本發(fā)明涉及智能控制技術領域，尤其涉及獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法及裝置。

背景技術：

隨著人工智能的迅速發(fā)展，涌現(xiàn)出了應用于各個行業(yè)的機器人，如用于工業(yè)加工測量的工業(yè)機器人，用于企業(yè)辦公自動化的智能辦公機器人，用于家庭的家用機器人等。

目前，對上述機器人運動狀態(tài)的獲取多是通過位移傳感器來實現(xiàn)，其是通過位移傳感器不斷發(fā)射光脈沖信號，該光脈沖信號經(jīng)機器人前方目標物反射后返回給位移傳感器，位移傳感器通過計算每次機器人距離該目標物的距離來判斷當前機器人的狀態(tài)。

上述通過位移傳感器獲取機器人狀態(tài)的方法，當機器人處于旋轉狀態(tài)時，其無法判斷；且該方法易受目標物的影響，如果當前目標物也在運動或是突然出現(xiàn)其他物體遮擋目標物，則上述方法對機器人狀態(tài)的獲取就會不準確。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法及裝置，該方法可以獲取機器人原地旋轉的狀態(tài)，且獲取方法準確。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法，所述機器人上設置有雷達，所述方法包括：

接收所述雷達在不同時刻對預設范圍內各物體的掃描結果；

根據(jù)所述掃描結果分別繪制不同時刻的雷達圖，并獲取所述不同時刻的雷達圖的幾何中心；

當所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離相同時，確定所述機器人處于原地旋轉狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述當所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離相同時，確定所述機器人處于原地旋轉狀態(tài)之前還包括：

分別計算所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離。

優(yōu)選的，所述方法還包括：

獲取初始時刻所述機器人的位置；

計算所述雷達的旋轉中心與初始時刻的雷達圖的幾何中心的連線和所述雷達的旋轉中心與當前時刻的雷達圖的幾何中心的連線之間的夾角；

根據(jù)所述夾角確定所述機器人的當前位置和旋轉的角度。

優(yōu)選的，所述獲取所述不同時刻的雷達圖的幾何中心包括：

根據(jù)所述不同時刻的雷達圖分別繪制所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形，并找出所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形的中心；

所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形的中心為所述不同時刻的雷達圖的幾何中心。

優(yōu)選的，所述雷達圖為至少兩幅雷達圖。

一種獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置，其特征在于，所述機器人上設置有雷達，所述裝置包括：

接收模塊，用于接收所述雷達在不同時刻對預設范圍內各物體的掃描結果；

獲取模塊，所述獲取模塊用于根據(jù)所述掃描結果分別繪制不同時刻的雷達圖，并獲取所述不同時刻的雷達圖的幾何中心；

判定模塊，用于當所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離相同時，確定所述機器人處于原地旋轉狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：

計算模塊，用于分別計算所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離。

優(yōu)選的，所述獲取模塊還用于獲取初始時刻所述機器人的位置；

所述計算模塊還用于計算所述雷達的旋轉中心與初始時刻的雷達圖的幾何中心的連線和所述雷達的旋轉中心與當前時刻的雷達圖的幾何中心的連線之間的夾角；

所述判定模塊還用于根據(jù)所述夾角確定所述機器人的當前位置和旋轉的角度。

優(yōu)選的，所述獲取模塊還用于：

根據(jù)所述不同時刻的雷達圖分別繪制所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形，并找出所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形的中心；

所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形的中心為所述不同時刻的雷達圖的幾何中心。

優(yōu)選的，所述雷達圖為至少兩幅雷達圖。

本發(fā)明實施例提供一種獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法及裝置，通過接收雷達在不同時刻對預設范圍內各物體的掃描結果，并根據(jù)該掃描結果可以繪制多幅雷達圖，一副雷達圖對應一個時刻的掃描結果，然后獲取該多幅雷達圖的幾何中心，從而根據(jù)雷達的旋轉中心與各幅雷達圖的幾何中心的距離，確定機器人是否處于原地旋轉狀態(tài)，當上述距離相同時，確定機器人處于原地旋轉狀態(tài)。該方法能夠獲取機器人處于原地旋轉的狀態(tài)，且獲取結果準確。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法實施例一的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法實施例二的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置實施例一的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置實施例二的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置中機器人的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

本發(fā)明實施例的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法適用于各種機器人系統(tǒng)，所述機器人系統(tǒng)上設置有雷達，雷達用無線電的方法發(fā)現(xiàn)目標并測定目標的空間位置，是利用電磁波探測目標的電子設備。雷達發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其回波，由此獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。本發(fā)明實施例正是利用雷達精確的測距功能，準確獲取機器人的狀態(tài)。

圖1為本發(fā)明提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法實施例一的流程示意圖；如圖1所示，所述機器人設置有雷達，該方法包括：

步驟s101：接收雷達在不同時刻對預設范圍內各物體的掃描結果。

具體的，雷達發(fā)射器發(fā)射電磁波，該電磁波經(jīng)預設范圍內的物體發(fā)射后，雷達的互補金屬氧化物半導體（complementarymetaloxidesemiconductor，cmos）模塊接收反射的電磁波，其中，預設范圍是根據(jù)雷達性能和用戶需求設置的，一般家用雷達可以掃描6米內的物體，此處不做限定。這樣，雷達每發(fā)射接收一次電磁波，就完成一次對預設范圍內物體的掃描過程，本步驟中統(tǒng)計不同時刻雷達對預設范圍內各物體的掃描結果。

步驟s102：根據(jù)掃描結果分別繪制不同時刻的雷達圖，并獲取不同時刻的雷達圖的幾何中心。

具體的，雷達的中央處理單元（centralprocessingunit，cpu）根據(jù)上述不同時刻的掃描結果，分別繪制不同時刻的雷達圖，即繪制多幅雷達圖，每幅雷達圖對應一個時刻的掃描結果。具體繪制方法可以為：雷達的旋轉中心為中心，用點或弧線標示出預設范圍內各物體，點或弧線所在的位置表示了雷達掃描到的該物體到雷達旋轉中心的距離，由此可以得到一副離散的點狀圖或弧線圖，并將該離散的點或弧線連接起來形成不規(guī)則的圈，即為雷達圖。然后分別獲取該多幅雷達圖的幾何中心。其中，獲取雷達圖幾何中心的方法可以根據(jù)現(xiàn)有的計算上述雷達圖的最小外接矩形的方法，找到最小外接矩形的中心即為雷達圖的幾何中心。或者為其他找?guī)缀沃行牡姆椒?，此處不再贅述?/p>

步驟s103：當雷達的旋轉中心與不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離相同時，確定機器人處于原地旋轉狀態(tài)。

具體的，在本步驟中根據(jù)雷達的旋轉中心與上述各雷達圖的幾何中心的距離進行比較，可以判斷出機器人是否處于原地旋轉狀態(tài)。例如，如果對比雷達的旋轉中心與各雷達圖的幾何中心的距離一樣，由于機器人旋轉是原地旋轉，旋轉的時候各雷達圖的旋轉中心是一樣的，且掃描到的各物體相對于雷達的旋轉中心的距離是相同的，因而各雷達圖的幾何中心到雷達的旋轉中心的距離相同，由此可以確定機器人處于原地旋轉狀態(tài)。

本實施例的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法，通過接收雷達在不同時刻對預設范圍內各物體的掃描結果，并根據(jù)該掃描結果繪制不同時刻的雷達圖，并找出該雷達圖的幾何中心，通過比較雷達的旋轉中心與不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離，當該距離相同時，判斷機器人處于原地旋轉狀態(tài)。該方法利用雷達精確測距，并分析繪制了雷達圖，從而可以準確獲取機器人的當前狀態(tài)，即處于原地旋轉狀態(tài)。

可選的，所述當所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離相同時，確定所述機器人處于原地旋轉狀態(tài)之前還包括：

分別計算所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離。

具體的，分別計算上述雷達的旋轉中心與各幅雷達圖的幾何中心的距離，例如，在時刻1，獲取到雷達圖的幾何中心坐標為p1，在時刻2，獲取到的雷達圖的幾何中心坐標為p2，雷達的旋轉中心坐標為p，則通過比較|p1-p|和|p2-p|的大小，如果上述大小相同，則確定機器人處于原地旋轉狀態(tài)。

圖2為本發(fā)明提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法實施例二的流程示意圖；如圖2所示，在實施例一的基礎上，該方法包括：

步驟s201：獲取初始時刻所述機器人的位置。

具體的，獲取初始時刻機器人的位置，即找定一個參考位置，以便后續(xù)判斷機器人相對于該參考位置的當前位置。

步驟s202：計算雷達的旋轉中心與初始時刻的雷達圖的幾何中心的連線和雷達的旋轉中心與當前時刻的雷達圖的幾何中心的連線之間的夾角。

具體的，計算機器人在初始時刻和當前時刻，兩次雷達的旋轉中心與雷達圖的幾何中心的連線之間的夾角。具體的，可以通過對坐標進行反三角函數(shù)運算得到旋轉的角度。具體過程通過現(xiàn)有三角函數(shù)公式進行計算，此處不再贅述。

步驟s203：根據(jù)夾角確定機器人的當前位置和旋轉的角度。

具體的，根據(jù)步驟s202計算得到的夾角確定機器人的當前位置和旋轉的角度。即參考初始位置，如果機器人原地旋轉了30度，則機器人在相對于當前位置的30度方向，且根據(jù)角度的正負可以區(qū)分出是當前機器人正向旋轉還是反向旋轉，由此精確獲取到當前機器人的位置。

本實施例的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法，通過結合機器人的初始位置，計算初始時刻和當前時刻中兩次雷達的旋轉中心與雷達圖的幾何中心的連線之間的夾角，從而根據(jù)該夾角獲取到機器人的當前位置和旋轉的角度。該過程獲取到的位置信息精確，可以滿足精細控制場景的機器人狀態(tài)的獲取。

可選的，所述獲取所述不同時刻的雷達圖的幾何中心包括：

根據(jù)所述不同時刻的雷達圖分別繪制所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形，并找出所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形的中心；

所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形的中心為所述不同時刻的雷達圖的幾何中心。

具體的，對不同時刻的雷達圖繪制其最小外接矩形，并找出最小外接矩形的中心，即為雷達圖的幾何中心。

本實施例中，獲取不同時刻的雷達圖的幾何中心是通過對不同時刻的雷達圖繪制其最小外接矩形的方法，來找出最小外接矩形的中心，從而得到雷達圖的幾何中心，最小外接矩形找?guī)缀沃行牡姆椒ǜ咝覝蚀_。

可選的，所述雷達圖為至少兩幅雷達圖。

由于雷達在不同時刻均進行掃描，通過對掃描結果進行處理，可以得到多幅雷達圖，本發(fā)明實施例可以采用兩幅雷達圖進行比對，也可以根據(jù)環(huán)境需求和用戶需求，采用多于兩幅的雷達圖進行比對，從而提高精確度，滿足不同場景的應用需求。

圖3為本發(fā)明提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置實施例一的結構示意圖；如圖3所示，所述機器人上設置有雷達，所述裝置包括：

接收模塊11，用于接收所述雷達在不同時刻對預設范圍內各物體的掃描結果；

獲取模塊12，所述獲取模塊用于根據(jù)所述掃描結果分別繪制不同時刻的雷達圖，并獲取所述不同時刻的雷達圖的幾何中心；

判定模塊13，用于當所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離相同時，確定所述機器人處于原地旋轉狀態(tài)。

本實施例提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置是與實施例一所示的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法對應的裝置實施例，其原理類似，此處不再贅述。

本實施例的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置，通過接收模塊接收雷達在不同時刻對預設范圍內各物體的掃描結果，獲取模塊根據(jù)該掃描結果繪制不同時刻的雷達圖，并找出該雷達圖的幾何中心，判定模塊通過比較雷達的旋轉中心與不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離，當上述距離相同時，判斷機器人處于原地旋轉狀態(tài)。該裝置利用雷達精確測距，并分析繪制了雷達圖，從而可以準確獲取機器人的當前狀態(tài)，即是否處于原地旋轉狀態(tài)。

圖4為本發(fā)明提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置實施例二的結構示意圖；如圖4所示，所述裝置還包括：

計算模塊21，分別計算所述雷達的旋轉中心與所述不同時刻的雷達圖的幾何中心的距離。

可選的，在上述實施例的基礎上，所述獲取模塊11還用于獲取初始時刻所述機器人的位置；

所述計算模塊21還用于計算所述雷達的旋轉中心與初始時刻的雷達圖的幾何中心的連線和所述雷達的旋轉中心與當前時刻的雷達圖的幾何中心的連線之間的夾角；

所述判定模塊13還用于根據(jù)所述夾角確定所述機器人的當前位置和旋轉的角度。

可選的，所述獲取模塊11還用于：

根據(jù)所述不同時刻的雷達圖分別繪制所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形，并找出所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形的中心；

所述不同時刻的雷達圖的最小外接矩形的中心為所述不同時刻的雷達圖的幾何中心。

可選的，所述雷達圖為至少兩幅雷達圖。

圖5為本發(fā)明實施例提供的獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的裝置中機器人的結構示意圖，如圖5所示。

該機器人包括：機器人頭部終端300，雷達400，機器人主體200，機器人底座100，其中，雷達400設置在機器人頭部終端300上，也可以設置于機器人其他位置，具體根據(jù)機器人具體應用場景和用戶需求進行設置。上述雷達400可以完全固定安裝在機器人頭部終端300上，與之成為一個整體；雷達400也可以可拆卸的安裝在機器人頭部終端300上，方便機器人更換和更新雷達400的程序。

本發(fā)明公開的方法及裝置可以應用在一般不同高度的機器人、自動駕駛汽車技術、以及飛行器的不同位置等設備中單獨使用或集成使用。

以上對本發(fā)明所提供的一種獲取機器人原地旋轉狀態(tài)的方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。