一种由机器狗导盲的方法及机器狗控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113311819A(43)申请公布日2021.08.27(21)申请号202110320413.8(22)申请日2021.03.25(71)申请人华南理工大学广州学院地址510800广东省广州市花都区学府路1号(72)发明人缪文南陈永杰郑兴强龙浚玉刘贻兴周政(74)专利代理机构佛山市禾才知识产权代理有限公司44379代理人资凯亮(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书3页说明书11页附图3页(54)发明名称一种由机器狗导盲的方法及机器狗控制系统(57)摘要本发明公开了一种由机器狗导盲的方法及机器狗控制系统，涉及机器人技术领域。一种由机器狗导盲的方法，包括以下步骤：接收用户发出的语音唤醒信号后应答用户，通过摄像头获取用户的位置信息以及通过雷达测量当前空间信息，构建当前空间的地图，并规划出到达用户所在位置的路线，按照到达用户所在位置的路线移动至用户身边；接收用户发出的目标位置信息，根据目标位置信息规划出目的地路线；依据目的地路线行走，并通过语音实时指引用户到达目的地。在本发明中，通过采用语音唤醒，实现尽管机器狗不在用户附近仍能启动机器狗，同时，通过自动追踪用户，避免用户自己去找机器狗，方便用户使用机器狗导航，大大提高机器狗的实用性。CN113311819ACN113311819A权利要求书1/3页1.一种由机器狗导盲的方法，其特征在于：包括以下步骤：接收用户发出的语音唤醒信号后应答用户，通过摄像头获取用户的位置信息以及通过雷达测量当前空间信息，构建当前空间的地图，并规划出到达用户所在位置的路线，按照到达用户所在位置的路线移动至用户身边；接收用户发出的目标位置信息，根据目标位置信息规划出目的地路线；依据目的地路线行走，并通过语音实时指引用户到达目的地。2.根据权利要求1所述的一种由机器狗导盲的方法，其特征在于：指引用户到达目的地的过程中，包括识别交通灯引导过马路的方法：识别周围物体的形状，直至找到与记忆中交通灯形状相符合的交通灯实物；计算交通灯实物的形状范围内的颜色平均阈值，并与记忆中的交通灯颜色平均阈值相比较，若比较结果在误差范围内，则进入下一步，若比较结果不在误差范围内，则忽略该物体，继续识别周围物体的形状；根据交通灯实物的形状和颜色平均阈值，确定此时交通灯实物在摄像头中所占的像素点；根据交通灯实物的形状以及所占的像素点，计算交通灯实物的中心点在摄像头中的坐标点；根据记忆交通灯时放置的距离、记忆中交通灯在摄像头中所占的像素点以及当前交通灯实物在摄像头中所占的像素点，计算得出当前交通灯实物到摄像头的距离；当交通灯为红色时，且当前交通灯实物到摄像头的距离小于第一预设值时，后退且发出语音告知用户后退；当交通灯为绿色时，且当前交通灯实物到摄像头的距离大于第二预设值时，前进并发出语音告知用户前进；穿过马路过程中，若交通灯实物的中心点相对摄像头的中轴线偏移量大于第三预设值，则朝交通灯实物的中心点方向修正行走方向，同时发出语音纠正用户的行走方向。3.根据权利要求1所述的一种由机器狗导盲的方法，其特征在于：指引用户到达目的地的过程中，包括语音引导用户绕开障碍物的方法：通过雷达实时测量当前场景的空间信息，获知当前场景的地形；当目的地路线上出现障碍物时，暂停前进并发出语音告知用户暂定行走；若在预设时间内，障碍物消失，则继续按照目的地路线行走，并发出语音引导用户继续行走；若在预设时间内，障碍物没有消失，则根据当前场景的地形，规划出绕开障碍物的路线，所述绕开障碍物的路线终点在目的地路线上，发出语音引导用户继续行走。4.根据权利要求1所述的一种由机器狗导盲的方法，其特征在于：指引用户到达目的地的过程中，通过运动传感器获取当前姿态信息，并基于步态算法和PID算法调整自身平衡。5.一种机器狗控制系统，其特征在于：包括摄像头、雷达、语音接收模块、语音播放模块、目的地信息录入模块、主控芯片和机械腿驱动电机；所述语音接收模块用于接收用户发出的语音唤醒信号，并将语音唤醒信号发送至所述主控芯片；所述主控芯片用于接收到语音唤醒信号后，控制所述语音播放模块应答用户，并启动2CN113311819A权利要求书2/3页所述摄像头和所述雷达工作；所述摄像头用于从周围环境中识别出用户和测出到用户的距离，得到用户的位置信息，并将用户的位置信息反馈至主控芯片；所述雷达用于测量出当前空间信息，并将当前空间信息反馈至所述主控芯片；所述主控芯片用于依据当前空间信息和用户的位置信息规划出到达用户所在位置的路径，并根据到达用户所在位置的路径控制所述机械腿驱动电机的输出量，移动到用户身边；所述目的地录入模块用于接收用户发出的目标位置信息，并将目标位置信息发送至所述主控芯片；所述主控芯片用于接