一种机器人智能仿真测试方法

摘要

本发明属于智能信息技术领域，具体涉及一种机器人智能仿真测试方法。本发明的方法采用视觉图像仿真器生成包含视觉背景和目标的仿真视觉图像；采用跟踪算法仿真器获取仿真视觉图像中的目标，并实时输出目标脱靶量；机器人仿真器根据目标脱靶量解算出机器人各关节的最优执行值以使机器人的视觉传感器对准目标，并实现实时跟踪功能；撤去视觉仿真器、跟踪算法仿真器和机器人仿真器中的一个或两个仿真器，并以相应的真实部件代替，以实物、仿真器相结合的方式完成视觉跟踪机器人的测试。本发明解决了现有技术难以满足大规模机器人测试要求的技术问题，取得了测试效率高、测试稳定性好、测试精度高的有益效果。

主权项

一种机器人智能仿真测试方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过参数配置计算机初始化参数；步骤2：将初始化后的参数传输至视觉图像仿真器；步骤3：视觉图像仿真器接收初始化参数和机器人当前状态后生成包含视觉背景和目标的仿真视觉图像；步骤4：跟踪算法仿真器接收仿真视觉图像后，对图像进行智能识别，获取仿真视觉图像中的目标，并实时输出目标脱靶量；步骤5：机器人仿真器接收到目标脱靶量后，根据目标脱靶量解算出机器人各关节的最优执行值以使机器人的视觉传感器对准目标，并通过控制仿真模块实现实时跟踪功能；步骤6：返回步骤2，记录跟踪算法仿真器输出的脱靶量直至其稳定在步骤1设置的系统稳定阈值范围内；步骤7：根据测试需求撤去上述视觉仿真器、跟踪算法仿真器和机器人仿真器中的一个或两个仿真器，并以相应的真实部件代替，之后重复步骤上述步骤1‑5，并记录跟踪算法输出的脱靶量，以实物、仿真器相结合的方式完成视觉跟踪机器人的测试：若脱靶量小于等于系统稳定阈值，则机器人合格；否则，机器人不合格；步骤3包括以下步骤：步骤3.1：通过初始化的参数和视觉跟踪机器人状态，从已经获得的当前工作环境下的鱼眼全景图像中仿真出视觉传感器拍摄到的背景图像区域，并将该区域鱼眼图像转换成经典图像；步骤3.2：对需要跟踪的目标进行建模仿真步骤3.3：结合目标在图像背景中的实时位置将图像背景和仿真的目标图像进行图像融合，形成最终的仿真视觉图像；步骤3.2包括以下步骤：步骤3.2.1：对目标外形、实时空间位置及反射系数进行三维建模；步骤3.3.2：对三维建模后的目标表面划分计算网格；步骤3.2.3：通过设置在机器人上的视觉传感器位置和姿态对目标表面每个网格节点进行投影，将网格节点投影到成像平面中；步骤3.2.4：通过光源位置计算每个网格节点的光线反射角，结合目标反射系数并通过光线反射角大小仿真出该网格节点的图像亮度；步骤3.2.5：对于不同的网格节点投影到成像平面上同一个像素点的情况，选择离相机位置最近的那个节点作为成像点，其他网格节点数据由于被遮挡不再进行仿真计算。