一种机器人的控制方法、控制设备以及存储介质与流程

1.本技术涉及船身检测或清扫技术领域，特别是涉及一种机器人的控制方法、控制设备以及存储介质。


背景技术：

2.在水里运行的船舶(如集装箱船、散货船、游轮等)长期在水环境中，其外侧面和底面的检测或清洁是一项重要的工作。随着现代化机器人的发展，已经有一种能够在船舶外表面进行自动检测或清洁的机器人。


技术实现要素：

3.本技术主要解决的技术问题是提供一种机器人的控制方法、控制设备以及存储介质，能够显示机器人的实时情况，便于对机器人进行控制。
4.为了解决上述问题，本技术提供的一种方式是：提供一种机器人的控制方法，该机器人用于对船身进行检测或清扫，方法包括：获取船身地图；以及获取机器人的位置信息；显示船身地图，并根据机器人的位置信息，在船身地图中显示机器人的实时位置以及路径。
5.其中，显示船身地图，包括：显示第一按钮和第二按钮，第一按钮对应船身地图的侧面视图，第二按钮对应船身地图的底视图；默认显示侧面视图，以及响应于对第二按钮的点击指令，显示底视图；或默认显示底视图，以及响应于对第一按钮的点击指令，显示侧面视图。
6.其中，该方法还包括：在船身地图上显示对应的船身尺寸参数和机器人控制参数；其中，船身尺寸参数包括船身部件的宽度参数和高度参数，机器人控制参数包括机器人控制模式、机器人坐标参数和机器人工作区域控制。
7.其中，该方法还包括：获取机器人的深度信息；显示机器人的深度信息；其中，深度信号包括吃水深度、水线更新、深度传感器数据和作业高度中的至少一个。
8.其中，该方法还包括：获取机器人的姿态信息；显示机器人的姿态信息；其中，姿态信息包括横滚角、俯仰角和偏航角中的至少一个。
9.其中，该方法还包括：获取机器人的控制信息；显示机器人的控制信息；其中，控制信息包括主控温度、环境温度、电压参数、电流参数、功率参数和爬行速度中的至少一个。
10.其中，机器人上设置有图像采集单元；该方法还包括：获取图像采集单元采集的图像信息；显示图像信息。
11.其中，该方法还包括：显示机器人控制界面；其中，机器人控制界面包括船舷设置、速度设置、水线设置和速度微控中的至少一个；响应于基于机器人控制界面的操作，产生对应的控制指令，并将控制指令发送给机器人以控制机器人的工作。
12.为了解决上述问题，本技术提供的另一种方式是：提供一种机器人控制设备，该机器人控制设备包括处理器和存储器，存储器用于存储程序数据，处理器用于执行程序数据以实现如上述的方法。
13.为了解决上述问题，本技术提供的另一种方式是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序数据，程序数据在被处理器执行时，用以实现如上述的方法。
14.区别于现有技术，本技术提供的扫机器人的控制方法包括：获取船身地图；以及获取机器人的位置信息；显示船身地图，并根据机器人的位置信息，在船身地图中显示机器人的实时位置以及路径。通过上述方式，可以将船身地图和机器人的位置进行实时地显示，以便用户可以随时了解机器人的位置，方便对机器人进行控制。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
16.图1是本技术提供的清扫机器人的控制方法一实施例的流程示意图；
17.图2是本技术提供的水下定位系统一实施例的结构示意图；
18.图3是图2中定位基站20一实施例结构示意图；
19.图4是图2中定位基站20另一实施例的结构示意图；
20.图5是船身地图的显示示意图；
21.图6是本技术提供的机器人控制设备一实施例的结构示意图；
22.图7是本技术提供的计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.参阅图1，图1是本技术提供的机器人的控制方法一实施例的流程示意图，该方法包括：
25.步骤s11：获取船身地图。
26.在一实施例中，船身地图可以根据船舶的设计图来确定。
27.在另一实施例中，可以控制机器人遍历船身的各个位置，并在机器人的遍历过程中实时获取机器人的位置信息，然后根据获取的位置信息来确定船身地图。即根据机器人的运动轨迹形成船体地图，然后对船体地图进行插值补齐形成完整的船身地图。
28.步骤s12：获取机器人的位置信息。
29.步骤s13：显示船身地图，并根据机器人的位置信息，在船身地图中显示机器人的实时位置以及路径。
30.对于步骤s12，下面通过一实施例来进行介绍：
31.参阅图2和图3，图2是本技术提供的水下定位系统一实施例的结构示意图，图3是图2中定位基站20一实施例结构示意图，该水下定位系统100包括声信号发射器10、定位基
站20和中心设备30，其中，定位基站20的数量为至少3个。其中，定位基站20包括声信号接收器21、控制器22和通信模组23。
32.在图2中，声信号发射器10和声信号接收器21之间的箭头表示声音信号的传播，浮球和中心设备30之间的箭头表示通信信号的传播。可选地，中心设备30可以是电脑、服务器等具有数据处理能力的设备，通信模组23和中心设备30可以通过射频信号、蜂窝信号等方式进行通信。
33.其中，声信号发射器10装于待定位设备a上，用于发射声音信号；声信号接收器21设置于水下，用于接收声音信号；控制器22连接声信号接收器21，用于根据接收的声音信号确定对应的距离信息；通信模组23连接控制器22且设置于水面上，用于将距离信息发送出去；中心设备30与至少三个定位基站20通信连接，用于获取至少三个定位基站20发送的距离信息，并根据至少三个定位基站20的位置信息和发送的距离信息对待定位设备a进行定位。
34.可选地，在一实施例中，定位基站20包括一浮球，浮球可浮于水面上，控制器22和通信模组23可设置于浮球中，浮球和声信号接收器21之间通过连接机构连接，例如可以是线、管、杆之类的物体。比如，可以在浮球和声信号接收器21之间通过管道连接，管道中布设线缆。
35.其中，多个定位基站20的位置是已知的。可选地，可以在进行定位基站20的布设时，通过精确的定位设备来确定定位基站20的三维空间坐标。例如，可以通过gps定位来确定定位基站20对应的xy坐标(水平面坐标)，然后在根据定位基站20的布设深度来进一步确定其z坐标，从而确定定位基站20在空间的xyz坐标。
36.可选地，在一实施例中，三个定位基站20在水平面中的布设呈三角形。
37.具体地，声信号发射器10发射声音信号，声信号接收器21接收到声音信号后，控制器22可以根据声音信号的传播时长、以及声波在水里的传播速度确定声信号发射器10和声信号接收器21之间的距离，然后通过通信模组23将距离信息发射出去。中心设备30在接收到多个定位基站20发射的距离信息后，可以根据多个距离信息以及多个定位基站20的位置，来确定待定位设备a在三维空间的xyz坐标。
38.可选地，在另一实施例中，如图4所示，图4是图2中定位基站20另一实施例的结构示意图，定位基站包括：声信号接收器21、控制器22、通信模组23和传感器组件24。
39.其中，传感器组件24可以包括温度传感器、深度传感器、倾角传感器、gps时钟中的至少一种，传感器组件24用于获取定位基站20的传感信号。
40.具体地，控制器22具体用于根据接收的声音信号确定对应的斜距信息，并根据斜距信息和传感信号，确定对应的水平距信息，通信模组23用于将水平距信息发送出去；中心设备30用于获取至少三个定位基站20发送的水平距信息，并根据至少三个定位基站20的位置信息和发送的水平距信息对待定位设备a进行定位。
41.可选地，在一实施例中，控制器22在接收到声信号接收器21接收的声音信号后，会对声音信号进行一系列的预处理，具体如下：
42.步骤1：对多个信号帧进行整形处理。
43.其中，声音信号包括时域序列的多个信号帧。控制器对多个信号帧进行带通滤波处理，以及对带通滤波处理后的多个信号帧进行幅值包络处理。
44.可以理解地，声信号发射器10具有一定的预设频段，采用带通滤波的目的是为了锁定只接受声信号发射器10预设的信号频段，尽量滤除由其他声信号对后续幅值检波的影响。然后，对带通后的时域声信号做幅值包络，以为后续的采样典型提供整形后的前级输入。
45.步骤2：对整形处理后的多个信号帧进行筛选。
46.可以理解地，控制器对幅值包络处理后的多个信号帧进行筛选，以确定幅值最大的时刻为最大概率点，并根据最大概率点对多个信号帧进行再次筛选。求得时域幅值最大概率点等效于尽量减小作业噪声和干扰。
47.步骤3：采用跟随算法对筛选后的多个信号帧进行优化。
48.控制器将筛选后的多个信号帧中相邻两个信号帧的峰值锁定在预设范围内。可以理解地，前后两次采样的时域波形，波峰位置相对于采样截断时刻不会有太大移动。
49.在上述步骤1-3完成之后，根据预处理之后的声音信号、水域声速、以及传感信号，确定对应的斜距信息。然后再根据斜距信息和传感信号，确定对应的水平距信息。
50.其中，在确定斜距信息时，采用的传感信号可以温度信号、深度信号、倾角信号、gps时钟信号等。其中，温度信号可以对声音在水中的传播速度进一步修正，深度信息可以确定声信号接收器21的深度，倾角信号可以确定声信号发射器10和声信号接收器21之间连线与水平面之间的倾角，gps时钟信号可以用于确定声音信号传播的时间。具体地，对声信号发射器10发出固频脉冲找其上升沿，与本地同步gps时钟比较，获得精准的声到达绝对时间。
51.进一步，中心设备30在获取三个水平距信号后，以三个距离分别作为半径确定对应的三个圆形，并利用三个圆形中确定对应的圆交点方程，以及利用三个圆形确定对应的椭圆交点方程，再根据圆交点方程和椭圆交点方程对待定位设备进行定位。
52.另外，在一实施例中，中心设备30用于在至少三个定位基站20发送的距离信息中有一距离信息缺失时，根据未缺失的两个定位基站20的位置信息、以及缺失的一定位基站20的历史发送的距离信息，对待定位设备a进行定位。通过这样的方式，当三个基阵点信号中断缺少一个时，利用历史数据点做方位侧估计，达到冗余目的。
53.对于步骤s13，下面通过一实施例来进行介绍：
54.参阅图5，图5是船身地图的显示示意图，具体包括：
55.显示第一按钮和第二按钮，第一按钮对应船身地图的侧面视图，第二按钮对应船身地图的底视图；默认显示侧面视图，以及响应于对第二按钮的点击指令，显示底视图；或默认显示底视图，以及响应于对第一按钮的点击指令，显示侧面视图。
56.其中，图中的箭头表示机器人的位置以及运动方向，箭头后面表示已走路径，箭头前方表示预计轨迹。
57.可选地，在船身地图上显示对应的船身尺寸参数和机器人控制参数；其中，船身尺寸参数包括船身部件的宽度参数和高度参数，机器人控制参数包括机器人控制模式、机器人坐标参数和机器人工作区域控制。
58.例如，自动模式下，机器人可以根据预设的方案自动进行清扫任务，在手动模式下，机器人根据用户指令进行清扫，在检测模式下，清扫机器人打开摄像头，将获取的船身图像/视频实时传输回来。
59.例如，位置标定按钮，可以在船身地图中任意确定一个位置，以控制机器人到达该位置进行清扫/检测任务。
60.区别于现有技术，本实施例提供的扫机器人的控制方法包括：获取船身地图；以及获取机器人的位置信息；显示船身地图，并根据机器人的位置信息，在船身地图中显示机器人的实时位置以及路径。通过上述方式，可以将船身地图和机器人的位置进行实时地显示，以便用户可以随时了解机器人的位置，方便对机器人进行控制。
61.进一步，在显示端除了上述的船身地图和机器人位置信息之外，下面通过几个实施例对其他几种显示方式进行说明：
62.1、深度信息显示：
63.该方法还可以包括：获取机器人的深度信息；显示机器人的深度信息；其中，深度信号包括吃水深度、深度传感器数据和作业高度中的至少一个。
64.其中，深度信息可以通过安装于机器人上的深度传感器获取。
65.2、姿态信息显示：
66.该方法还可以包括：获取机器人的姿态信息；显示机器人的姿态信息；其中，姿态信息包括横滚角、俯仰角和偏航角中的至少一个。
67.其中，横滚角、俯仰角和偏航角可以通过安装于清扫机器人上的惯性传感器(imu)获取。
68.3、控制信息显示：
69.该方法还可以包括：获取机器人的控制信息；显示机器人的控制信息；其中，控制信息包括主控温度、环境温度、电压参数、电流参数、功率参数和爬行速度中的至少一个。
70.其中，主控温度、环境温度可以通过安装于机器人上的温度传感器获取。具体地，主控温度是通过安装于主控芯片上的温度传感器获取，环境温度是通过安装于机器人外部的温度传感器获取。
71.4、检测信息显示：
72.机器人上设置有图像采集单元；
73.该方法还可以包括：获取图像采集单元采集的图像信息；显示图像信息。
74.5、控制界面显示：
75.该方法还包括：显示机器人控制界面；其中，机器人控制界面包括船身设置、速度设置、水线设置和速度微控中的至少一个；响应于基于机器人控制界面的操作，产生对应的控制指令，并将控制指令发送给机器人以控制机器人的工作。
76.可以理解地，上述各种参数的显示，可以采用表格、图形的形式，例如，可以采用圆盘配合指针的形式进行显示，具体地，圆盘上采用对应参数的最小值和最大值之间的区间进行标注，然后利用指针指向对应的参数值。
77.可以理解地，上述各种参数的显示，可以在同一显示界面中采用预设的布局方式，也可以显示于不同的界面中通过切换的方式进行显示。例如可以分为地图界面、参数界面和监控界面，这三个界面可以同时显示，也可以切换显示。
78.区别于现有技术，本实施例通过远程方式显示机器人的参数信息和监控信息，能够便于远程操作者方便的了解机器人的各种状态，以便更好的对其进行控制。
79.参阅图6，图6是本技术提供的机器人控制设备一实施例的结构示意图，该机器人
控制设备60包括处理器61和存储器62，该存储器62用于存储程序数据，处理器61用于执行程序数据以实现如下的方法：
80.获取船身地图；以及获取机器人的位置信息；显示船身地图，并根据机器人的位置信息，在船身地图中显示机器人的实时位置。
81.参阅图7，图7是本技术提供的计算机可读存储介质一实施例的结构示意图，该计算机可读存储介质70中存储有程序数据71，程序数据71在被处理器执行时，用以实现如下的方法：
82.本技术的实施例以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本技术各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
83.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。