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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算机,尤其涉及一种水下机器人的回收方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、水下机器人是一种不需要人工驾驶,通过自主或遥控手段,在水下执行航行任务的水下载具。应用场景可以包括水下环境探测、救生救援、执行军事任务等。随着水下机器人的应用越来越广泛,针对水下机器人的回收需求也越来越强烈。
2、目前,在水下机器人自动回收的过程中,可以通过惯导等传感器确定水下机器人的位姿,但是由于惯导等传感器的定位精度较差,进而得到的水下机器人的位姿的精度(米级或更差)也较差,很难满足与母艇自动对接的要求。若以该位姿与母艇进行对接,极易造成与母艇的发生碰撞而造成水下机器人或母艇的损坏,回收风险较高。
技术实现思路
1、本申请提供了一种水下机器人的回收方法、装置、设备及存储介质,能够得到更精确的水下机器人的位姿,减少因与母艇发生碰撞而造成的损坏,降低回收风险。
2、为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
3、第一方面,本申请提供了一种水下机器人的回收方法,应用于母艇,所述母艇包括第一机械臂和第二机械臂,所述第一机械臂与所述第二机械臂垂直,所述第一机械臂的第一端与所述第二机械臂的第一端连接,所述第二机械臂的第二端与所述母艇的侧面固定端连接,所述第二机械臂可绕所述侧面固定端的轴线方向旋转,所述第一机械臂上部署有第一相机阵列,所述第二机械臂上部署有第二相机阵列,所述方法包括:
4、获取所述第一相机阵列对机器人采集的第一图像集合,获取所述第二相机阵列对
5、从所述第一图像集合中分别确定各个标记对应的第一目标图像,从所述第二图像集合中分别确定各个标记对应的第二目标图像;
6、根据所述第一目标图像中标记的像素坐标,以及预先拟合的图像中像素坐标与第一相机坐标系中坐标之间的映射关系,确定所述第一目标图像中标记在所述第一相机坐标系中的第一坐标;根据所述第二目标图像中标记的像素坐标,以及预先拟合的图像中像素坐标与第二相机坐标系中坐标之间的映射关系,确定所述第二目标图像中标记在所述第二相机坐标系中的第二坐标;
7、根据各个标记对应的第一坐标和第二坐标,确定各个标记在相机坐标系中的第三坐标;
8、根据各个标记对应的第三坐标以及各个标记对应的旋转角度,确定各个标记在母艇坐标系中的第四坐标;
9、利用至少4个标记对应的第四坐标以及在机器人坐标系中的第五坐标,确定所述机器人的位姿;
10、根据所述机器人的位姿,对机器人进行回收。
11、在一些可能实现的方式中,
12、所述第一坐标包括第一方向和第二方向,所述第二坐标包括第一方向和第三方向;所述第一坐标的第一方向与所述第二坐标的第一方向相同,所述第一坐标的第二方向与所述第二坐标的第三方向不同;所述第三坐标通过以下方式确定:
13、将所述第一坐标的第一方向的坐标值与所述第二坐标的第一方向的坐标值的平均值,作为所述第三坐标的第一方向的坐标值;将所述第一坐标的第二方向的坐标值作为所述第三坐标的第二方向的坐标值;将所述第二坐标的第三方向的坐标值作为所述第三坐标的第三方向的坐标值。
14、在一些可能实现的方式中,所述第一坐标包括第一方向和第二方向,所述第二坐标包括第一方向和第三方向;所述第一坐标的第一方向与所述第二坐标的第一方向相同,所述第一坐标的第二方向与所述第二坐标的第三方向不同;所述第三坐标通过以下方式确定:
15、判断t是否大于或等于迭代次数阈值,得到第一判断结果;
16、如果所述第一判断结果表征t小于迭代次数阈值,则根据所述第二方向的第t轮坐标值以及所述第二目标图像中的目标标记的像素坐标,确定所述第二坐标的第三方向的第t+1轮坐标值和第一方向的第t+1轮坐标值,根据所述第三方向的第t+1轮坐标值以及所述第一目标图像中的目标标记的像素坐标,确定所述第一坐标的第一方向的第t+1轮坐标值和第二方向的第t+1轮坐标值;
17、如果所述第一判断结果表征t大于或等于迭代次数阈值,则将所述第一坐标的第二方向的第t轮坐标值作为所述第三坐标的第二方向的坐标值,将所述第三坐标的第三方向的第t轮坐标值作为所述第三坐标的第三方向的坐标值,将所述第一坐标的第一方向的第t+1轮坐标值与所述第二坐标的第一方向的第t+1轮坐标值的平均值,作为所述第三坐标的第一方向的坐标值。
18、在一些可能实现的方式中,所述根据各个标记对应的第三坐标以及各个标记对应的旋转角度,确定各个标记在母艇坐标系中的第四坐标,包括:
19、
20、其中,表示第 i个标记在母艇坐标系中的第四坐标,表示第 i个标记对应的旋转角度,表示第 i个标记对应的第三坐标, i为正整数。
21、在一些可能实现的方式中,所述机器人的位姿包括位置和姿态角,所述机器人的位姿通过以下方式确定:
22、
23、其中,所述机器人的位姿包括位置和姿态角,表示所述机器人位置,表示所述机器人的姿态,表示第 i个标识在所述机器人坐标系中的第五坐标,表示第 i个标记在母艇坐标系中的第四坐标。
24、在一些可能实现的方式中,所述方法还包括:
25、判断所述机器人的位姿是否满足回收条件,得到第二判断结果;
26、所述根据所述机器人的位姿,对机器人进行回收,包括:
27、如果所述第二判断结果表示所述机器人的位姿满足回收条件,则根据所述机器人的位姿,对机器人进行回收。
28、在一些可能实现的方式中,所述方法还包括:
29、如果所述第二判断结果表示所述机器人的位姿不满足回收条件,则向所述机器人发送控制指令;所述控制指令用于指示所述机器人进行位姿调整。
30、第二方面,本申请提供了一种水下机器人的回收装置,所述装置为母艇,所述母艇包括第一机械臂和第二机械臂,所述第一机械臂与所述第二机械臂垂直,所述第一机械臂的第一端与所述第二机械臂的第一端连接,所述第二机械臂的第二端与所述母艇的侧面固定端连接,所述第二机械臂可绕所述侧面固定端的轴线方向旋转,所述第一机械臂上部署有第一相机阵列,所述第二机械臂上部署有第二相机阵列;所述母艇包括:
31、获取模块,用于获取所述第一相机阵列对机器人采集的第一图像集合,获取所述第二相机阵列对所述机器人采集的第二图像集合;所述机器人的机身上包括至少4个标记;
32、筛选模块,用于从所述第一图像集合中分别确定各个标记对应的第一目标图像,从所述第二图像集合中分别确定各个标记对应的第二目标图像;
33、确定模块,用于根据所述第一目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水下机器人的回收方法,其特征在于,应用于母艇,所述母艇包括第一机械臂和第二机械臂,所述第一机械臂与所述第二机械臂垂直,所述第一机械臂的第一端与所述第二机械臂的第一端连接,所述第二机械臂的第二端与所述母艇的侧面固定端连接,所述第二机械臂可绕所述侧面固定端的轴线方向旋转,所述第一机械臂上部署有第一相机阵列,所述第二机械臂上部署有第二相机阵列,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一坐标包括第一方向和第二方向,所述第二坐标包括第一方向和第三方向;所述第一坐标的第一方向与所述第二坐标的第一方向相同,所述第一坐标的第二方向与所述第二坐标的第三方向不同;所述第三坐标通过以下方式确定:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一坐标包括第一方向和第二方向,所述第二坐标包括第一方向和第三方向;所述第一坐标的第一方向与所述第二坐标的第一方向相同,所述第一坐标的第二方向与所述第二坐标的第三方向不同;所述第三坐标通过以下方式确定:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各个标记对应的第三坐标以及各个标记对应的旋转
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述机器人的位姿包括位置和姿态角,所述机器人的位姿通过以下方式确定:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
8.一种水下机器人的回收装置,其特征在于,所述装置为母艇,所述母艇包括第一机械臂和第二机械臂,所述第一机械臂与所述第二机械臂垂直,所述第一机械臂的第一端与所述第二机械臂的第一端连接,所述第二机械臂的第二端与所述母艇的侧面固定端连接,所述第二机械臂可绕所述侧面固定端的轴线方向旋转,所述第一机械臂上部署有第一相机阵列,所述第二机械臂上部署有第二相机阵列;所述母艇包括:
9.一种计算设备,其特征在于,包括存储器和处理器;
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用于存储计算机程序,所述计算机程序用于执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种水下机器人的回收方法,其特征在于,应用于母艇,所述母艇包括第一机械臂和第二机械臂,所述第一机械臂与所述第二机械臂垂直,所述第一机械臂的第一端与所述第二机械臂的第一端连接,所述第二机械臂的第二端与所述母艇的侧面固定端连接,所述第二机械臂可绕所述侧面固定端的轴线方向旋转,所述第一机械臂上部署有第一相机阵列,所述第二机械臂上部署有第二相机阵列,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一坐标包括第一方向和第二方向,所述第二坐标包括第一方向和第三方向;所述第一坐标的第一方向与所述第二坐标的第一方向相同,所述第一坐标的第二方向与所述第二坐标的第三方向不同;所述第三坐标通过以下方式确定:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一坐标包括第一方向和第二方向,所述第二坐标包括第一方向和第三方向;所述第一坐标的第一方向与所述第二坐标的第一方向相同,所述第一坐标的第二方向与所述第二坐标的第三方向不同;所述第三坐标通过以下方式确定:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各个标...
【专利技术属性】
技术研发人员:许晓东,
申请(专利权)人:天津清润博智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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