(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210893035.7 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 东莞市本末科技有限公司 地址 523000 广东省东莞 市松山湖园区新 竹路4号17栋1单 元312室 (72)发明人 郁亚南　廖铉泓　于金旭　梁智乐　 吴建波　 (74)专利代理 机构 东莞恒成知识产权代理事务 所(普通合伙) 44412 专利代理师 姚伟旗 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) G06T 17/05(2011.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 机器人跟随方法、 装置、 机器人及计算机可 读存储介质 (57)摘要 本发明涉及人工智能领域， 揭露一种机器人 跟随方法、 装置、 机器人及存储介质， 所述方法包 括： 构建目标环境的初始三维点云地图； 当接收 到机器人跟随指令时， 对所述目标环境进行录 影， 得到运动录像； 根据所述运动录像， 计算出所 述机器人任意相邻两帧图像时间内的运动轨迹； 根据所述运动轨迹， 确定所述机器人中UWB模块 的空间位置信息； 利用TOF测距法计算所述机器 人中UWB模块与所述用户手柄中U WB模块的距离； 根据所述距离， 利用三角定位法计算所述用户手 柄中UWB模块的空间位置信息； 根据所述初始三 维点云地图及所述用户手柄中U WB模块的空间位 置信息， 生成所述机器人的跟随路径。 本发明可 以提高机 器人跟随的精准度。 权利要求书3页 说明书13页 附图4页 CN 115366097 A 2022.11.22 CN 115366097 A 1.一种机器人跟随方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取目标环境的图像信息及机器人中UWB模块的初始位置信 息， 利用角点算法， 计算出 所述图像信息中的角点， 并根据所述图像信息及所述角点， 利用视觉即时定位与建图技术 构建所述目标环境的初始三维点云地图； 当接收到机器人跟随指令时， 利用所述机器人中的相机模块对所述目标环境进行录 影， 得到运动录像； 根据所述运动录像中每一帧图像的图像信息， 从所述角点中筛选出目标角点， 并根据 所述运动录像中任意相邻的两帧图像中的目标角点， 计算出所述机器人任意相邻两帧图像 时间内的运动轨 迹； 根据所述运动轨迹及所述初始位置信息， 确定所述机器人中UWB模块在录影过程中每 一帧时间节点所在的空间位置信息； 在预设时间段内按照预设时间间隔， 获取所述运动录像的所有相邻帧的所述机器人中 UWB模块空间位置信息， 构成第一空间位置信息集， 并获取所述机器人中UWB模块及用户手 柄中UWB模块的信号接 收时间及信号响应时间， 根据所述信号接 收时间及所述信号响应时 间， 计算所述机器人中UWB模块与所述用户手柄中UWB模块的距离； 根据所述空间位置信息集及所述距离， 利用三角定位法计算所述用户手柄中UWB模块 的空间位置信息； 根据所述初始三维点云地图及所述用户手柄中UWB模块的空间位置信息， 生成所述机 器人的跟随路径。 2.如权利要求1所述的机器人跟随方法， 其特征在于， 所述根据 所述运动录像中任意相 邻的两帧图像中的目标角点， 计算出所述机器人任意相邻两帧图像时间内的运动轨迹， 包 括： 将所述运动录像中任意相邻的两帧图像中目标角点进行匹配， 得到匹配结果； 根据所述匹配结果， 利用对极几何公式计算所述任意相邻的两帧图像之间的旋转向量 及位移矢量； 利用最小二乘法， 对所述旋转向量及所述位移矢量进行非线性优化， 得到目标旋转向 量及目标位移矢量； 根据所述目标旋转向量及所述目标位移矢量， 将所述任意相邻的两帧图像进行拼接， 得到所述机器人的运动轨 迹。 3.如权利要求1所述的机器人跟随方法， 其特征在于， 所述利用角点算法， 计算出所述 图像信息中的角点， 包括： 获取所述图像信息中的像素信息， 得到像素图像； 选取所述像素图像中任意 一点像素点 为圆心， 预设长度为半径 画圆， 得到目标圆； 判断所述目标圆上 是否存在第一预设个数 连续的对比像素点； 当所述目标圆上不存在第一预设个数连续的对比像素点时， 判定所述像素点不是角 点； 当所述目标圆上存在第 一预设个数连续的对比像素点 时， 计算所述对比像素点的亮度 值与所述像素点的亮度值的差值； 判断所述差值中是否存在第二预设个数的差值大于或小于预设阈值；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115366097 A 2当所述差值中不存在第 二预设个数的差值大于或小于预设阈值 时， 判定所述像素点不 是角点； 当所述差值中存在第 二预设个数的差值大于或小于预设阈值 时， 判定所述像素点是角 点。 4.如权利要求1所述的机器人跟随方法， 其特征在于， 所述根据 所述图像信 息及所述角 点， 利用视 觉即时定位与建图技 术构建所述目标环境的初始三维点云地图， 包括： 对所述图像信息进行 滤波处理， 得到去噪图像信息； 对所述去噪图像信息进行去畸变处 理， 得到目标图像信息； 根据所述角点， 对所述目标图像信息进行角点匹配， 得到匹配结果； 根据所述匹配结果， 对所述目标图片信息进行拼接， 得到初始三维点云地图。 5.如权利要求1所述的机器人跟随方法， 其特征在于， 所述根据 所述运动轨迹及所述初 始位置信息， 确定所述机器人中UWB模块在录影过程中每一帧时间节点所在的空间位置信 息， 包括： 获取所述机器人的运动速度及相邻两帧之间的时间 间隔； 根据所述运动轨迹、 所述运动速度及所述时间间隔， 计算出相邻两帧的时间间隔内所 述机器人的运动距离； 根据所述机器人中UWB模块的初始位置信 息及所述相邻 两帧图像的时间间隔内所述机 器人的运动距离， 按照时间顺序依次计算出所述机器人在每一帧时间节点的空间位置信 息。 6.如权利要求1所述的机器人跟随方法， 其特征在于， 所述根据 所述空间位置信 息集及 所述距离， 利用三角定位法计算所述用户手柄中UWB模块的空间位置信息， 包括： 将所述空间位置信 息集中任意一帧中所述机器人中任意一块UWB模块的空间位置信 息 作为原点， 构建空间坐标系并获取 所述原点的原点 坐标； 获取所述空间坐标系中所述任意一帧中所述机器人中其余UWB模块的余空间位置信 息， 及所述任意 一帧的相邻帧中所述机器人中所有 UWB模块的相邻空间位置信息； 根据所述余空间位置信息及所述相邻空间位置信息与所述空间坐标系中原点的空间 对应关系， 计算出所述任意一帧中所述机器人中其余UWB 模块， 及所述任意一帧的相 邻帧中 所述机器人中所有 UWB模块在所述空间坐标系中的对照坐标； 根据所述原点坐标、 所述对照坐标及每个坐标对应所述机器人中的UWB模块与用户手 柄中UWB模块的距离， 构建球面， 将所有球面都经过的点的坐标作为所述用户手柄中UWB模 块的手柄坐标； 根据所述手柄坐标与所述原点坐标的对应关系， 计算出所述用户手柄中UWB模块的空 间位置信息 。 7.如权利要求1所述的机器人跟随方法， 其特征在于， 所述根据 所述信号接收时间及所 述信号响应时间， 计算所述机器人中UWB模块与所述用户手柄中UWB模块的距离， 包括： 利用下述测距公式计算所述机器人中UWB模块与所述用户手柄中UWB模块的距离Z： Z＝X*(A‑B) 其中， X是所述机器人或所述用户手柄发射的电磁波信号的速度； A是所述机器人中UWB 模块或所述用户手柄中UWB模块的信号接收时间； B是所述机器人中UWB模块或所述用户手权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115366097 A 3