本實(shí)用新型涉及智能設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種移動(dòng)機(jī)器人。
背景技術(shù):
移動(dòng)機(jī)器人是自主控制移動(dòng)、自動(dòng)執(zhí)行工作的智能裝置,它可以在地面上或其他表面上移動(dòng),它既可以接受用戶的指揮,又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序,也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,移動(dòng)機(jī)器人在諸如生產(chǎn)、軍事、服務(wù)等領(lǐng)域均有應(yīng)用,尤其在家居服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣,例如吸塵、掃地、拖地、擦玻璃等清潔機(jī)器人以及用于割草的割草機(jī)器人等。目前,在國(guó)內(nèi)外的家用及公共場(chǎng)所均有所應(yīng)用。
為了使移動(dòng)機(jī)器人更好的執(zhí)行任務(wù),通常希望移動(dòng)機(jī)器人有定位和導(dǎo)航功能,這樣,許多廠商在移動(dòng)機(jī)器人中添加了攝像頭和SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)模塊,以使移動(dòng)機(jī)器人能夠自動(dòng)定位并創(chuàng)建地圖,從而達(dá)到導(dǎo)航的目的。然而,現(xiàn)有技術(shù)中,攝像頭設(shè)置于移動(dòng)機(jī)器人的中心或設(shè)置于靠近所述移動(dòng)機(jī)器人中心的位置,移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí),環(huán)境中的三維空間點(diǎn)在攝像頭里所形成的視差很小或者視差甚至為零,使得移動(dòng)機(jī)器人無(wú)法用三角化方法計(jì)算三維空間點(diǎn)的深度(距離),使得移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí)定位失敗或場(chǎng)景識(shí)別失敗,從而導(dǎo)致地圖或?qū)Ш匠鲥e(cuò),極大程度降低了移動(dòng)機(jī)器人的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種移動(dòng)機(jī)器人,所述移動(dòng)機(jī)器人在轉(zhuǎn)向時(shí)攝像頭視差較大,采集圖像的方向變化也大,可提高定位精度和場(chǎng)景識(shí)別精度,避免移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí)無(wú)法計(jì)算三維空間點(diǎn)的深度,從而避免由此引起的定位失敗或場(chǎng)景識(shí)別失敗。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一方面,本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種移動(dòng)機(jī)器人,包括:
機(jī)器人主體,設(shè)置有帶動(dòng)所述移動(dòng)機(jī)器人在一行走表面移動(dòng)的行駛組件,所述機(jī)器人主體還具有相對(duì)的上表面和下表面,所述下表面在所述移動(dòng)機(jī)器人正常工作時(shí)朝向所述行走表面;
攝像頭,設(shè)置于所述機(jī)器人主體上,用于為所述移動(dòng)機(jī)器人采集周圍環(huán)境的圖像;
中央處理器,與所述機(jī)器人主體及所述攝像頭連接,用于處理所述攝像頭所采集的圖像的圖像數(shù)據(jù),并根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)控制所述機(jī)器人主體的行駛組件作出回應(yīng);
其中,所述攝像頭的光心遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體的中心,且所述攝像頭的主光軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體的中心及攝像頭的主點(diǎn)的直線在所述上表面的正投影成大于0°的第一夾角。
可選地,所述機(jī)器人主體大體上呈圓柱狀或橢圓柱,所述攝像頭的主光軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體的經(jīng)過(guò)所述攝像頭的主點(diǎn)的直徑、長(zhǎng)軸或短軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的所述第一夾角。
可選地,所述攝像頭是魚眼攝像頭。
可選地,所述攝像頭斜向上安裝于所述機(jī)器人主體上,使所述攝像頭的主光軸與所述機(jī)器人主體的上表面成大于0°的第二夾角。
可選地,所述中央處理器包括SLAM模塊,所述SLAM模塊用于根據(jù)經(jīng)過(guò)處理的所述圖像數(shù)據(jù)為所述移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行定位及創(chuàng)建地圖。
另一方面,本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供另一種移動(dòng)機(jī)器人,包括:
機(jī)器人主體,設(shè)置有帶動(dòng)所述移動(dòng)機(jī)器人在一行走表面移動(dòng)的行駛組件,所述機(jī)器人主體還具有相對(duì)的上表面和下表面,所述下表面在所述移動(dòng)機(jī)器人正常工作時(shí)朝向所述行走表面;
第一攝像頭和第二攝像頭,設(shè)置于所述機(jī)器人主體上,用于為所述移動(dòng)機(jī)器人采集周圍環(huán)境的圖像;
中央處理器,與所述機(jī)器人主體、所述第一攝像頭及所述第二攝像頭連接,用于處理所述第一攝像頭及所述第二攝像頭所采集的圖像數(shù)據(jù),并根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)控制所述機(jī)器人主體的行駛組件作出回應(yīng);
其中,所述第一攝像頭的光心及所述第二攝像頭的光心遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體的中心,所述第一攝像頭的主光軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體的中心及所述第一攝像頭的圖像平面上的主點(diǎn)的直線在所述上表面的正投影成大于0°的第三夾角;所述第二攝像頭的主光軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體的中心及所述第二攝像頭的圖像平面上的主點(diǎn)的直線在所述上表面的正投影成大于0°的第四夾角。
可選地,所述機(jī)器人主體大體上呈圓柱狀或橢圓柱,所述第一攝像頭的主光軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體的經(jīng)過(guò)所述第一攝像頭的主點(diǎn)的直徑、長(zhǎng)軸或短軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的所述第三夾角;
所述第二攝像頭的主光軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體的經(jīng)過(guò)所述第二攝像頭的主點(diǎn)的直徑、長(zhǎng)軸或短軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的所述第四夾角。
可選地,所述第一攝像頭及所述第二攝像頭設(shè)置于所述機(jī)器人主體的前部,并朝向不同的方向,所述第一攝像頭和/或所述第二攝像頭是魚眼攝像頭。
可選地,所述第一攝像頭及所述第二攝像頭斜向上安裝于所述機(jī)器人主體上,使所述第一攝像頭的主光軸與所述機(jī)器人主體的上表面成大于0°的第五夾角,且使所述第二攝像頭的主光軸與所述機(jī)器人主體的上表面成大于0°的第六夾角。
可選地,所述中央處理器包括SLAM模塊,所述SLAM模塊用于根據(jù)經(jīng)過(guò)處理的所述圖像數(shù)據(jù)為所述移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行定位及創(chuàng)建地圖。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的技術(shù)方案至少具有以下有益效果:
本實(shí)用新型的實(shí)施例中,由于移動(dòng)機(jī)器人的攝像頭的光心遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體的中心,因此,在移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí),所述攝像頭經(jīng)歷了較大的位移,形成了較大的視差,利于使用三角化法計(jì)算出移動(dòng)機(jī)器人周圍環(huán)境中三維空間點(diǎn)或障礙物的深度(距離);并且,由于所述攝像頭的主光軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體的中心及攝像頭的主點(diǎn)的直線在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的第一夾角,進(jìn)一步增大了視差,從而保證視差足夠大,使采用三角化法計(jì)算出的移動(dòng)機(jī)器人周圍環(huán)境中的三維空間點(diǎn)或障礙物的深度(距離)更準(zhǔn)確,從而提高定位精度和場(chǎng)景識(shí)別能力。
此外,在一個(gè)實(shí)施例中,所述攝像頭的主光軸與所述機(jī)器人主體的上表面成大于0°的夾角,使得攝像頭采集圖像的方向有較大的變化,能拍攝到更多的不同場(chǎng)景的圖像,加之第二攝像頭提供了更多信息,極大地提高了場(chǎng)景識(shí)別成功率,從而極大程度提高移動(dòng)機(jī)器人的性能。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的變形形式。
圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中移動(dòng)機(jī)器人的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;及
圖2是本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
除非另作定義,此處使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)對(duì)作為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明中使用的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于區(qū)別不同對(duì)象,而不是用于描述特定順序、數(shù)量或者重要性。同樣,“一個(gè)”、“一”或“該”等類似詞語(yǔ)也不表示數(shù)量限制,而只是用來(lái)表示存在至少一個(gè)?!鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語(yǔ)意指出現(xiàn)該詞語(yǔ)前面的元件或物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或物件?!斑B接”或者相連等類似的詞語(yǔ)并非限定于物理的或者機(jī)械的連接,而是可以包含電性的連接,不管是直接的還是間接的?!吧稀薄ⅰ跋隆?、“左”、“右”等僅用于表示相對(duì)位置關(guān)系,當(dāng)被描述對(duì)象的絕對(duì)位置改變后,則該相對(duì)位置關(guān)系也可能相應(yīng)地改變。
在本文中提及“實(shí)施例”意味著,結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書中的各個(gè)位置出現(xiàn)該短語(yǔ)并不一定均是指相同的實(shí)施例,也不是與其它實(shí)施例互斥的獨(dú)立的或備選的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯式地和隱式地理解的是,本文所描述的實(shí)施例可以與其它實(shí)施例相結(jié)合。
請(qǐng)參閱圖1,圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中,所述移動(dòng)機(jī)器人包括機(jī)器人主體100以及設(shè)置于機(jī)器人主體100上的攝像頭200及中央處理器300。
其中,機(jī)器人主體100,設(shè)置有帶動(dòng)所述移動(dòng)機(jī)器人在一行走表面移動(dòng)的行駛組件110,行駛組件110與中央處理器300連接,以便中央處理器110隨時(shí)根據(jù)情況控制所述行駛組件110。所述行駛組件110可以包括輪子、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及驅(qū)動(dòng)電路(圖1中未示出),行駛組件110通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路與中央處理器300通信連接。所述機(jī)器人主體100還具有相對(duì)的上表面和下表面,所述下表面在所述移動(dòng)機(jī)器人正常工作時(shí)朝向所述行走表面。所述行走表面是指移動(dòng)機(jī)器人正常工作時(shí)在其上移動(dòng)的表面,例如,清潔機(jī)器人清潔地面時(shí),待清潔地面就是行走表面,清潔機(jī)器人的下表面是指朝向待清潔地面的表面,清潔機(jī)器人的與下表面相對(duì)的表面即是上表面。
所述攝像頭200,設(shè)置于機(jī)器人主體100上,用于為所述移動(dòng)機(jī)器人采集其周圍環(huán)境的圖像。所采集的圖像經(jīng)攝像頭200的處理單元(圖中未示出)轉(zhuǎn)換形成圖像數(shù)據(jù)(光電信號(hào))傳輸給所述中央處理器300,可以理解的是所述處理單元也可以集成于所述中央處理器300內(nèi)。
中央處理器300與所述機(jī)器人主體100及所述攝像頭200連接,用于處理所述攝像頭200所采集的圖像的圖像數(shù)據(jù),并根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)控制所述機(jī)器人主體的行駛組件作出回應(yīng),例如,中央處理器300根據(jù)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算出環(huán)境中三維空間點(diǎn)或某障礙物就在前方時(shí),控制機(jī)器人主體100的行駛組件110進(jìn)行轉(zhuǎn)向、后退、增速或減速等操作。
其中,所述攝像頭200的光心遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體100的中心C,使得所述移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí),攝像頭200位移大,從而形成較大的視差,可以使用三角化法計(jì)算移動(dòng)機(jī)器人周圍環(huán)境的空間點(diǎn)的深度距離,以定位,避免由于轉(zhuǎn)向過(guò)程中視差小而導(dǎo)致的定位失敗或定位錯(cuò)誤。并且,所述攝像頭200的主光軸S在所述機(jī)器人主體100的上表面的正投影與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體100的中心C及攝像頭200的主點(diǎn)O的直線在所述上表面的正投影成大于0°的第一夾角β1??梢岳斫猓?dāng)攝像頭200的主光軸S與機(jī)器人主體100的中心C處于同一高度或處于同一水平面時(shí),攝像頭200的主光軸S與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體100的中心C及攝像頭200的主點(diǎn)O的直線成大于0°的第一夾角β1,即:主光軸S不與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體100的中心C及攝像頭200的圖像平面上的主點(diǎn)O的直線重疊,從而使得攝像頭200的主光軸S不經(jīng)過(guò)移動(dòng)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)中心,從而在機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí)攝像頭200攝取到環(huán)境中三維空間點(diǎn)或障礙物的不同方向的圖片,增加辨識(shí)度,形成較大視差的同時(shí)提高定位精度,從而避免移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí)定位失敗或出錯(cuò)。
所述攝像頭的主點(diǎn)是指攝像頭的感應(yīng)芯片上的圖像平面上的主點(diǎn)。
其中,所述攝像頭200的光心遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體100的中心C,可以是將攝像頭200設(shè)置于機(jī)器人主體100的邊緣或靠近邊緣的位置。攝像頭200可以設(shè)置于機(jī)器人主體100的內(nèi)部,也可以設(shè)置于機(jī)器人主體100的上表面,出于各種需要,也可以將攝像頭200設(shè)置于機(jī)器人主體的下表面。優(yōu)選地,將攝像頭200設(shè)置于機(jī)器人主體100的前部靠近邊緣的部位。
所述機(jī)器人主體100的中心C是指所述移動(dòng)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)中心,可以理解的是,旋轉(zhuǎn)中心通常也是機(jī)器人主體100的幾何中心,因此,所述機(jī)器人主體100的中心C也可以是機(jī)器人主體100的幾何中心。例如,以所述機(jī)器人主體100大體上呈圓柱狀為例,所述機(jī)器人主體100的幾何中心是圓盤的圓心,此情況下,所述攝像頭200的主光軸S在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體的經(jīng)過(guò)所述攝像頭的圖像平面上的主點(diǎn)的直徑(或半徑)在所述機(jī)器人主體100的上表面的正投影成大于0°的所述第一夾角。又例如,以所述機(jī)器人主體100大體上呈橢圓柱狀為例,所述攝像頭200的主光軸S在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體的經(jīng)過(guò)所述攝像頭的主點(diǎn)的長(zhǎng)軸或短軸在機(jī)器人主體100的上表面的正投影成大于0°的所述第一夾角β1。所述長(zhǎng)軸和所述短軸是指所述橢圓柱的底面或橫截面(底面和橫截面大體上為橢圓)的長(zhǎng)軸和短軸,需要說(shuō)明的是,雖然圖1示出的機(jī)器人主體100是圓柱狀的,但此僅為示例性的,本實(shí)施例中機(jī)器人主體還可以是其他形狀,亦即本實(shí)施例所述的移動(dòng)機(jī)器人還可以是其他形狀。
進(jìn)一步地,所述攝像頭200是魚眼攝像頭,魚眼攝像頭的視場(chǎng)角大,其視場(chǎng)角可以是180°或大于180°,當(dāng)然也可以小于180°。魚眼攝像頭的視場(chǎng)角大,可進(jìn)一步提升所述移動(dòng)機(jī)器人的場(chǎng)景識(shí)別能力。
所述攝像頭200斜向上安裝于所述機(jī)器人主體上,使所述攝像頭100的主光軸與所述機(jī)器人主體的上表面成大于0°的第二夾角,所述斜向上是相對(duì)于所述移動(dòng)機(jī)器人正常工作時(shí)的行走表面的方位。
所述中央處理器包括SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)模塊,所述SLAM模塊用于根據(jù)經(jīng)過(guò)處理的所述圖像數(shù)據(jù)為所述移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行定位及創(chuàng)建地圖,該SLAM模塊可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的任意方案,不在此處贅述。
請(qǐng)參閱圖2,圖2是本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中所述的移動(dòng)機(jī)器人,包括機(jī)器人主體100、第一攝像頭210、第二攝像頭220及中央處理器300。如圖2所示,由機(jī)器人主體100的前方和后方限定一前后軸F-R,F(xiàn)所指的方向是移動(dòng)機(jī)器人的前方,亦即所述移動(dòng)機(jī)器人前進(jìn)的方向。
機(jī)器人主體100設(shè)置有帶動(dòng)所述移動(dòng)機(jī)器人在一行走表面移動(dòng)的行駛組件110,行駛組件110與中央處理器300連接,以便中央處理器300隨時(shí)根據(jù)情況控制所述行駛組件110。所述行駛組件110可以包括輪子、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及驅(qū)動(dòng)電路(圖1中未示出),行駛組件110通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路與中央處理器300通信連接。所述機(jī)器人主體100還具有相對(duì)的上表面和下表面,所述下表面在所述移動(dòng)機(jī)器人正常工作時(shí)朝向所述行走表面。所述行走表面是指移動(dòng)機(jī)器人正常工作時(shí)在其上移動(dòng)的表面,例如,清潔機(jī)器人清潔地面時(shí),待清潔地面就是行走表面,清潔機(jī)器人的下表面是指朝向待清潔地面的表面,清潔機(jī)器人的與下表面相對(duì)的表面即是上表面。
在本實(shí)施例的一種實(shí)施方式中,所述第一攝像頭210和第二攝像頭220分別位于所述前后軸F-R的兩側(cè),并且所述第一攝像頭210和第二攝像頭220的朝向不同,所述第一攝像頭210的主光軸S1和第二攝像頭220的主光軸S2成一夾角α。所述第一攝像頭210和第二攝像頭220均用于為所述移動(dòng)機(jī)器人采集其周圍環(huán)境的圖像,亦即采集其周圍三維空間點(diǎn)或障礙物的圖像。
所述中央處理器300與所述機(jī)器人主體100、所述第一攝像頭210及所述第二攝像頭220連接,用于處理第一攝像頭210及第二攝像頭220所采集的圖像數(shù)據(jù),并根據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)控制所述機(jī)器人主體100的行駛組件110作出回應(yīng)。例如,中央處理器300根據(jù)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算出環(huán)境中三維空間點(diǎn)或某障礙物就在前方時(shí),控制機(jī)器人主體100的行駛組件110進(jìn)行轉(zhuǎn)向、后退、增速或減速等操作。
其中,所述第一攝像頭210或第二攝像頭220是魚眼攝像頭,可以理解的是,所述第一攝像頭210和第二攝像頭220可以設(shè)置為均是魚眼攝像頭,從而極大程度增加了移動(dòng)機(jī)器人的視場(chǎng)角。傳統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人僅設(shè)置一個(gè)攝像頭,通常僅用于導(dǎo)航,未用采集的圖像進(jìn)行場(chǎng)景識(shí)別,使得其全局重定位較弱(例如,在清掃過(guò)程中搬起掃地機(jī)放到另一個(gè)較遠(yuǎn)的地方時(shí)則必須重新建立整個(gè)地圖,對(duì)之前清掃過(guò)的地方的記憶被清除),而采用雙魚眼進(jìn)行場(chǎng)景識(shí)別則可以大幅提高全局重定位成功的概率。傳統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)器人中,若僅采用單個(gè)頂視魚眼攝像頭,由于其視場(chǎng)角大,運(yùn)動(dòng)時(shí)圖像變化小,這會(huì)降低定位精度,而且此時(shí)畫面中若出現(xiàn)大面積運(yùn)動(dòng)物體(如人或?qū)櫸飶囊苿?dòng)機(jī)器人附近經(jīng)過(guò)),場(chǎng)景識(shí)別的成功率會(huì)降低。而本實(shí)施例設(shè)置了兩個(gè)攝像頭,即第一攝像頭210和第二攝像頭220,該兩個(gè)攝像頭被斜向上安裝于所述機(jī)器人主體100上,使所述第一攝像頭210的主光軸與所述機(jī)器人主體100的上表面成大于0°的第五夾角,且使所述第二攝像頭220的主光軸與所述機(jī)器人主體的上表面成大于0°的第六夾角;所述第五夾角與所述第六夾角根據(jù)需要可以設(shè)置為大小相等或不相等;并且,所述第一攝像頭210及所述第二攝像頭220的朝向不同,兩魚眼攝像頭的視錐體面朝不同方向,所述移動(dòng)及其他運(yùn)動(dòng)時(shí)兩攝像頭拍攝的圖像變化較大,有利于提升定位精度,另外兩畫面同時(shí)被大面積運(yùn)動(dòng)物體占據(jù)的概率也大福下降,從而提升了系統(tǒng)魯棒性。
進(jìn)一步地,所述第一攝像頭210的光心及所述第二攝像頭220的光心均設(shè)置為遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體100的中心C,使得所述移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí),攝像頭200位移大,從而形成較大的視差,可以使用三角化法計(jì)算移動(dòng)機(jī)器人周圍環(huán)境的空間點(diǎn)的深度距離,以精確定位,避免由于轉(zhuǎn)向過(guò)程中視差小而導(dǎo)致的定位失敗或定位錯(cuò)誤。并且,第一攝像頭210的主光軸S1在所述機(jī)器人主體100的上表面的正投影與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體100的中心C及所述第一攝像頭210的圖像平面上的主點(diǎn)O1的直線在所述上表面的正投影成大于0°的第三夾角β3;所述第二攝像頭220的主光軸S2在所述機(jī)器人主體100的上表面的正投影與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體的中心C及所述第二攝像頭220的圖像平面上的主點(diǎn)O2的直線在所述上表面的正投影成大于0°的第四夾角β4。應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)?shù)谝粩z像頭210的主光軸S1和/或第二攝像頭220的主光軸S2與機(jī)器人主體100的中心C處于同一高度或處于同一水平面時(shí),第一攝像頭210的主光軸S1與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體100的中心C及第一攝像頭210的圖像平面上的主點(diǎn)O1的的直線成大于0°的第三夾角β3,和/或第二攝像頭210的主光軸S2與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體100的中心C及第二攝像頭220的圖像平面上的主點(diǎn)O2的直線成大于0°的第四夾角β4,即:各個(gè)攝像頭的主光軸均不與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體100的中心C及攝像頭的主點(diǎn)O1或O2的直線重疊,從而使得攝像頭210、220的主光軸S1、S2均不經(jīng)過(guò)移動(dòng)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)中心C,從而在機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí)第一攝像頭210和第二攝像頭220攝取到環(huán)境中三維空間點(diǎn)或障礙物的不同方向的圖片,極大增加辨識(shí)度,形成的較大視差的同時(shí)提高定位精度,從而避免移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí)定位失敗或出錯(cuò),進(jìn)一步提高場(chǎng)景識(shí)別能力。
所述第三夾角β3和第四夾角β4可以根據(jù)需要設(shè)置為大小相等或大小不相等。
所述第一攝像頭210光心及第二攝像頭220的光心遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體100的中心C,可以是將第一攝像頭210及第二攝像頭220設(shè)置于機(jī)器人主體100的邊緣或靠近邊緣的位置。所述第一攝像頭210與第二攝像頭220可以分別設(shè)置于前后軸F-R的兩側(cè),也可以根據(jù)需要設(shè)置于前后軸F-R的同一側(cè);應(yīng)當(dāng)理解的是,根據(jù)需要,設(shè)置第一攝像頭210與第二攝像頭220可以分別設(shè)置于機(jī)器人主體100的前部和后部,也可以均設(shè)置于機(jī)器人主體100的前部,或者均設(shè)置于機(jī)器人主體100的后部。優(yōu)選地,第一攝像頭210及第二攝像頭220分別設(shè)置于前后軸F-R的兩側(cè)。第一攝像頭210和第二攝像頭220可以設(shè)置于機(jī)器人主體100的內(nèi)部,也可以設(shè)置于機(jī)器人主體100的上表面,出于各種需要,也可以將攝像頭200設(shè)置于機(jī)器人主體100的下表面。優(yōu)選地,將攝像頭200設(shè)置于機(jī)器人主體100的前部靠近邊緣的部位。
所述機(jī)器人主體100的中心C是指所述移動(dòng)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)中心,可以理解的是,旋轉(zhuǎn)中心通常也是機(jī)器人主體100的幾何中心,因此,也可以認(rèn)為所述機(jī)器人主體100的中心C是機(jī)器人主體100的幾何中心。
其中,當(dāng)所述機(jī)器人主體100大體上呈圓柱狀時(shí),所述第一攝像頭210的主光軸S1在所述機(jī)器人主體100的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體100的經(jīng)過(guò)所述第一攝像頭210的圖像平面上的主點(diǎn)O1的直徑在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的所述第三夾角β3;所述第二攝像頭220的主光軸S2在所述機(jī)器人主體100的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體100的經(jīng)過(guò)所述第二攝像頭220的圖像平面上的主點(diǎn)O2的直徑在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的所述第四夾角β4。
當(dāng)所述機(jī)器人主體100大體上呈橢圓柱時(shí),所述第一攝像頭210的主光軸S1在所述機(jī)器人主體100的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體100的經(jīng)過(guò)所述第一攝像頭210的圖像平面上的主點(diǎn)O1的長(zhǎng)軸或短軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的所述第三夾角β3;所述第二攝像頭220的主光軸S2在所述機(jī)器人主體100的上表面的正投影與所述機(jī)器人主體100的經(jīng)過(guò)所述第二攝像頭220的圖像平面上的主點(diǎn)O2的長(zhǎng)軸或短軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的所述第四夾角β4。
需要說(shuō)明的是,雖然圖2示出的機(jī)器人主體100是圓柱狀的,但此僅為示例性的,本實(shí)施例中機(jī)器人主體還可以是其他形狀,亦即本實(shí)施例所述的移動(dòng)機(jī)器人還可以是其他形狀。
本實(shí)施例中,由于移動(dòng)機(jī)器人的攝像頭的光心遠(yuǎn)離所述機(jī)器人主體的中心,因此,在移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí),所述攝像頭經(jīng)歷了較大的位移,形成了較大的視差,利于使用三角化法計(jì)算出移動(dòng)機(jī)器人周圍環(huán)境中三維空間點(diǎn)或障礙物的深度(距離);并且,由于所述攝像頭的主光軸在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影與經(jīng)過(guò)所述機(jī)器人主體的中心及攝像頭的主點(diǎn)的直線在所述機(jī)器人主體的上表面的正投影成大于0°的第一夾角,進(jìn)一步增大了視差,從而保證視差足夠大,使采用三角化法計(jì)算出的移動(dòng)機(jī)器人周圍環(huán)境中的三維空間點(diǎn)或障礙物的深度(距離)更準(zhǔn)確,從而提高定位精度和場(chǎng)景識(shí)別能力。
此外,所述攝像頭的主光軸與所述機(jī)器人主體的上表面成大于0°的夾角,使得攝像頭采集圖像的方向有較大的變化,能拍攝到更多的不同場(chǎng)景的圖像,加之第二攝像頭提供了更多信息,極大地提高了場(chǎng)景識(shí)別成功率,從而極大程度提高移動(dòng)機(jī)器人的性能。
應(yīng)當(dāng)理解的是,所述中央處理器300還包括SLAM模塊,所述SLAM模塊用于根據(jù)經(jīng)過(guò)處理的所述圖像數(shù)據(jù)為所述移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行定位及創(chuàng)建地圖。
在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
以上所述的實(shí)施方式,并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。