一种具有跟踪功能的移动机器人及目标跟踪方法

摘要

本发明公开一种具有跟踪功能的移动机器人及目标跟踪方法，涉及传感器定位装置，该移动机器人包括可活动的支架组件和红外视觉机构，可活动的支架组件安装在机器人底座的上方，红外视觉机构与可活动的支架组件安装在一起，以支持红外视觉机构在机器人底座的上方上下移动和360度旋转，使得红外视觉机构采集到移动机器人的跟踪目标反射回的光线。与现有技术相比，可活动的支架组件和红外视觉机构让移动机器人不受限于跟踪目标的远近位置，做到准确实时定位跟踪目标物，用于解决了相关技术中智能管家机器人在运动过程中使用单一的传感器无法有效跟踪主人的技术问题，提高机器人的智能化程度。

说明书

技术领域

本发明涉及传感器定位装置，具体涉及一种具有跟踪功能的移动机器人及目标跟踪方法。

背景技术

随着整个社会的老龄化以及出生率的下降现象的突出，人类将呈现出长寿化，形成老年人多，年轻人少的社会；从社会福利的角度考虑，需要对许多老人配以家庭助手，但因劳动条件等因素的影响，在供不应求的劳动力市场上很难找到自然人作为家庭助手，故需家用机器人来实时跟踪监护老年人。同时年轻人追求生活的高质量，年轻人对新的信息技术更加青睐，内心迫切需要实现家庭自动化，这就需要借助于家用机器人的服务。

但是现有技术中，尚无法做到让机器人准确地实时跟踪主人，机器人贴身跟随目标的行为的准确性不高，使得现有的移动式智能管家机器人智能化程度较低，实际使用不便。

发明内容

本发明公开一种具有跟踪功能的移动机器人及目标跟踪方法，从而解决机器人无法准确地实时贴身跟随主人的行为的问题，让机器人不受限于主人的距离远近而能够有效地跟踪主人。具体的技术方案如下：

第一方面，公开一种具有跟踪功能的移动机器人，该移动机器人包括机器人底座和驱动轮，该移动机器人包括可活动的支架组件和红外视觉机构，可活动的支架组件安装在机器人底座的上方，红外视觉机构与可活动的支架组件安装在一起，以支持红外视觉机构在机器人底座的上方上下移动和360度旋转，使得红外视觉机构采集到移动机器人的跟踪目标反射回的光线。与现有技术相比，该技术方案公开的可活动的支架组件和红外视觉机构让移动机器人不受限于跟踪目标的远近位置，做到准确实时定位跟踪目标物，用于解决了相关技术中智能管家机器人在运动过程中使用单一的传感器无法有效跟踪主人的技术问题，提高机器人的智能化程度。

进一步地，所述红外视觉机构包括承载结构、红外摄像头和红外发射管；承载结构与可活动的支架组件安装在一起；红外发射管固定设置在承载结构的斜下方的槽位内，红外发射管的红外光出射方向与水平线的夹角为第二预设角度；红外摄像头安装在红外发射管的上方且在竖直方向上保持预设高度差，红外摄像头也固定设置在承载结构的相应槽位内，红外摄像头的光轴与水平线的夹角为第一预设角度，红外摄像头以竖直检测平面的第一视角采集光线，包括来自所述红外发射管出射的红外调制光；其中，所述机器人底座，用于通过红外摄像头采集到经所述跟踪目标反射的红外调制光线后，获取所述跟踪目标的光斑图像，再基于光斑图像对所述跟踪目标进行实时追踪，其中，所述跟踪目标的光斑图像是所述红外发射管出射的红外调制光经过反射形成的。

与现有技术相比，该技术方案通过承载机构固定红外摄像头和红外发射管呈夹角设置在相应高度的槽位中，使得红外摄像头在竖直方向上采集到跟踪人体的高度位置处反射的来自所述红外发射管出射的红外调制光，且通过仅采集跟踪人体的合理高度处的光斑图像对跟踪人体进行实时跟踪定位，缩短特征搜寻时间，提高移动机器人跟踪人体的成功率。

进一步地，所述可活动的支架组件包括可滑动连杆、竖直支架和旋转台基；竖直支架的底部设置有旋转台基，旋转台基安装在所述机器人底座上，用以支持竖直支架通过旋转台基在所述机器人底座的竖直上方进行360度旋转；所述承载结构与可滑动连杆固定连接，可滑动连杆包括锁止结构，可滑动连杆通过锁止结构套设在竖直支架上，用于支持可滑动连杆沿着竖直支架上下移动；其中，旋转台基和锁止结构都设置有电气接口，均与所述机器人底座内部的处理单元的通信接口存在电性连接，用于驱动所述承载结构在所述机器人底座的上方上下移动和360度旋转，实现所述红外视觉机构采集到与移动机器人距离不同的跟踪目标反射回的光线。

与现有技术相比，该技术方案公开的可活动的支架组件用于调节控制所述红外视觉机构在不同高度和角度的位姿处对不同距离的目标跟踪人体进行测距定位，有利于解决现有技术的单一红外探测存在的近距离检测盲区和远距离探测信号弱的问题，提高机器人定位跟踪目标物的精度，特别是跟踪移动的人体，适用于智能家居服务机器人实时有效地跟随目标人体。

需要说明的是，所述锁止结构内部设置有第一步进电机，用于当所述红外视觉机构在上下移动过程中采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光时，通过减速为零来将所述可滑动连杆锁止在所述竖直支架上；所述旋转台基内部设置有第二步进电机，用于当所述红外视觉机构在旋转过程中采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光时，通过减速为零来将所述可滑动连杆连同所述红外摄像头锁止；其中，第二步进电机和第一步进电机均与所述机器人底座内部的处理单元存在电性连接。该技术方案公开的所述锁止结构和所述旋转台基都由步进电机组成，再结合前述技术方案中的所述红外发射管的测距距离远、测量角度大以及所述红外摄像头可以识别近处的目标跟踪人体，实现距离角度可控的立体范围内的目标物体跟踪定位。

可选地，第二预设角度设置为20度，第一预设角度设置为10度，第一视角设置为50度，预设高度差设置为30厘米。提高所述红外摄像头捕获高质量的光斑图像，进而提高了所述移动机器人跟踪目标的成功率。

第二方面，公开一种机器人的目标跟踪方法，用于第一方面的技术方案所述具有跟踪功能的移动机器人，所述目标跟踪方法包括：控制所述红外发射管发射红外调制光，同时通过所述可活动的支架组件调整所述红外视觉机构在机器人底座的上方的位姿，使得所述红外摄像头根据所述红外调制光的反射光线获取所述跟踪目标的光斑图像；然后基于光斑图像确定所述跟踪目标的位置信息，再控制所述机器人底座移动，直至与所述跟踪目标的距离维持标准跟踪距离；其中，所述跟踪目标的光斑图像是所述红外发射管出射的红外调制光经过反射形成的。与现有技术的人机交互方式相比，将所述红外视觉机构组合所述可活动的支架组件去准确实时定位跟踪目标物，解决了相关技术中智能管家机器人在运动过程中使用单一的传感器无法有效跟踪主人的技术问题，提高移动机器人的贴身跟随主人的行为的准确性，通过提高移动机器人的拟人化，提高用户的使用体验。

进一步地，所述通过所述可活动的支架组件调整所述红外摄像头在机器人底座的上方的位姿，使得所述红外摄像头根据所述红外调制光的反射光线获取所述跟踪目标的光斑图像的方法包括：通过控制所述锁止结构内部的第一步进电机的转动，来调节所述红外摄像头在所述竖直支架上的上下位移量，直到所述红外摄像头在上下移动过程中采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光并获取对应的光斑图像，再通过控制第一步进电机减速为零来将所述红外摄像头锁止在所述竖直支架的当前测试高度位置；和/或，通过控制所述旋转台基内部设置的第二步进电机的转动，来调节所述红外摄像头绕着所述竖直支架发生旋转的角度，直到所述红外摄像头在旋转过程中采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光并获取对应的光斑图像，再通过控制第二步进电机减速为零来将所述红外摄像头锁止在相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角上。与现有技术相比，该技术方案通过可活动的支架组件调节控制所述红外视觉机构在不同高度和角度的位姿处对不同距离的目标跟踪人体进行测距定位，有利于解决现有技术的单一红外探测存在的近距离检测盲区和远距离探测信号弱的问题，特别是跟踪移动的人体，适用于智能家居服务机器人实时有效地跟随目标人体。

需要说明的是，当所述红外摄像头锁止在所述竖直支架的所述标准测试高度和/或所述红外摄像头锁止在相对于所述移动机器人的前进方向的标准采集夹角上时，所述红外摄像头采集到与所述机器人底座相距所述标准跟踪距离的所述跟踪目标反射回的红外调制光并获取对应的光斑图像；其中，标准采集夹角、标准跟踪距离和所述标准测试高度都是预先配置的相匹配的。提高机器人定位跟踪目标物的精度。

进一步地，当通过所述锁止结构调节所述红外摄像头在所述竖直支架上的当前测试高度小于标准测试高度，和/或通过所述旋转台基调节所述红外摄像头相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角大于标准采集夹角时，确定所述跟踪目标当前与所述机器人底座的距离大于所述标准跟踪距离；再控制所述机器人底座朝接近所述跟踪目标的当前位置的方向作直线移动，直至所述移动机器人与所述跟踪目标的距离缩短为所述标准跟踪距离；然后通过所述锁止结构调节所述红外摄像头在所述竖直支架上的当前测试高度等于标准测试高度，和/或通过所述旋转台基调节所述红外摄像头相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角等于标准采集夹角；当通过所述锁止结构调节所述红外摄像头在所述竖直支架上的当前测试高度大于标准测试高度，和/或通过所述旋转台基调节所述红外摄像头相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角小于标准采集夹角时，确定所述跟踪目标当前与所述机器人底座的距离小于所述标准跟踪距离；再控制所述机器人底座朝远离所述跟踪目标的当前位置的方向作直线移动，直至所述移动机器人与所述跟踪目标的距离增大为所述标准跟踪距离；然后通过所述锁止结构调节所述红外摄像头在所述竖直支架上的当前测试高度等于标准测试高度，和/或通过所述旋转台基调节所述红外摄像头相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角等于标准采集夹角。

与现有技术相比，该技术方案通过比较所述可活动的支架组件对所述红外视觉机构的位姿调整结果和预先配置的标准量来控制移动机器人的跟踪行为，实现移动机器人有效地跟踪定位目标物体，提高移动机器人对跟踪目标人体进行追踪的成功率。

可选地，所述机器人底座与所述跟踪目标之间的距离以及所述跟踪目标的位置是所述处理单元根据所述跟踪目标的光斑图像中包括的红外光斑特征点的高度信息进行三角几何计算获得的直线距离。本技术方案通过分析红外调制光照射出的亮线在图像中的位置和长度等信息，从而使得机器人能够判断出障碍物与相对机身的距离，减轻内存资源的运算量，缩短特征搜寻时间。

附图说明

图1为本发明公开的一种具有跟踪功能的移动机器人的结构示意图。

图2为一种实施例的一种具有跟踪功能的移动机器人的跟踪定位场景示意图。

图3为另一种实施例的一种具有跟踪功能的移动机器人的跟踪定位场景示意图。

附图标记：

101：红外摄像头；102：红外发射管；103：承载结构；104：可滑动连杆；105：竖直支架；106：旋转台基；107：机器人底座；108：驱动轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“设有”、“固定”、“封装”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明公开一种具有跟踪功能的移动机器人及目标跟踪方法，用于解决机器人无法准确地实时贴身跟随主人的行为的问题，让机器人不受限于主人的距离远近而能够有效地跟踪主人。如图1所示，具体公开一种具有跟踪功能的移动机器人，该移动机器人包括机器人底座107和驱动轮108，该移动机器人包括可活动的支架组件和红外视觉机构，红外视觉机构作为跟踪目标的探测识别定位装置组件，可以由多个传感器组成，可活动的支架组件安装在机器人底座107的上方，红外视觉机构与可活动的支架组件安装在一起，以支持红外视觉机构在机器人底座107的上方上下移动和360度旋转，使得红外视觉机构采集到移动机器人的跟踪目标反射回的光线，然后机器人底座107根据采集到的移动机器人的跟踪目标反射回的光线的图像信息，与所述跟踪目标保持恒定的距离，无论这个跟踪目标是否移动，机器人底座107都会根据红外视觉机构采集结果发生移动以至于与这个跟踪目标保持恒定的距离，实现跟踪功能。与现有技术相比，本发明实施例公开的可活动的支架组件和红外视觉机构让移动机器人不受限于跟踪目标的远近距离，做到准确实时定位跟踪目标物，特别是特定高度的移动的人体躯干或移动的人体躯干的特定高度位置，用于解决了相关技术中智能管家机器人在运动过程中使用单一的传感器无法有效跟踪主人的技术问题，提高机器人的智能化程度和拟人化程度。

参见图1可知，所述红外视觉机构包括承载结构103、红外摄像头101和红外发射管102；承载结构103与可活动的支架组件安装在一起；红外发射管102固定设置在承载结构103的斜下方的槽位内，红外发射管102的红外光出射方向与水平线的夹角为第二预设角度b；红外摄像头101安装在红外发射管102的上方且在竖直方向上保持预设高度差，红外摄像头101也固定设置在承载结构103的相应槽位内，红外摄像头101的光轴与水平线的夹角为第一预设角度a，红外摄像头101的安装槽位与红外发射管102的安装槽位在竖直方向上存在预设高度差；因此，红外摄像头101保持以竖直检测平面的第一视角采集光线，从而采集到亮线在图像中的位置和长度等信息，通过红外摄像头101某一频段的滤片单元的面积越大、分布越均匀时，红外摄像头101采集到该频段的光线越多，获取到的光斑图像的质量越高，使得红外摄像头101对跟踪目标进行追踪的精度越高。

结合图2可知，所述移动机器人的跟踪目标反射回的光线包括来自所述红外发射管102出射的红外调制光，红外发射管102朝着图2的人体的头部发出红外调制光，并被图2的人体的头部反射回来，这个红外调制光的反射光线恰好落入红外摄像头101的第一视角范围内，被红外摄像头101采集到对应的光斑图像；所述机器人底座107通过红外摄像头101采集经所述跟踪目标反射的红外调制光后，获取所述跟踪目标的光斑图像，再基于光斑图像对所述跟踪目标进行实时追踪，所述跟踪目标的光斑图像是所述红外发射管102出射的红外调制光经过反射形成的，其中，所述红外发射管102出射红外调制光和所述红外摄像头101采集光斑图像是同时进行的，提高所述移动机器人跟踪目标的实时性。与现有技术相比，本实施例通过承载机构103固定红外摄像头101和红外发射管102呈夹角设置在相应高度的槽位中，固定红外摄像头101和红外发射管102的探测追踪角度，使得红外摄像头101在竖直方向上采集到跟踪人体的高度位置处反射的来自所述红外发射管102出射的红外调制光，可以是人体的眼睛高度、躯干的四分之三高度，且通过仅采集跟踪人体的合理高度处的光斑图像对跟踪人体进行实时跟踪定位，缩短特征搜寻时间，提高移动机器人跟踪目标的效率和成功率。

参见图1可知，所述可活动的支架组件包括可滑动连杆104、竖直支架105和旋转台基106；从竖直方向上看，竖直支架105的底部设置有旋转台基106，旋转台基106安装在所述机器人底座107上，用以支持竖直支架105通过旋转台基106在所述机器人底座107的竖直上方进行360度旋转，所述旋转台基106内部设置有第二步进电机，用于当所述红外视觉机构在旋转过程中采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光时，通过减速为零来将所述可滑动连杆104连同所述红外摄像头101锁止在相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角上（图中没有表示出），其中，旋转台基106通过联轴器带动第二步进电机转动，第二步进电机带动竖直支架105作水平方向上的旋转；如图2所示，所述承载结构103与可滑动连杆104固定连接，可滑动连杆104包括锁止结构，可滑动连杆104通过锁止结构套设在竖直支架105上，用于支持可滑动连杆104沿着竖直支架105上下移动或上下滑动，所述锁止结构内部设置有第一步进电机，用于当所述红外视觉机构在上下移动过程中采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光时，即在图2的红外摄像头101跟随承载结构103沿着竖直方向上下移动的过程中，如果采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光，那么通过减速为零来将所述可滑动连杆104锁止在所述竖直支架105的当前测试高度h的高度位置处，其中，所述锁止结构通过联轴器带动第一步进电机转动，第一步进电机带动可滑动连杆104作竖直方向上的滑动。本实施例公开的所述锁止结构和所述旋转台基都由步进电机组成，再结合前述实施例中的所述红外发射管的测距距离远、测量角度大以及所述红外摄像头可以识别近处的目标跟踪人体，通过调节步进电机的转速和方向，可以实现距离角度可控的立体范围内的目标物体跟踪定位。在本实施例中，所述旋转台基和所述锁止结构都设置有电气接口，均与所述机器人底座107内部的处理单元的通信接口存在电性连接，用于驱动所述承载结构103在所述机器人底座107的上方上下移动和360度旋转，实现所述红外视觉机构采集到与移动机器人距离不同的跟踪目标反射回的光线；第二步进电机和第一步进电机均与所述机器人底座内部的处理单元存在电性连接。

作为一种实施例，图2所述红外摄像头101锁止在所述竖直支架105的高度h位置时，控制所述红外发射管102发射红外调制光，红外调制光的出射方向是来自所述红外发射管102带箭头的虚线，射向人体头部，跟踪人体视为处于位置O1，所述机器人底座107视为处于位置O，位置O1处的跟踪人体的头部反射出的红外调制光，落入所述红外摄像头101的视角范围内，使得图2所述红外摄像头101能够采集到所述跟踪人体反射回的红外调制光。

作为另一种实施例，结合图2和图3可知，图3的跟踪人体相对于图2的跟踪人体发生箭头A1所指方向上的位移，即跟踪人体从位置O1移动至位置O2，但是所述机器人底座107仍处于位置O；在该实施例中，图3所述红外摄像头101锁止在所述竖直支架105的高度h1位置，所述红外发射管102发射红外调制光正好射入位置O2处的跟踪人体的头部顶部；本领域技术人员结合图2和图3可知:由于h1小于h，所以，当所述红外摄像头101锁止在所述竖直支架105的高度h位置时，则所述红外发射管102发射红外调制光没有射入位置O2处的跟踪人体的头顶而是从位置O2处的跟踪人体的头顶上穿过，没有与位置O2的跟踪人体接触，所述红外发射管102没有起到探测位置O2的跟踪人体的作用。因此，图3实施例中处于位置O处的机器人底座107将所述红外摄像头101从图2竖直高度h位置释放并锁止在所述竖直支架105的高度h1位置处，使得图3的红外摄像头101相对于图2的红外摄像头101在竖直方向下降了（h-h1）的高度差,即沿着箭头B1所指的方向下降（h-h1），位置O2处的跟踪人体的头部反射出的红外调制光，落入图3所述红外摄像头101的视角范围内，使得图3所述红外摄像头101能够采集到所述跟踪人体反射回的红外调制光。

与现有技术相比，前述实施例公开的可活动的支架组件用于调节控制所述红外视觉机构在不同高度和角度的位姿处对不同距离的目标跟踪人体进行测距定位，有利于解决现有技术的单一红外探测存在的近距离检测盲区和远距离探测信号弱的问题，提高机器人定位跟踪目标物的精度，特别是跟踪图2中的人体头部，适用于智能家居服务机器人实时有效地跟随目标人体。

需要说明的是，前述实施例中仅仅是列出所述移动机器人用于实现目标人体的定位跟踪功能的必须结构，但所述移动机器人的实际结构并不限于此，例如移动机器人的底座上还可以设置驱动组件(如驱动电机、转向电机)、运动组件(如轮组)、减震组件及重心调整组件等等用于实现移动机器人其他功能的必需结构，可滑动连杆104、竖直支架105和旋转台基106中还包括有对应的轮轴组件，配合所述第一步进电机构成对可滑动连杆104的上下牵引装置，配合第二步进电机构成对竖直支架105的旋转牵引组件，其中，可滑动连杆104存在与所述锁止结构相扣合、咬合的轮齿件以形成所述竖直支架105的标准测试高度h锁止作用，旋转台基106也存在锁止竖直支架105的必需功能结构，本领域技术人员可以根据实际需要和现有技术进行选用，本申请不再赘述。

优选地，第二预设角度设置为20度，第一预设角度设置为10度，第一视角设置为50度，预设高度差设置为30厘米。提高所述红外摄像头101捕获高质量的光斑图像，进而提高了所述移动机器人跟踪目标的成功率。

在前述实施例公开的具有跟踪功能的移动机器人的基础上，本发明另一实施例公开一种机器人的目标跟踪方法，所述目标跟踪方法基本构思为：控制所述红外发射管发射红外调制光，同时通过所述可活动的支架组件调整所述红外视觉机构在机器人底座的上方的位姿，使得所述红外摄像头根据所述红外调制光的反射光线获取所述跟踪目标的光斑图像；然后基于光斑图像确定所述跟踪目标的位置信息，再控制所述机器人底座移动，直至与所述跟踪目标的距离维持标准跟踪距离；其中，所述跟踪目标的光斑图像是所述红外发射管出射的红外调制光经过反射形成的。与现有技术的人机交互方式相比，本实施例将所述红外视觉机构组合所述可活动的支架组件去准确实时定位跟踪目标物，解决了相关技术中智能管家机器人在运动过程中使用单一的传感器无法有效跟踪主人的技术问题，提高移动机器人的贴身跟随主人的行为的准确性，通过提高移动机器人的拟人化，提高用户的使用体验。

在所述目标跟踪方法中，所述通过所述可活动的支架组件调整所述红外摄像头在机器人底座的上方的位姿，使得所述红外摄像头根据所述红外调制光的反射光线获取所述跟踪目标的光斑图像的方法，如图2所示，具体实施方式为：通过控制所述可滑动连杆104内设的锁止结构的第一步进电机的转动，来调节所述红外摄像头101在所述竖直支架105上的上下位移量，直到所述红外摄像头101在上下移动过程中采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光并获取对应的光斑图像，对应于图2的位置O1处的人体头部反射出的光线，落入所述红外摄像头101的视角范围内；再通过控制第一步进电机减速为零来将所述红外摄像头101锁止在所述竖直支架105的当前测试高度h位置。和/或，通过控制所述旋转台基106内部设置的第二步进电机的转动，来调节所述红外摄像头101绕着所述竖直支架105发生旋转的角度，直到所述红外摄像头101在旋转过程中采集到所述跟踪目标反射回的红外调制光并获取对应的光斑图像，再通过控制第二步进电机减速为零来将所述红外摄像头101锁止在相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角上。本实施例通过可活动的支架组件调节控制所述红外视觉机构在不同高度和角度的位姿处对不同距离的目标跟踪人体进行测距定位，可以认为是让机器人自主实时地跟踪一个移动的人体，从而形成一个立体的测量空间范围，有利于解决现有技术的单一红外探测存在的近距离检测盲区和远距离探测信号弱的问题，提高机器人定位跟踪目标物的精度。

需要说明的是，当所述红外摄像头锁止在所述竖直支架的所述标准测试高度和/或所述红外摄像头锁止在相对于所述移动机器人的前进方向的标准采集夹角上时，所述红外摄像头采集到与所述机器人底座相距所述标准跟踪距离的所述跟踪目标反射回的红外调制光并获取对应的光斑图像；其中，标准采集夹角、标准跟踪距离和所述标准测试高度都是预先配置的相匹配的。提高机器人定位跟踪目标物的精度。

作为一种实施例，所述目标跟踪方法具体包括：当通过可滑动连杆104的所述锁止结构调节所述红外摄像头101在所述竖直支架105上的当前测试高度小于标准测试高度，和/或通过所述旋转台基106调节所述红外摄像头101相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角大于标准采集夹角时，确定所述跟踪目标当前与所述机器人底座的距离大于所述标准跟踪距离；因此，如果把图2所示的实施例中的所述红外摄像头101在所述竖直支架105上的当前测试高度h当作标准测试高度，则图2实施例中的跟踪人体所处位置O1与所述机器人底座107的位置O的距离为所述标准跟踪距离，图3所示实施例的红外摄像头101相对于图2所示的实施例的红外摄像头101下降，且图3实施例中的跟踪人体所处位置O2相对于所述机器人底座107的位置O的距离大于所述标准跟踪距离。然后控制图3的所述机器人底座107朝接近所述跟踪目标的当前位置的方向作直线移动，直至所述移动机器人与所述跟踪目标的距离缩短为所述标准跟踪距离，即控制图3的所述机器人底座107沿着箭头A1所指方向作直线运动，直至所述移动机器人的实时位置与位置O2的距离缩短为所述标准跟踪距离；然后通过所述锁止结构调节所述红外摄像头101在所述竖直支架105上的当前测试高度等于标准测试高度h，和/或通过所述旋转台基调节所述红外摄像头101相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角等于标准采集夹角。本实施例通过比较所述可活动的支架组件对所述红外视觉机构的位姿调整结果和预先配置的标准量来控制移动机器人的跟踪行为，特别是适用于跟踪移动的人体的行为，适用于智能家居服务机器人实时有效地跟随目标人体移动。

按照前述实施例的跟踪控制逻辑，当通过所述锁止结构调节所述红外摄像头在所述竖直支架上的当前测试高度大于标准测试高度，和/或通过所述旋转台基调节所述红外摄像头相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角小于标准采集夹角时，确定所述跟踪目标当前与所述机器人底座的距离小于所述标准跟踪距离；再控制所述机器人底座朝远离所述跟踪目标的当前位置的方向作直线移动，直至所述移动机器人与所述跟踪目标的距离增大为所述标准跟踪距离；然后通过所述锁止结构调节所述红外摄像头在所述竖直支架上的当前测试高度等于标准测试高度，和/或通过所述旋转台基调节所述红外摄像头相对于所述移动机器人的前进方向的当前采集夹角等于标准采集夹角。在本实施例中对移动机器人的跟踪行为参数的配置条件，适用于采用红外发射管进行跟踪目标的探测，避免对机器人跟踪人体的正常视觉造成干扰或损伤。

综上，前述实施例实现：基于所述红外摄像头在相应的测试高度位置处采集到的光斑图像确定所述跟踪目标的位置信息，再控制所述机器人底座移动，直至与所述跟踪目标的距离维持标准跟踪距离。实现移动机器人有效地跟踪定位目标物体，提高移动机器人对跟踪目标人体进行追踪的成功率。

优选地，所述机器人底座107与所述跟踪目标（人体）之间的距离是所述处理单元根据所述跟踪目标的光斑图像中包括的红外光斑特征点的高度信息进行三角几何计算获得的直线距离；本实施例通过分析红外调制光照射出的亮线在图像中的位置和长度等信息，建立几何三角形模型，同时结合所述承载结构103上安装的红外摄像头101和红外发射管102之间的刚性关系，可以转换计算出所述跟踪目标的位置坐标值，也使得机器人能够判断出障碍物与相对机身的距离，由于只是采集红外调制光照射出的亮线特征信息进行计算，所以能够减轻内存资源的运算量，缩短特征搜寻时间，提高所述移动机器人跟踪目标的工作效率。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。