转的影响,根据里程计采集的运行信息确定的智能设备相对于预设标签的第二位姿,可能与智能设备当前相对于预设标签的真实位姿相差较大。通过在智能设备上设置图像采集装置,根据图像采集装置采集的该预设标签的信息,能够确定智能设备相对于预设标签的第一位姿,该第一位姿不受地面环境影响。
72.本实施例可通过但不限于如下方式得到上述第一位姿:
73.1)若所述预设标签的信息为所述图像采集装置采集的所述预设标签的图像,则根据所述图像确定所述预设标签在所述图像的坐标系下的位姿;根据所述预设标签在所述图像的坐标系下的位姿,确定所述第一位姿。例如:
74.如果预设标签的信息为图像采集装置采集的预设标签的图像,根据预设标签在图像中的坐标,能够获得预设标签在该图像的坐标系下的位姿,通过坐标系转化,得到预设标签在图像采集装置的坐标系下的位姿,也就是预设标签相对于智能设备的位姿,得到了预设标签相对于智能设备的位姿就能确定智能设备相对于预设标签的第一位姿。
75.2)若所述预设标签的信息为所述预设标签在所述图像采集装置的坐标系下的位姿,则根据所述预设标签在所述图像采集装置的坐标系下的位姿,确定所述第一位姿。参阅上述实施例,得到了预设标签相对于图像采集装置的位姿就能确定智能设备相对于预设标签的第一位姿,此处不再赘述。
76.上述两种方式只是示例性说明,只要是通过图像采集装置采集的预设标签的信息,确定的智能设备相对于该预设标签的位姿,都适用于本实施例。
77.本实施例对上述得到上述第二位姿的方式也不做限定,例如:
78.1)根据从初始位置开始,智能设备的车轮转动圈数以及轮径,确定智能设备的移动距离;根据智能设备相对于预设标签的初始位姿以及该移动距离,得到上述第二位姿;
79.2)根据里程计上一次采集运行信息开始,智能设备的车轮转动圈数以及轮径,确定智能设备的移动距离;再根据上一次确定的当前位姿以及该移动距离,得到上述第二位姿。
80.上述两种方式只是示例性说明,只要是通过里程计采集的运行信息确定的智能设备相对于该预设标签的位姿,都适用于本实施例。
81.步骤202:根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿。
82.如上所述,受到车轮空转的影响,根据里程计采集的运行信息确定的智能设备相对于预设标签的第二位姿,可能与智能设备当前相对于预设标签的真实位姿相差较大。根据图像采集装置采集的该预设标签的信息,能够确定智能设备相对于预设标签的第一位姿。该第一位姿虽然不受地面环境影响,但采集的该预设标签的信息受光照、遮挡等因素影响,存在成像误差,上述第一位姿可能与真实位姿相差也比较大。第一位姿、第二位姿虽然都可能与智能设备当前相对于预设标签的真实位姿存在偏差,但偏差产生的因素不同,因此通过综合考虑上述第一位姿和第二位姿,可以较为准确地确定智能设备相对于预设标签的当前位姿。
83.步骤203:基于所述当前位姿以及预设的目标位姿,确定所述智能设备的移动参数。
84.所述目标位姿为表征所述智能设备到达目标位置后停止移动的位姿。
85.本实施例对确定智能设备的移动参数的具体方式不做限定。示例性的,将上述当前位姿以及目标位姿作为pid(proportional integral differential)算法的输入,得到智能设备的移动参数。
86.本实施例对基准位姿(上述预设标签的位置、基准航向角)以及目标位姿的获取方式不做限定,例如:
87.将智能设备移动到预设标签所在位置,且正对该预设标签,通过用户设备触发检测指令,检测智能设备的位姿,并将该位姿作为基准位姿;
88.将智能设备以目标航向角停靠到目标位置,通过用户设备触发检测指令检测智能设备的位姿,并将该位姿作为目标位姿。
89.上述获取方式只是示例性说明,也可通过实际测量等方式得到上述基准位姿以及目标位姿,此处不再赘述。
90.上述移动参数为控制智能设备进行移动的参数。在一些具体的实施例中,上述移动参数包括移动线速度和移动角速度,智能设备通过将移动线速度和移动角速度输入两轮差速运动模型,得到左右轮的速度;将左右轮的速度传输给底盘驱动器,通过底盘驱动器驱动左右轮按照上述左右轮的速度转动。
91.上述方案,智能设备通过图像采集装置采集的预设标签的信息,能够确定相对于上述预设标签的第一位姿,该第一位姿不受地面环境影响;通过里程计采集的运行信息确定相对于预设标签的第二位姿,该第二位姿不受光照、遮挡等因素影响;根据上述第一位姿以及第二位姿,可以较为准确地确定智能设备相对于上述预设标签的当前位姿;基于该当前位姿以及预设的目标位姿,可以准确确定智能设备当前适合的移动参数,从而使智能设备精准地达到目标位姿,即以合适的航向角准确到达目标位置。
92.图3为本公开实施例提供的第二种移动参数确定方法的示意流程图,应用于上述智能设备,如图3所示,该方法可以包括:
93.步骤301:确定所述智能设备相对于预设标签的第一位姿和第二位姿。
94.其中所述第一位姿是根据所述智能设备的图像采集装置采集的所述预设标签的信息确定的,所述第二位姿为根据所述智能设备的里程计采集的运行信息确定的。
95.该步骤301与上述步骤201实现方式相同,此处不再赘述。
96.步骤302:若第一角速度不为零,则根据所述第一角速度相对于第二角速度的角速度偏差,确定所述第一位姿对应的权重系数以及所述第二位姿对应的权重系数。
97.其中,所述第一角速度为根据所述运行信息确定的角速度,所述第二角速度为所述智能设备的imu采集的角速度;所述第一位姿对应的权重系数与所述第二位姿对应的权重系数之和为定值,所述角速度偏差越大,所述第一位姿对应的权重系数越大。
98.如上所述,根据里程计采集的运行信息确定的第二位姿受到车轮空转的影响。车轮空转时,车轮转动圈数发生了变化,根据里程计采集的运行信息能够确定出在车轮没有空转的条件下的角速度(上述第一角速度)。本实施例中智能设备上还设置有imu,imu能测量出智能设备的真实角速度(第二角速度)。通过在实际角速度不为零时,比对这两个角速度,得到第一角速度相对于第二角速度的角速度偏差。本实施例对得到该角速度偏差的方式不做具体限定,例如角速度偏差

w=|w
imu-w
odom
|/w
imu
,其中w
imu
为上述第二角速度,w
odom
为上述第一角速度。
99.根据上述角速度偏差大小可以较为准确地判断出智能设备是否存在车轮空转,以及车轮空转的严重程度。例如:
100.当角速度偏差较小,说明根据里程计采集的运行信息确定的角速度是接近真实角速度的,可以认为智能设备不存在车轮空转,或者车轮空转的情况并不严重,此时可以主要根据第二位姿确定当前位姿,也就是说第二位姿对应的权重系数较大;
101.当角速度偏差较大,说明根据里程计采集的运行信息确定的角速度与真实角速度差距较大,智能设备车轮空转的情况较为严重,此时可以主要根据第一位姿确定当前位姿,也就是说第一位姿对应的权重系数较大。
102.在一些具体的实施例中,可以预设有偏差与权重系数的对应关系,根据对应关系确定第一位姿对应的权重系数以及第二位姿对应的权重系数,示例性的:
103.根据预设的偏差、第一权重系数以及第二权重系数的第一对应关系,将所述角速度偏差对应的第一权重系数作为所述第一位姿对应的权重系数,以及将所述角速度偏差对应的第二权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数;或者
104.根据预设的偏差以及第一权重系数的第二对应关系,将所述角速度偏差对应的第一权重系数作为所述第一位姿对应的权重系数,将所述定值以及所述第一位姿对应的权重系数之差作为所述第二位姿对应的权重系数;或者
105.根据预设的偏差以及第二权重系数的第三对应关系,将所述角速度偏差对应的第二权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数,将所述定值以及所述第二位姿对应的权重系数之差作为所述第一位姿对应的权重系数。
106.通过预设上述任一对应关系,根据对应关系就能方便精准地确定第一位姿对应的权重系数以及第二位姿对应的权重系数。
107.步骤303:根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿。
108.本实施例,通过上述步骤确定了第一位姿对应的权重系数以及第二位姿对应的权
重系数,根据第一位姿和对应的权重系数,以及第二位姿和对应的权重系数,就能根据不同的应用场景准确地确定当前位姿。
109.参阅上述实施例,位姿包括位置和航向角,根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿,可通过但不限于如下方式实现:
110.根据所述第一位姿对应的第一坐标,以及所述第二位姿对应的第二坐标,确定当前坐标;并将所述第一位姿对应的第一航向角以及所述第二位姿对应的第二航向角之和,作为当前航向角;
111.将所述当前坐标和所述当前航向角作为所述当前位姿;
112.其中,所述第一坐标为根据所述第一位姿包含的坐标和对应的权重系数确定的,所述第二坐标为根据所述第二位姿包含的坐标和对应的权重系数确定的,所述第一航向角为所述第一位姿包含的航向角和对应的权重系数的乘积,所述第二航向角为所述第二位姿包含的航向角和对应的权重系数的乘积。
113.示例性的,上述第一角速度相对于第二角速度的角速度偏差较大,第二位姿对应的权重系数较小,第一位姿对应的权重系数较大,以第二位姿对应的权重系数为0.3,第一位姿对应的权重系数为0.7为例:
114.第一位姿包含的坐标记作a1(x1,y1),包含的航向角记作yaw1;第二位姿包含的坐标记作a2(x2,y2),包含的航向角记作yaw2;
115.当前坐标a0=0.7*a1 0.3*a2=(0.7x1 0.3x2,0.7y1 0.3y2);当前航向角yaw0=0.7*yaw1 0.3*yaw2;
116.当前位姿包含上述当前坐标a0以及当前航向角yaw0。
117.上述具体参数均是示例性说明,本实施例并不以此为限。
118.步骤304:基于所述当前位姿以及预设的目标位姿,确定所述智能设备的移动参数。
119.该步骤304与上述步骤203实现方式相同,此处不再赘述。
120.上述方案,根据里程计采集的运行信息能够确定出在车轮没有空转的条件下的角速度(上述第一角速度)。根据imu能够测量出智能设备的真实角速度(第二角速度)。在第一角速度不为零时,通过比对这两个角速度,得到第一角速度相对于第二角速度的角速度偏差。根据角速度偏差大小可以较为准确地判断出智能设备是否存在车轮空转,以及车轮空转的严重程度。当角速度偏差较小,说明根据里程计采集的运行信息确定的角速度是接近真实角速度的,可以认为智能设备不存在车轮空转,或者车轮空转的情况并不严重,此时可以主要根据第二位姿确定当前位姿,也就是说第二位姿对应的权重系数较大;当角速度偏差较大,说明根据里程计采集的运行信息确定的角速度与真实角速度差距较大,智能设备车轮空转的情况较为严重,此时可以主要根据第一位姿确定当前位姿,也就是说第一位姿对应的权重系数较大。从而根据不同的应用场景准确地确定当前位姿,进而准确确定智能设备当前适合的移动参数,使智能设备精准地达到目标位姿。
121.图4为本公开实施例提供的第三种移动参数确定方法的示意流程图,应用于上述智能设备,如图4所示,该方法可以包括:
122.步骤401:确定所述智能设备相对于预设标签的第一位姿和第二位姿。
123.其中所述第一位姿是根据所述智能设备的图像采集装置采集的所述预设标签的
信息确定的,所述第二位姿为根据所述智能设备的里程计采集的运行信息确定的。
124.该步骤401与上述步骤201实现方式相同,此处不再赘述。
125.步骤402:若第一角速度为零,则将预设权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数。
126.其中,所述第一角速度为根据所述运行信息确定的角速度;所述第一位姿对应的权重系数与所述第二位姿对应的权重系数之和为定值,且所述预设权重系数小于所述第一位姿对应的权重系数。
127.本实施例,如果第一角速度为零,也就是在车轮没有空转的条件下的角速度为零,不管是否发生车轮空转,上述第一角速度与真实角速度的偏差都是零。也就是说无法根据第一角速度与真实角速度的角速度偏差大小判断出智能设备是否存在车轮空转。
128.基于此,在第一角速度为零时,直接将预设权重系数作为第二位姿对应的权重系数,该预设权重系数小于第一位姿对应的权重系数。即在这种情况下无法确定是否存在车轮空转,主要根据第一位姿确定当前位姿,也就是说第一位姿对应的权重系数较大。本实施例对预设权重系数的具体大小不做限定,可以根据实际应用场景进行设定。
129.在一些具体的实施例中,上述第一位姿对应的权重系数与第二位姿对应的权重系数之和为1,预设权重系数为接近0的正数,如0.1、0.15等等。
130.步骤403:根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿。
131.该步骤403与上述步骤303实现方式相同,此处不再赘述。
132.步骤404:基于所述当前位姿以及预设的目标位姿,确定所述智能设备的移动参数。
133.该步骤404与上述步骤203实现方式相同,此处不再赘述。
134.本实施例,如果第一角速度为零,也就是在车轮没有空转的条件下的角速度为零,不管是否发生车轮空转,上述第一角速度与真实角速度的偏差都是零。无法根据第一角速度与真实角速度的角速度偏差大小判断出智能设备是否存在车轮空转。通过直接将预设权重系数作为第二位姿对应的权重系数,该预设权重系数小于第一位姿对应的权重系数,这样在无法确定是否存在车轮空转的场景中,主要根据第一位姿确定当前位姿,也就是说第一位姿对应的权重系数较大,也能较为准确地确定当前位姿,进而准确确定智能设备当前适合的移动参数,从而使智能设备精准地达到目标位姿。
135.图5为本公开实施例提供的第四种移动参数确定方法的示意流程图,应用于上述智能设备,如图5所示,该方法可以包括:
136.步骤501:确定所述智能设备相对于预设标签的第一位姿和第二位姿。
137.其中所述第一位姿是根据所述智能设备的图像采集装置采集的所述预设标签的信息确定的,所述第二位姿为根据所述智能设备的里程计采集的运行信息确定的。
138.步骤502:根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿。
139.该步骤501-502与上述步骤201-202实现方式相同,此处不再赘述。
140.步骤503:确定所述当前位姿与所述目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值。
141.本实施例,通过比对当前位姿与目标位姿,得到当前位姿与目标位姿的位姿偏差。
如果位姿偏差非常小(不大于第一预设阈值),可以认为当前位姿已经非常接近目标位姿,可以直接控制智能设备停止移动。本实施例对控制智能设备停止移动的方式不做具体限定,例如直接将左右轮的速度为0传输给底盘驱动器,或者通知底盘驱动器暂停驱动等等。
142.如果偏差不是非常小(大于第一预设阈值),可以认为当前位姿还没有非常接近目标位姿,需要进一步确定智能设备的移动参数,控制智能设备移动,执行步骤504。
143.步骤504:基于所述当前位姿以及预设的目标位姿,确定所述智能设备的移动参数。
144.所述目标位姿为表征所述智能设备到达目标位置后停止移动的位姿。
145.参阅上述实施例,智能设备的移动参数包括移动线速度和移动角速度。
146.当上述偏差不是非常小(大于第一预设阈值),但当前位姿也比较接近目标位姿时,如果通过pid算法确定的移动角速度较大,就会造成智能设备晃动,不能平稳地达到目标位姿。当上述当前位姿不接近目标位姿时,智能设备晃动的问题不明显,并且位姿偏差也比较大,可以通过调大移动角速度,提高智能设备达到目标位姿的效率。
147.基于此,在一些具体的实施例中,需要对移动角速度进行调整,本实施对调整移动角速度的具体方式不做限定,示例性的:
148.1)如上所述,可通过pid算法确定在当前位姿以及目标位姿下,智能设备的移动参数(移动线速度和移动角速度),其中,当前位姿包含的位置和目标位姿包含的位置影响pid算法输出的移动线速度,当前位姿和目标位姿对应观测角度影响pid算法输出的移动角速度。
149.观测角度其中,y为智能设备中心到上述预设标签中点法线的距离,x为智能设备中心到上述预设标签的距离,yaw为根据当前位姿包含的航向角和目标位姿包含的航向角确定的角度,k0为第一调整参数,kb为第二调整参数,这两个调整参数的具体数值可以根据实际应用场景进行设定,此处不做具体限定。可以看到,当x较大(当前位姿不接近目标位姿),k0影响较小,kb影响较大,相比于没有增加这两个调整参数时θ变大,输出的移动角速度也会增大;当x较小(当前位姿接近目标位姿),k0影响较大,kb影响较小,相比于没有增加这两个调整参数时θ变小,输出的移动角速度也会减小。
150.2)直接判断上述位姿偏差是否大于第二预设偏差阈值,如果不大于第二预设偏差阈值直接调小pid算法输出的移动角速度;如果大于第二预设偏差阈值直接调大pid算法输出的移动角速度。
151.上述两种调节移动角速度的方式只是示例性说明,本实施例也可采用其他方式调节移动角速度,只要能够实现当前位姿与目标位姿接近时调小移动角速度,当前位姿与目标位姿不接近时调大移动角速度即可。
152.上述方案,通过在确定智能设备的移动参数之前,先确定当前位姿与目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值,即当前位姿还没有非常接近目标位姿时,才需要进一步确定智能设备的移动参数。另外,通过在当前位姿比较接近目标位姿时,调小移动角速度,可以使智能设备更加平稳地达到目标位姿;通过在当前位姿不接近目标位姿时,调大移动角速度,提高智能设备达到目标位姿的效率。
153.如图6所示,基于相同的发明构思,本公开实施例提供一种移动参数确定装置600,
包括:
154.位姿确定模块601,用于确定所述智能设备相对于预设标签的第一位姿和第二位姿,其中所述第一位姿是根据所述智能设备的图像采集装置采集的所述预设标签的信息确定的,所述第二位姿为根据所述智能设备的里程计采集的运行信息确定的;
155.所述位姿确定模块601,还用于根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿;
156.移动参数确定模块602,用于基于所述当前位姿以及预设的目标位姿,确定所述智能设备的移动参数,所述目标位姿为表征所述智能设备到达目标位置后停止移动的位姿。
157.在一些可选的实施方式中,所述位姿确定模块601根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿,包括:
158.若第一角速度不为零,则根据所述第一角速度相对于第二角速度的角速度偏差,确定所述第一位姿对应的权重系数以及所述第二位姿对应的权重系数;
159.根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿;
160.其中,所述第一角速度为根据所述运行信息确定的角速度,所述第二角速度为所述智能设备的imu采集的角速度;所述第一位姿对应的权重系数与所述第二位姿对应的权重系数之和为定值,所述角速度偏差越大,所述第一位姿对应的权重系数越大。
161.在一些可选的实施方式中,所述位姿确定模块601根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿,包括:
162.若第一角速度为零,则将预设权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数;
163.根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿;
164.其中,所述第一角速度为根据所述运行信息确定的角速度;所述第一位姿对应的权重系数与所述第二位姿对应的权重系数之和为定值,且所述预设权重系数小于所述第一位姿对应的权重系数。
165.在一些可选的实施方式中,所述位姿确定模块601通过以下方式确定所述第一位姿对应的权重系数以及所述第二位姿对应的权重系数:
166.根据预设的偏差、第一权重系数以及第二权重系数的第一对应关系,将所述角速度偏差对应的第一权重系数作为所述第一位姿对应的权重系数,以及将所述角速度偏差对应的第二权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数;或者
167.根据预设的偏差以及第一权重系数的第二对应关系,将所述角速度偏差对应的第一权重系数作为所述第一位姿对应的权重系数,将所述定值以及所述第一位姿对应的权重系数之差作为所述第二位姿对应的权重系数;或者
168.根据预设的偏差以及第二权重系数的第三对应关系,将所述角速度偏差对应的第二权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数,将所述定值以及所述第二位姿对应的权重系数之差作为所述第一位姿对应的权重系数。
169.在一些可选的实施方式中,所述位姿确定模块601根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿,包括:
170.根据所述第一位姿对应的第一坐标,以及所述第二位姿对应的第二坐标,确定当
前坐标;并将所述第一位姿对应的第一航向角以及所述第二位姿对应的第二航向角之和,作为当前航向角;
171.将所述当前坐标和所述当前航向角作为所述当前位姿;
172.其中,所述第一坐标为根据所述第一位姿包含的坐标和对应的权重系数确定的,所述第二坐标为根据所述第二位姿包含的坐标和对应的权重系数确定的,所述第一航向角为所述第一位姿包含的航向角和对应的权重系数的乘积,所述第二航向角为所述第二位姿包含的航向角和对应的权重系数的乘积。
173.在一些可选的实施方式中,移动参数确定模块602还用于在确定所述智能设备的移动参数之前,确定所述当前位姿与所述目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值。
174.在一些可选的实施方式中,所述移动参数包括移动线速度和移动角速度,移动参数确定模块602还用于在确定所述当前位姿与所述目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值之后,
175.若所述位姿偏差大于第二预设偏差阈值,则调大所述移动角速度,否则调小所述移动角速度,其中所述第二预设偏差阈值大于所述第一预设偏差阈值。
176.由于该装置即是本公开实施例中的方法中的装置,并且该装置解决问题的原理与该方法相似,因此该装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
177.如图7所示,基于相同的发明构思,本公开实施例提供一种智能设备700,包括:处理器701和存储器702;
178.存储器702,用于存储处理器701执行的计算机程序。存储器702可以是易失性存储器(volatile memory),例如随机存取存储器(random-access memory,ram);存储器702也可以是非易失性存储器(non-volatile memory),例如只读存储器,快闪存储器(flash memory),硬盘(hard disk drive,hdd)或固态硬盘(solid-state drive,ssd)、或者存储器702是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器702可以是上述存储器的组合。
179.处理器701,可以包括一个或多个中央处理单元(central processing unit,cpu),图形处理单元(graphics processing unit,gpu)或者为数字处理单元等等。
180.本公开实施例中不限定上述存储器702和处理器701之间的具体连接介质。本公开实施例在图7中以存储器702和处理器701之间通过总线703连接,总线703在图7中以粗线表示,其它部件之间的连接方式,仅是进行示意性说明,并不引以为限。所述总线703可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图7中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
181.其中,所述存储器存储有程序代码,当所述程序代码被所述处理器执行时,使得所述处理器701执行下列过程:
182.确定所述智能设备相对于预设标签的第一位姿和第二位姿,其中所述第一位姿是根据所述智能设备的图像采集装置采集的所述预设标签的信息确定的,所述第二位姿为根据所述智能设备的里程计采集的运行信息确定的;
183.根据所述第一位姿以及第二位姿,确定所述智能设备相对于所述预设标签的当前位姿;
184.基于所述当前位姿以及预设的目标位姿,确定所述智能设备的移动参数,所述目
标位姿为表征所述智能设备到达目标位置后停止移动的位姿。
185.在一些可选的实施方式中,所述处理器701具体用于:
186.若第一角速度不为零,则根据所述第一角速度相对于第二角速度的角速度偏差,确定所述第一位姿对应的权重系数以及所述第二位姿对应的权重系数;
187.根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿;
188.其中,所述第一角速度为根据所述运行信息确定的角速度,所述第二角速度为所述智能设备的imu采集的角速度;所述第一位姿对应的权重系数与所述第二位姿对应的权重系数之和为定值,所述角速度偏差越大,所述第一位姿对应的权重系数越大。
189.在一些可选的实施方式中,所述处理器701具体用于:
190.若第一角速度为零,则将预设权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数;
191.根据所述第一位姿和对应的权重系数,以及所述第二位姿和对应的权重系数,确定所述当前位姿;
192.其中,所述第一角速度为根据所述运行信息确定的角速度;所述第一位姿对应的权重系数与所述第二位姿对应的权重系数之和为定值,且所述预设权重系数小于所述第一位姿对应的权重系数。
193.在一些可选的实施方式中,所述处理器701具体用于:
194.根据预设的偏差、第一权重系数以及第二权重系数的第一对应关系,将所述角速度偏差对应的第一权重系数作为所述第一位姿对应的权重系数,以及将所述角速度偏差对应的第二权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数;或者
195.根据预设的偏差以及第一权重系数的第二对应关系,将所述角速度偏差对应的第一权重系数作为所述第一位姿对应的权重系数,将所述定值以及所述第一位姿对应的权重系数之差作为所述第二位姿对应的权重系数;或者
196.根据预设的偏差以及第二权重系数的第三对应关系,将所述角速度偏差对应的第二权重系数作为所述第二位姿对应的权重系数,将所述定值以及所述第二位姿对应的权重系数之差作为所述第一位姿对应的权重系数。
197.在一些可选的实施方式中,所述处理器701具体用于:
198.根据所述第一位姿对应的第一坐标,以及所述第二位姿对应的第二坐标,确定当前坐标;并将所述第一位姿对应的第一航向角以及所述第二位姿对应的第二航向角之和,作为当前航向角;
199.将所述当前坐标和所述当前航向角作为所述当前位姿;
200.其中,所述第一坐标为根据所述第一位姿包含的坐标和对应的权重系数确定的,所述第二坐标为根据所述第二位姿包含的坐标和对应的权重系数确定的,所述第一航向角为所述第一位姿包含的航向角和对应的权重系数的乘积,所述第二航向角为所述第二位姿包含的航向角和对应的权重系数的乘积。
201.在一些可选的实施方式中,所述处理器701还用于:
202.在确定所述智能设备的移动参数之前,确定所述当前位姿与所述目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值。
203.在一些可选的实施方式中,所述移动参数包括移动线速度和移动角速度,所述处
理器701还用于:
204.在确定所述当前位姿与所述目标位姿的位姿偏差大于第一预设偏差阈值之后,若所述位姿偏差大于第二预设偏差阈值,则调大所述移动角速度,否则调小所述移动角速度,其中所述第二预设偏差阈值大于所述第一预设偏差阈值。
205.由于该智能设备即是执行本公开实施例中的方法的智能设备,并且该智能设备解决问题的原理与该方法相似,因此该智能设备的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
206.本公开实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述移动参数确定方法的步骤。其中,可读存储介质可以为非易失可读存储介质。
207.以上参照示出根据本公开实施例的方法、装置(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本公开。应理解,可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图示图的一个块以及框图和/或流程图示图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程移动参数确定装置,以产生机器,使得经由计算机处理器和/或其它可编程移动参数确定装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。
208.相应地,还可以用硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微码等)来实施本公开。更进一步地,本公开可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式,其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码,以由指令执行系统来使用或结合指令执行系统而使用。在本公开上下文中,计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质,其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序,以由指令执行系统、装置或设备使用,或结合指令执行系统、装置或设备使用。
209.尽管已描述了本公开的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。
210.显然,本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样,倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内,则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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