CN114770504A - 机器人控制方法、装置、机器人及存储介质 - Google Patents
机器人控制方法、装置、机器人及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种机器人控制方法、装置、机器人及存储介质,所述机器人设置有储物仓,储物仓内设置有机械臂,所述方法包括:在到达储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过机械臂将抓取的待配送物品送出储物仓外;通过机械臂中设置的传感器检测储物仓外环境中是否存在用户手掌;当确定存在用户手掌时,通过传感器获取用户手掌所在位置;控制机械臂移动至用户手掌所在位置,以将抓取的待配送物品放置于用户手掌。本发明实现了机器人自动将待配送物品交付于用户手上,用户只需要伸手接住待配送物品即可,无需伸手进储物仓内取货,简化了用户的取货流程,提高了送货机器人的智能性,提高了用户的取货体验。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种机器人控制方法、装置、机器人及存储介质。
背景技术
目前,随着机器人技术的成熟与发展,机器人越来越多地应用于各种领域来代替人工完成工作任务。例如,在酒店、餐厅等场所,可以利用机器人来为客户提供智能的物品配送服务。然而,在机器人配送物品时,往往需要用户伸手进入机器人的储物仓内拿东西,由身份验证、再伸手弯腰去拿东西,用户操作繁琐费时费力。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种机器人控制方法、装置、机器人及存储介质,旨在解决如何提高机器人配送物品时的智能性的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种机器人控制方法,应用于机器人,所述机器人设置有储物仓,所述储物仓内设置有机械臂,所述方法包括:
在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外;
通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌;
当确定存在所述用户手掌时,通过所述传感器获取所述用户手掌所在位置;
控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
可选地,所述通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌包括:
通过所述机械臂中设置的传感器获取传感器数据,其中,所述传感器为深度相机和/或雷达传感器;
从所述传感器数据中提取环境物轮廓特征,并将所述环境物轮廓特征与预设的手掌轮廓特征进行比对;
若所述环境物轮廓特征与所述手掌轮廓特征比对一致,则确定所述储物仓外环境中存在用户手掌。
可选地,所述在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外之前,还包括:
在确定所述所述待配送物品后,通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品。
可选地,所述通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品包括:
通过所述机械臂中设置的图形码扫描装置进行扫描,根据扫描到的所述待配送物品的图形码确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置,或,通过所述机械臂中设置的近场通信装置与所述储物仓内各物品进行通信,根据通信结果确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置;
控制所述机械臂移动至所述待配送物品在所述储物仓内的位置后抓取并固定所述待配送物品。
可选地,所述通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌之前,还包括:
通过所述传感器检测是否存在取货对象;
若确定存在取货对象,则通过所述传感器检测所述取货对象的身高特征;
控制所述机械臂携带所述待配送物品悬停在与所述身高特征对应的高度位置。
可选地,当所述传感器包括摄像装置时,所述通过所述传感器检测是否存在取货对象包括:
通过所述摄像装置获取环境图像数据,对所述环境图像数据进行识别得到身份验证信息;
将所述身份验证信息与所述待配送物品对应的取货对象身份信息进行匹配;
当所述身份验证信息与所述取货对象身份信息匹配一致时,确定存在取货对象。
可选地,所述控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌包括:
控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置;
通过所述机械臂抓取部件与所述待配送物品接触面设置的电子皮肤检测各个接触点的压力值;
当检测到各压力值符合预设压力值分布状态时,控制所述机械臂松开所述待配送物品,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
为实现上述目的,本发明还提供一种机器人控制装置,所述装置部署于机器人,所述机器人设置有储物仓,所述储物仓内设置有机械臂,所述装置包括:
抓取模块,用于在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外;
检测模块,用于通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌;
获取模块,用于当确定存在所述用户手掌时,通过所述传感器获取所述用户手掌所在位置;
交付模块,用于控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
为实现上述目的,本发明还提供一种机器人,所述机器人包括: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机器人控制程序,所述机器人控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的机器人控制方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有机器人控制程序,所述机器人控制程序被处理器执行时实现如上所述的机器人控制方法的步骤。
本发明中,通过在机器人设置储物仓,在储物仓内设置机械臂,在到达待配送物品对应的配送目的地后,通过机械臂抓取仓内的待配送物品送出仓外,再通过机械臂中设置的传感器来检测外界环境中是否存在用户手掌,在确定用户手掌时又通过传感器获取用户手掌所在位置,控制机械臂移动至用户手掌所在位置,以将抓取的待配送物品放置于用户手掌,实现了机器人自动将待配送物品交付于用户手上,用户只需要伸手接住待配送物品即可,无需伸手进储物仓内取货,简化了用户的取货流程,提高了送货机器人的智能性,提高了用户的取货体验。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图;
图2为本发明机器人控制方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明实施例涉及的一种机器人机械臂抓取待配送物品的场景示意图;
图4为本发明机器人控制装置较佳实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
需要说明的是,本发明实施例设备可以是智能手机、个人计算机和服务器等具有数据处理能力的设备,所述设备可以部署于移动机器人中,在此不做具体限制。所述机器人设置有储物仓,所述储物仓内设置有机械臂。
如图1所示,该设备(终端或机器人)可以包括:处理器1001,例如CPU,存储器1002,通信总线1003。其中,通信总线1003用于实现这些组件之间的连接通信。存储器1002可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1002可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的设备结构并不构成对设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1002中可以包括操作***以及机器人控制程序。操作***是管理和控制设备硬件和软件资源的程序,支持机器人控制程序以及其它软件或程序的运行。在图1所示的设备中,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的机器人控制程序,并执行以下操作:
在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外;
通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌;
当确定存在所述用户手掌时,通过所述传感器获取所述用户手掌所在位置;
控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
进一步地,所述通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌包括:
通过所述机械臂中设置的传感器获取传感器数据,其中,所述传感器为深度相机和/或雷达传感器;
从所述传感器数据中提取环境物轮廓特征,并将所述环境物轮廓特征与预设的手掌轮廓特征进行比对;
若所述环境物轮廓特征与所述手掌轮廓特征比对一致,则确定所述储物仓外环境中存在用户手掌。
进一步地,所述在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外之前,处理器1001还可以用于调用存储器1002中存储的机器人控制程序,执行以下操作:
在确定所述所述待配送物品后,通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品。
进一步地,所述通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品包括:
通过所述机械臂中设置的图形码扫描装置进行扫描,根据扫描到的所述待配送物品的图形码确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置,或,通过所述机械臂中设置的近场通信装置与所述储物仓内各物品进行通信,根据通信结果确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置;
控制所述机械臂移动至所述待配送物品在所述储物仓内的位置后抓取并固定所述待配送物品。
进一步地,所述通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌之前,处理器1001还可以用于调用存储器1002中存储的机器人控制程序,执行以下操作:
通过所述传感器检测是否存在取货对象;
若确定存在取货对象,则通过所述传感器检测所述取货对象的身高特征;
控制所述机械臂携带所述待配送物品悬停在与所述身高特征对应的高度位置。
进一步地,当所述传感器包括摄像装置时,所述通过所述传感器检测是否存在取货对象包括:
通过所述摄像装置获取环境图像数据,对所述环境图像数据进行识别得到身份验证信息;
将所述身份验证信息与所述待配送物品对应的取货对象身份信息进行匹配;
当所述身份验证信息与所述取货对象身份信息匹配一致时,确定存在取货对象。
进一步地,所述控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌包括:
控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置;
通过所述机械臂抓取部件与所述待配送物品接触面设置的电子皮肤检测各个接触点的压力值;
当检测到各压力值符合预设压力值分布状态时,控制所述机械臂松开所述待配送物品,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
基于上述的结构,提出机器人控制方法的各个实施例。
参照图2,图2为本发明机器人控制方法第一实施例的流程示意图。
本发明实施例提供了机器人控制方法的实施例,需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。本发明机器人控制方法各个实施例的执行主体可以是机器人,机器人可以是常规的由自动控制程序控制的机器人,各实施例中对机器人种类样式以及具体实现细节并不作限制。在本实施例中,机器人控制方法包括以下步骤S10-S40:
步骤S10,在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外;
在本实施例中,机器人设置有储物仓,用于放置需要配送的物品,在储物仓内设置机械臂,用于将储物仓内的物品抓取并送出仓外。在具体实施方式中,储物仓可设置仓门,也可以不设置仓门,为提高配送物品的安全性,可以设置仓门,并由机器人根据场景需求控制仓门开启或关闭。
以下将需要配送的物品称为待配送物品。在具体实施方式中,待配送物品可以由工作人员手动放置于机器人的储物仓内,也可以由机器人在自动取货区自动取货,在本实施例中并不做限制。
机器人可以按照待配送物品的配送目的地进行配送,在到达该配送目的地后,控制机械臂抓取储物仓内的待配送物品送出储物仓外。需要说明的是,机器人对机械臂的位姿控制方法在本实施例中并不做限制,例如,在一实施方式中,可以根据具体场景确定机器臂的目标位姿(包括位置和姿态),根据机械臂当前的位姿和目标位姿,按照机械臂的控制算法,计算得到机械臂各个部件的控制参数,根据控制参数驱动各个部件做出动作,以驱动机械臂从当前位姿调整至目标位姿。
进一步地,在一实施方式中,当机器人同时配送多个物品时,可以获取待配送物品与配送目的地之间的对应关系,在具体实施方式中,可以在已知待配送物品时根据该对应关系确定配送目的地,进而导航到该配送目的地以配送该待配送物品,或者,也可以在已知配送目的地时根据该对应关系确定待配送物品,进而在导航到达该配送目的地时将该待配送物品交付于客户。
在本实施例中,对机器人获取待配送物品与配送目的地之间的对应关系的方式并不做限制。例如,在一实施方式中,当待配送物品由工作人员放入储物仓内时,可以由工作人员输入待配送物品的配送目的地,机器人通过储物仓内的识别装置识别放入仓内的待配送物品,并将工作人员输入的配送目的地与识别到的待配送物品进行绑定。又如,在另一实施方式中,机器人在自动取货区取货时,可以控制机械臂伸出仓外,通过机器臂中设置摄像头来扫描待配送物品中设置的图形码,识别图形码获得待配送物品的配送目的地,或通过机械臂中设置的近场通信装置与待配送物品中的近场通信装置通信,获得待配送物品的配送目的地,将待配送物品与配送目的地进行绑定,并通过机械臂抓取待配送物品放入储物仓内。
需要说明的是,在具体实施方式中,机器人可以根据物品的唯一编号来区分不同的物品,或者通过在机器人中设置摄像头,通过摄像头拍摄的图像来识别物品的图像特征,基于图像特征来区分不同的物品,在本实施例中对机器人区分各个待配送物品的方式并不做限制。需要说明的是,当根据物品的唯一编码来区别物品时,该编码可以携带在物品中设置的图形码中,或者可以预置在物品中的近场通信装置中,或者也可以由工作人员在机器人中输入。
需要说明的是,机器人可以在到达配送目的地后,才通过机械臂抓取待配送物品,将待配送物品送出仓外,也可以是在到达配送目的之前即通过机械臂在储物仓内预抓取待配送物品,以在到达配送目的地后可以快速地将待配送物品送出仓外。
步骤S20,通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌;
机械臂中可以设置用于感知外界环境的传感器,该传感器具体可以采用摄像装置、雷达传感器、红外传感器、热成像传感器等等,当然也可以同时设置多种传感器,在本实施例中并不做限制。
机器人可以通过机械臂中设置的传感器来检测储物仓外环境中是否存在用户手掌,具体可以通过对传感器采集的数据进行分析来确定。在具体实施方式中,当所采用的传感器种类不同时,对传感器数据进行分析以确定是否存在用户手掌的方式也不同。具体可以是预先在外界环境中存在用户手掌时通过传感器采集数据,对采集到的传感器数据进行分析以提取用户手掌相关的数据特征进行保存,例如轮廓特征,在机器人需要识别外界环境中是否存在用户手掌时,将传感器采集的数据进行分析提取到的数据特征与预先保存的用户手掌相关的数据特征进行比对,若比对一致,则可以确定存在用户手掌。
步骤S30,当确定存在所述用户手掌时,通过所述传感器获取所述用户手掌所在位置;
当确定外界环境中存在用户手掌时,机器人可以通过传感器获取用户手掌所在位置,位置可以采用用户手掌相对于机械臂的距离和方位等数据来表示。在具体实施方式中,可以在对传感器采集的数据进行分析确定存在用户手掌时,一并根据分析过程中的数据来确定用户手掌所在位置,也可以在确定存在用户手掌时,再通过对传感器采集的数据进行分析获取用户手掌所在位置。
在具体实施方式中,当所采用的传感器种类不同时,对传感器采集的数据进行分析确定用户手掌所在位置的方法也不同;具体可以是在将传感器采集的数据进行分析提取到的数据特征与预先保存的用户手掌相关的数据特征进行比对一致时,根据与该用户手掌相关的数据特征比对一致的数据特征所对应的传感器数据携带的位置信息,确定用户手掌所在位置。
可以理解的是,当确定外界环境中存在用户手掌时,说明用户有伸手接住待配送物品的意图。
进一步地,在一实施方式中,当确定外界环境中不存在用户手掌时,机器人可以调整机械臂的位置或调整机器人整体所面向的方位,在调整之后,再通过机械臂中的传感器采集数据进行是否存在用户手掌的分析判断。
步骤S40,控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
机器人在确定用户手掌所在位置后,可以控制机械臂移动至用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于用户手掌。其中,控制机械臂移动至用户手掌所在位置的具体实施方式可以参照上述控制机械臂将待配送物品送出仓外的具体实施方式中,在此不做赘述。
在具体实施方式中,机械臂可以在检测到用户托住待配送物品时,松开待配送物品,以将待配送物品交付于用户。其中,检测用户是否托住待配送物品的方式有很多种,例如,检测到用户输入的确认指令(可通过触屏、触摸键、语音等方式输入)时,即可确定用户托住了待配送物品。
可以理解的是,在本实施例中,通过在机器人设置储物仓,在储物仓内设置机械臂,在到达待配送物品对应的配送目的地后,通过机械臂抓取仓内的待配送物品送出仓外,再通过机械臂中设置的传感器来检测外界环境中是否存在用户手掌,在确定用户手掌时又通过传感器获取用户手掌所在位置,控制机械臂移动至用户手掌所在位置,以将抓取的待配送物品放置于用户手掌,实现了机器人自动将待配送物品交付于用户手上,用户只需要伸手接住待配送物品即可,无需伸手进储物仓内取货,简化了用户的取货流程,提高了送货机器人的智能性,提高了用户的取货体验。
进一步地,基于上述第一实施例,提出本发明机器人控制方法第二实施例,在本实施例中,所述步骤S20,通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌,包括步骤S201~S203:
步骤S201,通过所述机械臂中设置的传感器获取传感器数据,其中,所述传感器为深度相机和/或雷达传感器;
在本实施例中,在机械臂中设置传感器,传感器可以采用深度相机和/或雷达传感器。其中,深度相机拍摄到的图像数据中包括各个像素点与相机的距离的相对相机的方位,雷达传感器测得的点云数据包括空间各个点与雷达传感器的距离和相对雷达传感器的方位。
机器人可以通过传感器采集数据,将获取到的数据称为传感器数据,当传感器包括深度相机时,传感器数据包括图像数据,当传感器包括雷达传感器时,传感器数据包括点云数据。
步骤S202,从所述传感器数据中提取环境物轮廓特征,并将所述环境物轮廓特征与预设的手掌轮廓特征进行比对;
机器人可以从传感器数据中提取轮廓特征(以下称为环境物轮廓特征)以示区分。从深度相机的图像数据中提取轮廓特征的方法有很多种,在本实施例中并不做限制。从雷达传感器的点云数据中提取轮廓特征的方法有很多种,在本实施例中也不做限制。机器人中可以预先设置手掌轮廓特征。该手掌轮廓特征可以是在外界环境中存在用户手掌时,对传感器采集的传感器数据进行分析得到的。机器人将环境物轮廓特征与手掌轮廓特征进行比对。
步骤S203,若所述环境物轮廓特征与所述手掌轮廓特征比对一致,则确定所述储物仓外环境中存在用户手掌。
若环境物轮廓特征与手掌轮廓特征比对一致,则可以确定储物仓外环境中存在用户手掌。其中,需要说明的是,由于储物仓外环境中除了用户手掌外,还会存在其他障碍物,环境物轮廓特征也包括了其他障碍物的轮廓特征,当环境物轮廓特征中有一部分轮廓特征与手掌轮廓特征比对一致,即可确定储物仓外环境中存在用户手掌。
进一步地,在具体实施方式中,当环境物轮廓特征与手掌轮廓特征比对不一致时,可以确定储物仓外环境中不存在用户手掌,或者也可以进一步采取其他检测方式来检测是否存在用户手掌,例如图像匹配方法。
进一步地,在一实施方式中,在将环境物轮廓特征与手掌轮廓特征比对一致时,可以从环境物轮廓特征中提取与手掌轮廓特征比对一致的部分,从传感器数据中提取出该部分特征所对应的距离和方位信息,确定用户手掌相对于传感器的距离和方位,将该距离和方位转换为用户手掌相对于机械臂的距离和方位,从而得到用户手掌所在位置。
进一步地,在一实施方式中,机器人中也可以通过设置普通摄像头来拍摄图像,将拍摄的图像与预先设置的用户手掌图像进行匹配,确定拍摄得到的图像中是否包括用户手掌,进而根据匹配结果确定储物仓外环境是否存在用户手掌。其中,用户手掌图像可以是预先拍摄得到的包括用户手掌的图像,具体可以从不同角度不同距离针对不同人的手掌拍摄得到的图像,进行匹配时可以将拍摄得到的图像与各个用户手掌图像分别进行匹配,若与其中一张匹配成功,则可以确定储物仓外环境存在用户手掌,若都不匹配,则可以确定储物仓外环境不存在用户手掌。进一步地,在将拍摄得的图像与用户手掌图像匹配成功时,可以从拍摄得到的图像中提取与用户手掌图像匹配一致的部分图像,根据该部分图像在拍摄得到的整张图像中的位置可以转换得到用户手掌相对于机械臂的方位,根据该部分图像在拍摄得到的整张图像中所占的面积可以转换得到用户手掌相对于机械臂的距离,进而得到了用户手掌所在位置。
进一步地,在一实施方式中,所述步骤S10,在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外之前,还包括:
步骤S50,在确定所述待配送物品后,通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品。
在机器人确定待配送物品后,即可通过机械臂从储物仓内抓取并固定该待配送物品,以达到预抓取的效果,且在机器人行走过程中,通过机械臂固定待配送物品可以保证待配送物品在配送过程中不受机器人行进过程中颠簸的影响,保证待配送物品的安全性。
进一步地,在一实施方式中,所述步骤S50,在确定所述待配送物品后,通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品,包括:
步骤S501,通过所述机械臂中设置的图形码扫描装置进行扫描,根据扫描到的所述待配送物品的图形码确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置,或,通过所述机械臂中设置的近场通信装置与所述储物仓内各物品进行通信,根据通信结果确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置;
在本实施方式中,当储物仓内放置多个物品,机械臂需要识别待配送物品并进行抓取。在一实施方式中,可以在物品中采用粘贴或其他方式赋予其图形码,图形码中携带有该物品的标识信息用于区别其他物品,可以在机械臂中设置的图形码扫描装置;通过机械臂在储物仓内开启图形码扫描装置进行扫描,根据扫描到的图形码中携带的信息确定哪一图形码为待配送物品的图形码,根据该图形码所在的位置,即可确定待配送物品在储物仓内的位置。
在另一实施方式中,可以在各物品和机械臂中放置近场通信装置,各物品的近场通信装置中可以内置该物品的标识信息用于区别于其他物品;通过机械臂在储物仓内采用近场通信装置与各无进行通信,确定哪一近场通信信号是待配送物品的近场通信装置发出的,根据该通信信号的发出位置即可确定待配送物品在储物仓内的位置。
步骤S502,控制所述机械臂移动至所述待配送物品在所述储物仓内的位置后抓取并固定所述待配送物品。
机器人在确定待配送物品在储物仓内的位置后,即可控制机械臂移动至该位置并抓取并固定该待配送物品。
进一步地,在一实施方式中,机器人可以通过储物仓内或机械臂上设置的摄像头来拍摄储物仓内各个物品的图像,将图像输出显示在机器人的显示屏中,供用户在图像中选中自己的物品,机器人将该物品作为待配送物品,并根据用户选中的物品在图像中的位置,换算得到该待配送物品在储物仓内的位置。
进一步地,基于上述第一和/或第二实施例,提出本发明机器人控制方法的第三实施例,在本实施例中,所述步骤S20,通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌,之前,还包括:
步骤S60,通过所述传感器检测是否存在取货对象;
机器人可以通过设置在机械臂中的传感器检测是否存在取货对象。其中,在具体实施方式中,判断是否存在取货对象的条件可以根据需要进行设置,设置不同的判断条件时,所采取的检测方法也不同。例如,在一实施方式中,当设置只需要储物仓外出现用户即将该用户作为取货对象时,可以通过对传感器采集的数据进行分析确定储物仓外环境中是否存在人,具体检测方式可以参照上述根据传感器检测是否存在用户手掌的具体实施方式,在此不做赘述。
步骤S70,若确定存在取货对象,则通过所述传感器检测所述取货对象的身高特征;
若确定存在取货对象,则机器人可以通过传感器检测取货对象的身高特征。其中,身高特征具体可以采用取货对象的身高高度值来表示,也可以采用其它能够表征取货对象身高高度的数据来表示,例如,不同年龄的人有不同的身高,身高特征也可以采用取货对象的年龄来表示。
当身高特征采用取货对象的身高高度值来表示时,通过传感器检测取货对象的身高特征的具体实施方式可以参照上述通过传感器来检测用户手掌所在位置的具体实施方式,具体可以检测到取货对象头部与脚部相对于机械臂的距离和方位后,换算得到取货对象的身高高度值。
当身高特征采用年龄来表示时,传感器具体可以采用摄像装置来实现,通过对摄像装置拍摄的图像数据进行图像分类,可以得到取货对象处于哪一年龄段的分类结果。
步骤S80,控制所述机械臂携带所述待配送物品悬停在与所述身高特征对应的高度位置。
机器人在检测得到取货对象的身高特征后,可以控制机械臂携带待配送物品悬停在与该身高特征对应的高度位置。其中,机器人中可以预先设置各种身高特征对应的高度位置,该高度位置可以是相对于机械臂的坐标***而言的。各种身高特征对应的高度位置可以根据需要设置,以使得机械臂能够悬停在取货对象的胸前位置。通过检测取货对应的身高特征,控制机械臂携带待配送物品悬停在于取货对象身高特征对应的高度位置,可以便于取货对象了解到机器人交付待配送物品的用途以伸手接物品,进而便于机械臂快速地定位到用户手掌所在位置,快速完成交付。
进一步地,在一实施方式中,所述步骤S60,通过所述传感器检测是否存在取货对象,包括:
步骤S601,通过所述摄像装置获取环境图像数据,对所述环境图像数据进行识别得到身份验证信息;
在本实施例中,机械臂中设置的传感器可以包括摄像装置。机器人可以通过摄像装置获取图像数据(以下称为环境图像数据),对环境图像数据进行识别得到身份验证信息。其中,身份验证信息可以是识别得到的人脸信息,或者是识别得到的用户出示的验证图形码中的取货信息等,具体在本实施例中并不做限制。
步骤S602,将所述身份验证信息与所述待配送物品对应的取货对象身份信息进行匹配;
机器人中可以预先获取待配送物品的取货对象身份信息,具体可以是由工作人员输入的,也可以是由机器人对待配送物品的图形码进行识别得到的,或者其他方式获取得到的,在本实施例中并不做限制。
机器人将身份验证信息与待配送物品的取货对象身份信息进行匹配,以确定该身份验证信息是不是取货对象的身份验证信息。
步骤S603,当所述身份验证信息与所述取货对象身份信息匹配一致时,确定存在取货对象。
当将身份验证信息与取货对象身份信息匹配一致时,机器人可以确定存在取货对象,进而可以进行后续的待配送物品交付操作。
进一步地,在一实施方式中,当将身份验证信息与取货对象身份信息匹配不一致时,机器人可以确定不存在取货对象。在确定不存在取货对象时,机器人可以调整机械臂的位置或调整机器人的朝向,基于机械臂中摄像装置拍摄的其它角度的图像数据来分析确定是否存在取货对象。
通过获取身份验证信息与取货对象身份信息进行匹配,在匹配一致时才执行后续的待配送物品交付操作,提高了待配送物品配送的准确性、安全性,避免配送错误。
进一步地,在一实施方式中,所述步骤S40,控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌,包括:
步骤S401,控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置;
步骤S402,通过所述机械臂抓取部件与所述待配送物品接触面设置的电子皮肤检测各个接触点的压力值;
在本实施方式中,可以通过在机械臂的抓取部件与物品的接触面设置电子皮肤,根据电子皮肤所检测的各个接触点的压力值,来判断是否有人拖住待配送物品。
其中,电子皮肤可以由多个压力传感器来实现,压力传感器可以检测所受的压力值。在机器人将机械臂移动至用户手掌所在位置后,可以通过电子皮肤检测各个接触点的压力值。
步骤S403,当检测到各压力值符合预设压力值分布状态时,控制所述机械臂松开所述待配送物品,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
机器人检测各个接触点的压力值是否符合预设压力值分布状态。其中,预设压力值分布状态具体可以包括在待配送物品被拖住时,各个接触点应当表现出的压力值或应当处于的压力值范围,具体可以通过在实验室阶段,采用机械臂抓取物品,并采用人或者测试工装拖住物品,在该条件下测得各个接触点的压力值,进而根据测得的各个接触点的压力值来设置预设压力值分布状态。
当机器人检测到各个压力值符合预设压力值分布状态时,可以控制机械臂松开待配送物品,从而使得待配送物品被放置于用户手掌中,用户可以取走该待配送物品。
此外,此外本发明实施例还提出一种机器人控制装置,所述装置部署于机器人,其特征在于,所述机器人设置有储物仓,所述储物仓内设置有机械臂,参照图4,所述装置包括:
抓取模块10,用于在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外;
检测模块20,用于通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌;
获取模块30,用于当确定存在所述用户手掌时,通过所述传感器获取所述用户手掌所在位置;
交付模块40,用于控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
进一步地,所述检测模块20还用于:
通过所述机械臂中设置的传感器获取传感器数据,其中,所述传感器为深度相机和/或雷达传感器;
从所述传感器数据中提取环境物轮廓特征,并将所述环境物轮廓特征与预设的手掌轮廓特征进行比对;
若所述环境物轮廓特征与所述手掌轮廓特征比对一致,则确定所述储物仓外环境中存在用户手掌。
进一步地,所述抓取模块10还用于:
在确定所述所述待配送物品后,通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品。
进一步地,所述抓取模块10还用于:
通过所述机械臂中设置的图形码扫描装置进行扫描,根据扫描到的所述待配送物品的图形码确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置,或,通过所述机械臂中设置的近场通信装置与所述储物仓内各物品进行通信,根据通信结果确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置;
控制所述机械臂移动至所述待配送物品在所述储物仓内的位置后抓取并固定所述待配送物品。
进一步地,所述检测模块20还用于:
通过所述传感器检测是否存在取货对象;
若确定存在取货对象,则通过所述传感器检测所述取货对象的身高特征;
所述交付模块40还用于:控制所述机械臂携带所述待配送物品悬停在与所述身高特征对应的高度位置。
进一步地,当所述传感器包括摄像装置时,所述检测模块20还用于:
通过所述摄像装置获取环境图像数据,对所述环境图像数据进行识别得到身份验证信息;
将所述身份验证信息与所述待配送物品对应的取货对象身份信息进行匹配;
当所述身份验证信息与所述取货对象身份信息匹配一致时,确定存在取货对象。
进一步地,所述交付模块40还用于:
控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置;
通过所述机械臂抓取部件与所述待配送物品接触面设置的电子皮肤检测各个接触点的压力值;
当检测到各压力值符合预设压力值分布状态时,控制所述机械臂松开所述待配送物品,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
本发明机器人控制装置的具体实施方式的拓展内容与上述机器人控制方法各实施例基本相同,在此不做赘述。
此外,本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有机器人控制程序,所述机器人控制程序被处理器执行时实现如下所述的机器人控制方法的步骤。
本发明机器人和计算机可读存储介质的各实施例,均可参照本发明机器人控制方法各个实施例,此处不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明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,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种机器人控制方法,应用于机器人,其特征在于,所述机器人设置有储物仓,所述储物仓内设置有机械臂,所述方法包括:
在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外;
通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌;
当确定存在所述用户手掌时,通过所述传感器获取所述用户手掌所在位置;
控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
2.如权利要求1所述的机器人控制方法,其特征在于,所述通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌包括:
通过所述机械臂中设置的传感器获取传感器数据,其中,所述传感器为深度相机和/或雷达传感器;
从所述传感器数据中提取环境物轮廓特征,并将所述环境物轮廓特征与预设的手掌轮廓特征进行比对;
若所述环境物轮廓特征与所述手掌轮廓特征比对一致,则确定所述储物仓外环境中存在用户手掌。
3.如权利要求1所述的机器人控制方法,其特征在于,所述在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外之前,还包括:
在确定所述所述待配送物品后,通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品。
4.如权利要求3所述的机器人控制方法,其特征在于,所述通过所述机械臂从所述储物仓内抓取并固定所述待配送物品包括:
通过所述机械臂中设置的图形码扫描装置进行扫描,根据扫描到的所述待配送物品的图形码确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置,或,通过所述机械臂中设置的近场通信装置与所述储物仓内各物品进行通信,根据通信结果确定所述待配送物品在所述储物仓内的位置;
控制所述机械臂移动至所述待配送物品在所述储物仓内的位置后抓取并固定所述待配送物品。
5.如权利要求1所述的机器人控制方法,其特征在于,所述通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌之前,还包括:
通过所述传感器检测是否存在取货对象;
若确定存在取货对象,则通过所述传感器检测所述取货对象的身高特征;
控制所述机械臂携带所述待配送物品悬停在与所述身高特征对应的高度位置。
6.如权利要求5所述的机器人控制方法,其特征在于,当所述传感器包括摄像装置时,所述通过所述传感器检测是否存在取货对象包括:
通过所述摄像装置获取环境图像数据,对所述环境图像数据进行识别得到身份验证信息;
将所述身份验证信息与所述待配送物品对应的取货对象身份信息进行匹配;
当所述身份验证信息与所述取货对象身份信息匹配一致时,确定存在取货对象。
7.如权利要求1至6中任一项所述的机器人控制方法,其特征在于,所述控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌包括:
控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置;
通过所述机械臂抓取部件与所述待配送物品接触面设置的电子皮肤检测各个接触点的压力值;
当检测到各压力值符合预设压力值分布状态时,控制所述机械臂松开所述待配送物品,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
8.一种机器人控制装置,所述装置部署于机器人,其特征在于,所述机器人设置有储物仓,所述储物仓内设置有机械臂,所述装置包括:
抓取模块,用于在到达所述储物仓内待配送物品的配送目的地后,通过所述机械臂将抓取的所述待配送物品送出所述储物仓外;
检测模块,用于通过所述机械臂中设置的传感器检测所述储物仓外环境中是否存在用户手掌;
获取模块,用于当确定存在所述用户手掌时,通过所述传感器获取所述用户手掌所在位置;
交付模块,用于控制所述机械臂移动至所述用户手掌所在位置,以将抓取的所述待配送物品放置于所述用户手掌。
9.一种机器人,其特征在于,所述机器人包括: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机器人控制程序,所述机器人控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的机器人控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有机器人控制程序,所述机器人控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的机器人控制方法的步骤。
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