机器人及其控制装置和方法、车辆底盘检测系统和方法与流程

1.本发明涉及车辆底盘检测领域，尤其是，涉及机器人及其控制装置和方法、利用了机器人的车辆底盘检测系统和方法。


背景技术：

2.在对车辆使用情况和故障做诊断以及对车辆进行安全检查的过程中，底盘检测是重要的一个环节。在车辆的使用情况和故障诊断场景中，通过底盘检测，可以判断车辆的各油路管线是否有漏油、漏液情况；底盘结构是否牢固可靠，是否存在拖底伤害痕迹；排气管道是否存在锈蚀或堵塞；悬挂系统状态是否正常；发动机的舱底部的部件是否有老化和松动。底盘对车辆的安全和性能有极其重要的影响，任何一处问题都会严重影响车辆的安全运行和使用寿命。底盘状况在车辆估值的各种相关因素中占有重要权重。另外，车辆的安全检查场景是指，检查车辆底部是否藏匿有违禁品、危险物品等的场景。安全检查场景也是车辆底盘检测用机器人的重要的应用场景。
3.以往，通常的做法是采用人工检测的方式。即，车辆举升后，检测者在底盘下方观察各个部位的状态，给出底盘检测的结果。近年来，也出现了利用车辆底盘扫描机器人对车辆底盘进行观察，在这种情况下，主要通过机器人上的拍摄头拍摄图像，并将图像传输到手持pad等机器人控制端，然后显示在其显示屏上进行观察。


技术实现要素：

4.如果采用pad等机器人控制端的显示屏进行车底盘观察的方式，在拍摄范围不合适、无法清楚地观察底盘的细节部分的情况下，需要重新拍摄图像，或者基于不合适的图像进行判断，检测效率低，无法实时改变拍摄范围，不利于检测车底盘上的某些细节特征。
5.本发明提出了一种利用vr眼镜来对车辆底盘进行检测的技术。即，本发明提供一种包括vr眼镜和机器人的车辆底盘检测系统。
6.根据本发明的第一方式提供一种机器人，机器人用于对车辆底盘进行检测，并与vr眼镜进行通信，机器人包括：移动体；摄像头，安装在移动体上，并对车辆的底盘进行拍摄，以获得拍摄图像；以及拍摄角度调整部，根据来自vr眼镜的指示，控制摄像头的拍摄角度与vr眼镜的转动角度对应地变化，指示包含vr眼镜的转动角度。
7.在上述的机器人中，拍摄角度调整部包括：转动机构，转动机构安装在移动体上，在转动机构上安装有摄像头，转动机构通过转动来调整摄像头的拍摄角度；以及转动机构控制模块，通过来自vr眼镜的指示来控制转动机构的转动角度，由此控制摄像头的拍摄角度。
8.在上述的机器人中，还包括：通信模块，将拍摄图像发送给vr眼镜，并且从vr眼镜接收指示。
9.在上述的机器人中，vr眼镜包括陀螺仪和通信部，陀螺仪检测vr眼镜的转动角度，通信部向机器人的通信模块发送指示。
10.在上述的机器人中，转动机构是单轴转动机构，转动角度是俯仰角或航向角。
11.在上述的机器人中，转动机构是双轴转动机构，转动角度包括俯仰角和航向角，
12.转动机构控制模块根据vr眼镜的俯仰角控制转动机构的俯仰角，并且根据vr眼镜的航向角控制转动机构的航向角。
13.在上述的机器人中，转动机构是三轴转动机构，转动角度包括俯仰角、航向角和横滚角，转动机构控制模块根据vr眼镜的俯仰角控制转动机构的俯仰角，并根据vr眼镜的航向角控制转动机构的航向角，并根据vr眼镜的横滚角来控制转动机构的横滚角。
14.在上述的机器人中，指示还包含转动角度的角速度，机器人的转动机构控制模块根据vr眼镜的转动角度及其角速度来控制转动机构的转动角度及其角速度。
15.在上述的机器人中，机器人包含多个摄像头和与每个摄像头对应的转动机构。
16.在上述的机器人中，vr眼镜能够从多个摄像头中选择一个摄像头，转动机构控制模块根据vr眼镜的转动角度，控制与被选择的摄像头对应的转动机构的转动角度。
17.在上述的机器人中，转动机构是云台，转动机构控制模块是云台控制模块。
18.根据本发明的第二方式提供一种机器人的控制装置，机器人用于对车辆底盘进行检测，并与vr眼镜进行通信，控制装置根据来自vr眼镜的指示，控制机器人的摄像头的拍摄角度与vr眼镜的转动角度对应地变化，指示包含vr眼镜的转动角度。
19.根据本发明的第三方式提供一种车辆底盘检测系统，包括：上述的机器人和vr眼镜。
20.根据本发明的第四方式提供一种机器人的控制方法，机器人用于对车辆底盘进行检测，并与vr眼镜进行通信，控制方法包括：根据来自vr眼镜的指示，控制机器人的摄像头的拍摄角度与vr眼镜的转动角度对应地变化，指示包含vr眼镜的转动角度。
21.根据本发明的第五方式提供一种底盘检测方法，底盘检测方法利用相互通信的机器人和vr眼镜对车辆底盘进行检测，底盘检测方法包括：vr眼镜检测vr眼镜的转动角度，并向机器人发送包含转动角度的指示；机器人根据指示，控制机器人的摄像头的拍摄角度与vr眼镜的转动角度对应地变化。
22.根据本发明的第六方式提供一种机器人系统，包括能够彼此通信的机器人和控制装置，机器人用于对车辆底盘进行检测，并与vr眼镜进行通信，机器人包括：移动体；摄像头，安装在移动体上，并对车辆的底盘进行拍摄，以获得拍摄图像；以及转动机构，转动机构安装在移动体上，在转动机构上安装有摄像头，转动机构通过转动来调整摄像头的拍摄角度，控制装置包括：转动机构控制模块，通过来自vr眼镜的指示来控制转动机构的转动角度，由此控制摄像头的拍摄角度与vr眼镜的转动角度对应地变化，指示包含vr眼镜的转动角度。
23.在本技术中，通过来自vr眼镜的指示来调整摄像头的拍摄角度，能够在通过vr眼镜进行观察的过程中，实时改变摄像头的视野，能够实现实时动态观测。
附图说明
24.图1是示出第一实施方式的机器人10对车辆底盘进行扫描的场景的示意图；
25.图2是示出第一实施方式的实施例1的机器人10的主要构成的功能模块图；
26.图3是示出第一实施方式的实施例1的机器人10的主要构成的一个示例的功能模
块图；
27.图4是示出第一实施方式的实施例2所涉及的机器人的简要示意图；
28.图5是示出第二实施方式所涉及的车辆底盘检测系统的简要示意图；
29.图6示出第二实施方式所涉及的车辆底盘检测系统中的vr眼镜20的主要构成的功能模块图；
30.图7是示出第二实施方式的实施例1所涉及的机器人10和vr眼镜20的转动角度的示意图；
31.图8是示出第三实施方式的实施例1所涉及的车辆底盘检测方法的简要流程的流程图；
32.图9是示出第三实施方式的实施例2所涉及的车辆底盘检测方法的简要流程的流程图。
具体实施方式
33.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性的实施方式或实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性的实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式或实施例所限制。相反，提供这些实施方式或实施例是为了能够更清楚地理解本发明。
34.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的要素在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式或实施例能够以除了图示或描述的以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，但不限于清楚地列出的步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的其它步骤或单元。
35.《第一实施方式》
36.以下，作为本发明的第一实施方式，对车辆底盘进行检测的机器人的简要构成进行说明。
37.图1是示出第一实施方式的机器人10对车辆底盘30进行扫描的场景的示意图。
38.(实施例1)
39.图2是示出第一实施方式的实施例1的机器人10的主要构成的功能模块图。
40.如图1、图2所示，机器人10包括：摄像头11、拍摄角度调整部12、移动体13。
41.摄像头11能够拍摄车辆底盘30的图像。根据拍摄角度不同，可以拍摄车辆底盘30上的不同的部位。摄像头11所拍摄的图像可以是静止图像，也可以是运动图像。摄像头11的焦距也可以进行调整。
42.该拍摄角度调整部12根据来自vr眼镜的指示，控制摄像头的拍摄角度与vr眼镜的转动角度对应地变化。其中，来自vr眼镜的指示可以包括vr眼镜的转动角度。优选的是，摄像头的拍摄角度的变化与vr眼镜的转动角度的变化一致。在这里，转动角度包括航向角(yaw)、俯仰角(pitch)、横滚角(roll)中的至少一个。
43.拍摄角度调整部12可以安装在移动体13上，并且可以在拍摄角度调整部12上直接或经由摄像头支撑机构安装有摄像头11。
44.移动体13能够在车辆底盘30的下方移动。对于移动体13没有特别的限定，只要机器人10是可移动机器人，其移动车体就可以视作移动体13。
45.图3是示出第一实施方式的实施例1的机器人10的主要构成的一个示例的功能模块图。
46.如图3所示，作为一个示例，拍摄角度调整部12包括转动机构121和转动机构控制模块122。
47.即，机器人10包括摄像头11、转动机构121、转动机构控制模块122、移动体13。
48.具体来说，在移动体13上安装有转动机构121，在转动机构121上直接或者经由摄像头支撑机构安装有摄像头11。转动机构121是可转动的机构，通过转动机构121的转动，能够调节摄像头11的拍摄角度。通过转动机构121能够使得摄像头11观察不同角度的细节。作为该转动机构121的例子，可以是用于支撑摄像头且可转动的云台，此时不需要设置额外的摄像头支撑机构。在转动机构121中，可以通过舵机、步进电机、伺服电机等来实现转动。
49.具体来说，通过转动转动机构可以实现摄像头11的航向角、俯仰角、滚动角等转动角度的调整。转动机构121可以是单轴转动机构，调整航向角(yaw)或俯仰角(pitch)，转动机构121也可以是两轴转动机构，能够调整航向角和俯仰角。作为转动机构121，也可以使用三轴转动机构，三轴转动机构是指能够实现航向、俯仰、横滚三轴转动的转动机构，能够调整航向角、俯仰角、以及横滚角(roll)。
50.转动机构控制模块122可以根据来自vr眼镜20的指示，控制转动机构的转动角度，从而调整摄像头11的拍摄角度。该指示中包含vr眼镜的转动角度。换言之，转动机构控制模块122能够根据佩戴有vr眼镜20的人的头部的转动角度来控制转动机构的转动角度。其中，优选的是，转动机构的转动角度的变化与转动机构的转动角度的变化一致。当转动机构121是云台的情况下，转动机构控制模块122为云台控制模块。
51.对根据来自vr眼镜20的指示来控制转动机构的转动角度的具体方式可参照第二实施方式中的说明。
52.另外，如图3所示，机器人10还可以包括通信模块14，通信模块14能够将摄像头11采集的图像发送给vr眼镜20。即，机器人10的通信模块14能够通过通信网络与vr眼镜20的通信部进行通信。
53.在以往的直接对车辆底盘拍摄图像的技术中，如果所拍摄的图像中不包含感兴趣的车辆底盘部位，则需要重新进行拍摄。而在本技术中，通过来自vr眼镜20的指示来调整摄像头11的拍摄角度，能够在通过vr眼镜20进行观察的过程中，改变摄像头11的视野，能够实现实时动态观测。
54.(实施例2)
55.图4示出实施例2的机器人。实施例2与实施例1的区别在于，在实施例2中，机器人10具有多个摄像头11-1、11-2、
…
11-n和与每个摄像头对应的转动机构121-1、121-2、
…
121-n。
56.此时，vr眼镜20能够从多个摄像头11-1、11-2、
…
11-n中选择一个摄像头11-k，将被选择的摄像头11-k的扫描图像显示在vr眼镜20上。
57.在这种情况下，机器人10的转动机构控制模块122根据vr眼镜20的转动角度(或者，转动角度及其角速度)，控制与被选择的摄像头11-k对应的转动机构121-k的转动角度。
58.根据实施例2，能够从多个摄像头中选择位于所关注的位置处的摄像头，并通过对转动机构的控制，改变该被选择的摄像头的视野，与实施例1相比，能够更快速地将摄像头的视野调整到能够观察车辆底盘上的所关注的位置的视野。
59.另外，以上，虽然说明了转动机构控制模块122也包含在机器人中的实施例，但是，转动机构控制模块122也可以不安装在移动体13上，而是与机器人10物理上分开设置。即，作为机器人10的控制装置来控制机器人10的转动机构121的转动的实施方式中，该控制装置在物理上可以与机器人10是一体的，也可以分开的。换言之，拍摄角度调整部中的控制模块可以不位于机器人10上，而是可以通过能够与机器人10进行通信的服务器、主机等其他控制装置来实现。在这种情况下，该控制装置能够与vr眼镜进行通信，接收来自vr眼镜的指示，基于该指示计算机器人10的摄像头11的拍摄角度的变化量，例如，转动机构121的转动角度(及其角速度)，并将与其对应的控制信号发送给机器人10，从而控制该机器人的摄像头的拍摄角度与vr眼镜的转动角度对应地变化。
60.另外，作为拍摄角度调整部的实现方式，说明了包含转动机构和转动机构控制模块的实施例，然而，拍摄角度调整部也可以用其他的方式来实现。例如，包含开合机构和开合机构控制模块，将摄像头11安装在开合机构上，通过与佩戴有vr眼镜的人的点头等动作的角度对应地控制开合机构的开合角度来控制摄像头11的拍摄角度。
61.《第二实施方式》
62.以下，作为本发明的第二实施方式，对车辆底盘检测系统进行说明。
63.图5是示出第二实施方式所涉及的车辆底盘检测系统的简要示意图。
64.如图5所示，本发明的第二实施方式的车辆底盘检测系统包括机器人10和vr眼镜20。
65.首先，简单说明vr眼镜20的构成示例。
66.图6是示出第一实施方式的实施例1的vr眼镜20的主要构成的功能模块图。
67.如图6所示，vr眼镜20可以包括陀螺仪21、通信部22、虚拟显示部23。其中，陀螺仪21能够测量佩戴有vr眼镜20的人的头部的转动角度和角速度。通信部22能够从机器人10的通信模块14接收摄像头11的拍摄图像，并且能够将包含陀螺仪21所测量的转动角度、角速度等的指示发送给机器人10的通信模块14。虚拟显示部23能以虚拟现实方式显示通信部22接收来自机器人10的图像。
68.接下来，具体说明此时机器人10和vr眼镜20的各部件的动作。即，对根据来自vr眼镜20的指示来控制转动机构的转动角度的具体示例进行说明。
69.如图7所示，当佩戴有vr眼镜20的人的头部进行转动时，vr眼镜20上的陀螺仪21将实时测量vr眼镜20随头部转动时产生的转动角度、或转动角度及其角速度。换言之，陀螺仪21能够通过测量vr眼镜20的转动角度、或转动角度及其角速度，测量佩戴有vr眼镜的人的头部的转动角度、或转动角度及其角速度。
70.vr眼镜20的通信部22将陀螺仪21测量的转动角度、或转动角度及其角速度经由网络发送给机器人10。具体来说，发送给机器人10的通信模块14。换言之，上述的来自vr眼镜20的指示包含转动角度，或者包含转动角度和该转动角度的角速度。
71.机器人10的转动机构控制模块122基于来自vr眼镜20的转动角度，控制转动机构121的转动角度，或者，基于来自vr眼镜20的转动角度及其角速度，控制转动机构121的转动
角度及其角速度，以保证摄像头11和vr眼镜20可以实时联动并且保持对应的姿态。在这里，对应的姿态是表示转动角度及其角速度具有对应关系。优选的是，使得摄像头11和vr眼镜20可以实时联动并且保持相同的姿态。
72.具体来说，当转动机构121为单轴转动机构时，机器人10的转动机构控制模块122可以基于来自vr眼镜20的航向角(yaw)，控制转动机构121的航向角(yaw)，或者基于来自vr眼镜20的俯仰角(pitch)，控制转动机构121的俯仰角(pitch)。优选的是，使得转动机构121的航向角与vr眼镜20的航向角相同，或者，转动机构121的俯仰角与vr眼镜20的俯仰角相同。
73.此时，转动机构控制模块122也可以基于来自vr眼镜20的航向角和航向角的角速度，控制转动机构121的航向角和航向角的角速度，或者基于来自vr眼镜20的俯仰角和俯仰角的角速度，控制转动机构121的俯仰角和俯仰角的角速度。此时，优选的是，使得转动机构121的航向角及其角速度分别与vr眼镜20的航向角及其角速度相同，或者，转动机构121的俯仰角及其角速度分别与vr眼镜20的俯仰角及其角速度相同。
74.当转动机构121为两轴转动机构时，机器人10的转动机构控制模块122可以基于来自vr眼镜20的航向角，控制转动机构121的航向角，并且基于来自vr眼镜20的俯仰角，控制转动机构121的俯仰角。优选的是，使得转动机构121的航向角与vr眼镜20的航向角相同，并且转动机构121的俯仰角与vr眼镜20的俯仰角相同。
75.此时，转动机构控制模块122也可以基于来自vr眼镜20的航向角和航向角的角速度，控制转动机构121的航向角和航向角的角速度，并且基于来自vr眼镜20的俯仰角和俯仰角的角速度，控制转动机构121的俯仰角和俯仰角的角速度。此时，优选的是，使得转动机构121的航向角及其角速度分别与vr眼镜20的航向角及其角速度相同，并且转动机构121的俯仰角及其角速度分别与vr眼镜20的俯仰角及其角速度相同。
76.当转动机构121为三轴转动机构时，机器人10的转动机构控制模块122可以基于来自vr眼镜20的航向角，控制转动机构121的航向角，并基于来自vr眼镜20的俯仰角，控制转动机构121的俯仰角，并基于来自vr眼镜20的横滚角(roll)，控制转动机构121的横滚角(roll)。优选的是，使得转动机构121的航向角与vr眼镜20的航向角相同，并且转动机构121的俯仰角与vr眼镜20的俯仰角相同，并且转动机构121的横滚角与vr眼镜20的横滚角相同。
77.此时，转动机构控制模块122也可以基于来自vr眼镜20的航向角和航向角的角速度，控制转动机构121的航向角和航向角的角速度，并且基于来自vr眼镜20的俯仰角和俯仰角的角速度，控制转动机构121的俯仰角和俯仰角的角速度，并且基于来自vr眼镜20的横滚角和横滚角的角速度，控制转动机构121的横滚角和横滚角的角速度。此时，优选的是，使得转动机构121的航向角及其角速度分别与vr眼镜20的航向角及其角速度相同，并且转动机构121的俯仰角及其角速度分别与vr眼镜20的俯仰角及其角速度相同，并且转动机构121的横滚角及其角速度分别与vr眼镜20的横滚角及其角速度相同。
78.如上所述，在车辆底盘进行检测的场景中，机器人10的转动机构121的航向角、航向角、横滚角等转动角度与佩戴有vr眼镜20的人的头部的航向角、航向角、横滚角等转动角度对应地变化，以使得机器人10的摄像头11与佩戴有vr眼镜20的人的头部的转动对应地转动，使其姿势(角度)保持一致。另外，还根据与转向角度对应的角速度来控制转动机构的转动，能够实现转动机构的转动与佩戴有vr眼镜20的人的头部的转动实时同步，即使得姿势
的变化也保持一致。
79.在第一、第二实施方式中，上述的机器人10的转动机构控制模块122、通信模块14可以通过例如是由cpu(central processing unit，中央处理单元)等构成的运算处理装置，执行存储在例如是ram(random access memory，随机存取存储器)、rom(read only memory，只读存储器)或闪存(flash memory)的半导体存储元件、或硬盘或光盘等存储器中的程序来实现其全部或一部分。换言之，上述的转动机构控制模块122、通信模块14的全部或一部分可以通过软件的方式实现，或者，转动机构控制模块122、通信模块14可以通过软件和硬件相配合的方式实现。另外，上述的模块是按照功能来划分的，其在物理上可以是分开的，也可以是一体的。
80.《第三实施方式》
81.以下，作为本发明的第三实施方式，说明车辆底盘检测方法的简要构成。
82.在本实施方式的车辆底盘检测方法中，vr眼镜检测vr眼镜的转动角度，并向机器人发送包含该转动角度的指示；机器人根据该指示，控制机器人的摄像头的拍摄角度与vr眼镜的转动角度对应地变化。
83.(实施例1)
84.图8是示出本实施方式的实施例1所涉及的车辆底盘检测方法的简要流程的流程图。
85.在s11步骤中，机器人10向vr眼镜20发送摄像头11所拍摄的拍摄图像。
86.在s21步骤中，vr眼镜20在其虚拟显示部上显示从机器人10发送过来的拍摄图像。
87.在s22步骤中，vr眼镜20的陀螺仪21测量佩戴有vr眼镜的人的头部的转动角度、或转动角度及其角速度。
88.在s23步骤中，vr眼镜20的通信部22将陀螺仪21检测到的转动角度、或转动角度及其角速度发送给机器人10。
89.在s12步骤中，机器人10的通信模块14接收来自vr眼镜20的转动角度、或转动角度及其角速度，将其发送给转动机构控制模块122。
90.在s13步骤中，机器人10的转动机构控制模块122根据来自vr眼镜20的转动角度、或转动角度及其角速度，控制转动机构的转动角度、或转动角度及其角速度。
91.在s14步骤中，机器人10的摄像头11以调整后的拍摄角度，重新拍摄图像，并将其发送给vr眼镜20。
92.在s14步骤之后，vr眼镜20可以重复执行上述步骤s21～s23，机器人10也可以重复执行上述步骤s12～s14，直至检测结束。
93.关于检测结束，可以在vr眼镜20中，通过s24步骤来判断检测是否结束。
94.根据第二实施方式的实施例1也能够获得与第一实施方式的实施例1相同的效果。
95.(实施例2)
96.图9是示出本实施方式的实施例2所涉及的车辆底盘检测系统的简要示意图。
97.实施例2与实施例1的区别在于，在实施例2中，由于机器人10具有多个摄像头11-1、11-2、
…
11-n和与每个摄像头对应的转动机构121-1、12-2、
…
12-n，因此，在vr眼镜20中需要对摄像头进行选择。
98.因此，在s21步骤之前，首先，执行s20步骤，使得佩戴vr眼镜20的人从多个摄像头
11-1、11-2、
…
11-n中选择一个摄像头。具体来说，可以显示来自机器人10的多个摄像头11-1、11-2、
…
11-n的多个拍摄图像的缩略图，并且使得佩戴vr眼镜20的人选择其中一幅图像，从而选择与该图像对应的摄像头11-k。
99.之后进行与实施例1中相同的步骤s21～s23、s12～s14。其中，s21步骤中，显示被选择的一个摄像头11-k的拍摄图像。在s13步骤中，机器人10的转动机构控制模块122根据来自vr眼镜20的转动角度、或转动角度及其角速度，控制与被选择的摄像头11-k对应的转动机构121-k的转动角度、或转动角度及其角速度。在s14步骤中，仅将被选择的摄像头11-k所拍摄的图像发送给vr眼镜20。
100.在s14步骤之后，vr眼镜20也可以重复执行上述步骤s21～s23，机器人10也可以重复执行上述步骤s12～s14，直至检测结束。
101.根据第二实施方式的实施例2也能够获得与第一实施方式的实施例2相同的效果。
102.另外，本发明还可以通过机器人的控制方法的形式来实施。
103.以上，虽然结合附图描述了本发明的实施方式和具体实施例，但是本领域技术人员可以在不脱落本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变形，这样的修改和变形均落入由所述权利要求所限定的范围之内。