本发明涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种移动机器人的控制方法、装置及移动机器人系统。
背景技术：
目前，移动机器人可以对目标对象进行追踪，并对目标对象进行跟随。例如，无人飞行器可以将目标对象(例如用户、汽车等)确定为追踪对象，并对目标对象进行跟随，且在跟随的过程中，可以对目标对象进行拍摄。
然而，在某些情况中，目标对象在复杂环境中移动，例如树林或者室内等环境，移动机器人在对目标对象进行跟随时，移动机器人的轨迹规划比较困难；另外，可能由于某些问题(例如障碍物的遮挡、通信中断等问题)追踪不到目标对象，导致移动机器人对目标对象的跟随失败。
技术实现要素：
本发明提供了一种移动机器人的控制方法、装置及移动机器人系统，以提高移动机器人对在复杂环境中移动的目标对象进行跟随的成功率和稳健性，同时降低在跟踪模式中移动机器人的轨迹难度。
本发明的第一方面是为了提供一种移动机器人的控制方法，包括：
获取目标对象的运动轨迹，所述目标对象为移动机器人的跟随对象；
控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动。
本发明的第二方面是为了提供一种移动机器人的控制装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于运行所述存储器中存储的计算机程序以实现：获取目标对象的运动轨迹，所述目标对象为移动机器人的跟随对象；控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动。
本发明的第三方面是为了提供一种移动机器人的控制装置，包括：
获取模块，用于获取目标对象的运动轨迹，所述目标对象为移动机器人的跟随对象；
控制模块，用于控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动。
本发明的第四方面是为了提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令用于实现上述的移动机器人的控制方法。
本发明的第五方面是为了提供一种移动机器人系统，包括：
移动机器人；
上述第二方面所述的控制装置，所述控制装置用于控制所述移动机器人。
本发明提供的移动机器人的控制方法、装置及移动机器人系统，通过获取目标对象的运动轨迹，并控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动。由于运动轨迹是目标对象移动所产生的，因此，移动机器人按照该运动轨迹进行移动时，提高移动机器人对在复杂环境中移动的目标对象的跟随的成功率和稳健性。同时提供了一种在跟随模式中移动机器人的轨迹规划方法，可以有效地降低移动机器人的轨迹规划难度，并提高移动机器人的避障成功的概率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种移动机器人的控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的在移动机器人按照运动轨迹移动时，目标对象与移动机器人的相对位置示意图一；
图3为本发明实施例提供的在移动机器人按照运动轨迹移动时，目标对象与移动机器人的相对位置示意图二；
图4为本发明实施例提供的控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的对所述运动轨迹进行滤波处理前后在xy平面内的效果对比示意图；
图6为本发明实施例提供的获取目标对象的运动轨迹的流程示意图一；
图7为本发明实施例提供的获取目标对象的运动轨迹的流程示意图二；
图8为本发明实施例提供的控制所述移动机器人的移动速度的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的根据所述当前轨迹距离和预设轨迹距离控制所述移动机器人的移动速度的流程示意图；
图10为本发明实施例提供的根据所述当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制所述移动机器人的移动速度的流程示意图；
图11为本发明实施例提供的移动机器人与目标对象之间相对距离的效果示意图；
图12为本发明实施例提供的移动机器人的运动轨迹与目标对象的运动轨迹在xy平面内的效果示意图；
图13为本发明实施例提供的一种移动机器人的控制装置的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的又一种移动机器人的控制装置的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的一种移动机器人系统的结构示意图；
图16为本发明实施例提供的一种无人飞行器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1为本发明实施例提供的一种移动机器人的控制方法的流程示意图；参考附图1所示，本实施例提供了一种移动机器人的控制方法，该控制方法可以提高移动机器人对在复杂环境中移动的目标对象进行跟随的成功率和稳健性。同时提供了一种在跟随模式中移动机器人的轨迹规划方法，可以有效地降低移动机器人的轨迹规划难度，并提高移动机器人的避障成功的概率。具体的，该控制方法可以包括：
s101：获取目标对象的运动轨迹，目标对象为移动机器人的跟随对象；
其中，移动机器人可以为依靠自身配置的动力系统移动的设备，其中，所述移动机器人可以包括地面移动机器人(例如无人汽车等)、水下或者水面机器人(例如无人船)、无人飞行器中的一种或多种。本实施例中以移动机器人为无人飞行器来进行示意性说明，可以理解的是，本文后述部分中的无人飞行器可以被替换成移动机器人。目标对象可以为移动机器人的跟随对象，即在跟随模式中，移动机器人对目标对象进行追踪，并对目标对象进行跟随，即跟随目标对象移动。其中，所述目标对象为可以为人物、动物或者其他可以移动的物体。
进一步地，如图2所示，在跟随模式中，目标对象201可能处于移动状态，移动机器人202可以获取目标对象201的运动轨迹203，即目标对象201在历史时刻的运动轨迹203。其中，目标对象201的运动轨迹203可以包括目标对象201在移动过程中的不同时间的位置信息，移动机器人202可以周期性或者非周期性地获取所述位置信息，所述位置信息组成目标对象201的运动轨迹203。
s102：控制移动机器人按照运动轨迹移动。
具体地，继续参考图2，移动机器人202在获取到目标对象201的运动轨迹203之后，可以控制移动机器人202按照该运动轨迹203移动，即移动机器人202将目标对象201的运动轨迹确定为自己的运动轨迹，并按照目标对象201的运动轨迹203移动。
在某些实施例中，当追踪不到目标对象时，控制移动机器人按照运动轨迹移动。
具体地，移动机器人获取目标对象的移动轨迹，即获取目标对象在历史时刻的运动轨迹。在跟随模式中，即在移动机器人对目标对象进行跟随的过程中，当移动机器人追踪不到目标对象时，即当移动机器人不能确定出目标对象的位置信息时，移动机器人的处理器可以控制移动机器人按照已获取到的运动轨迹进行移动，即按照已获取到的目标对象的历史时刻的运动轨迹进行移动。
其中，如图3所示，目标对象201可能在复杂环境中移动，其中，所述环境中可能存在如图3所示的一个或多个障碍物204，按照现有技术中跟随模式中移动机器人的轨迹规划规划出的轨迹，移动机器人201按照所述轨迹移动时可能会撞到障碍物204。本发明实施例中，由于将获取的目标对象201的运动轨迹203作为移动机器人202的移动轨迹，因此，移动机器人202在移动的过程中不会撞到障碍物204，提供了一种跟随模式中移动机器人的轨迹规划方法，减小轨迹规划难度。
另外，由于运动轨迹203是目标对象201产生的，移动机器人202按照目标对象201的运动轨迹203移动，可以最大程度的保证目标对象201在移动机器人202的追踪范围内，这样可以提高移动机器人对在复杂环境中移动的目标对象的跟随的成功率和稳健性。下面举例来说明，请参考图3，目标对象201朝如图所示的目标对象205的方向移动，移动机器人202按照目标对象201的运动轨迹203朝如图所示的移动机器人206的方向移动，在移动的过程中，由于障碍物204的遮挡，移动机器人202追踪不到目标对象201，然而，由于移动机器人202按照目标对象201的运动轨迹203移动，移动机器人202运动至如图所示的移动机器人206所示的位置时，即便目标对象201运动至如图所示的目标对象205的位置，目标对象205将会重新处于移动机器人206的追踪范围内，这样可以提高移动机器人206对在复杂环境中移动的目标对象205的跟随的成功率和稳健性。
本实施例提供的移动机器人的控制方法，通过获取目标对象的运动轨迹，并控制移动机器人按照运动轨迹移动，由于运动轨迹是目标对象移动所产生的，因此，移动机器人按照该运动轨迹进行移动时，提高移动机器人对在复杂环境中移动的目标对象的跟随的成功率和稳健性。同时提供了一种在跟随模式中移动机器人的轨迹规划方法，可以有效地降低移动机器人的轨迹规划难度，并提高移动机器人的避障成功的概率。
图4为本发明实施例提供的控制移动机器人按照运动轨迹移动的流程示意图，图5为本发明实施例提供的对运动轨迹进行滤波处理前后在xy平面内的效果对比示意图。在上述实施例的基础上，继续参考附图4-5可知，本实施例对于控制移动机器人按照运动轨迹移动的具体实现过程不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，本实施例中的控制移动机器人按照运动轨迹移动可以包括：
s401：对运动轨迹进行滤波处理；
一般情况下，所获取的目标对象的运动轨迹数据中会包含有高频分量，如
图5中的运动轨迹l1，具有高频分量的运动轨迹l1较为毛糙，此时，若按照该运动轨迹l1对移动机器人进行控制，容易使得移动机器人自身产生振荡，移动机器人的姿态会产生较大抖动，另外，当移动机器人配置有拍摄装置时，拍摄装置中的拍摄画面也会产生抖动。因此，可以对该运动轨迹中的高频分量进行滤除操作。具体的，可以将获取到的运动轨迹输入滤波器中进行滤波处理，得到滤波后的轨迹。其中，所述滤波器可以采用巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器或者其他类型的低通滤波器。如图5中的运动轨迹l2，经过滤波处理后的运动轨迹l2较为平滑。
s402：控制移动机器人按照滤波处理后的运动轨迹进行移动。
在对运动轨迹进行滤波处理后，可以控制移动机器人按照经过滤波处理后的运动轨迹进行移动，从而有效地保证了移动机器人按照一个较为平滑的轨迹移动，进一步提高了该控制方法使用的稳定可靠性。
图6为本发明实施例提供的获取目标对象的运动轨迹的流程示意图一；图7为本发明实施例提供的获取目标对象的运动轨迹的流程示意图二。在上述实施例的基础上，继续参考附图6-7可知，本实施例对于目标对象的运动轨迹的具体获取方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置。其中，一种可实现的方式为：该移动机器人可以包括拍摄装置，拍摄装置包括：照相机、摄像机、具有摄像头的终端或者其他具有拍摄功能的设备等等；此时，获取目标对象的运动轨迹可以包括：
s601：通过拍摄装置获取目标对象的图像；
s602：根据图像获取目标对象的运动轨迹。
具体的，拍摄装置可以输出目标对象的图像，移动机器人的处理器可以获取所述目标对象的图像，进一步地，可以获取多帧目标对象的图像，移动机器人的处理器可以根据图像获取目标对象的运动轨迹。
下面介绍一种根据图像获取目标对象的运动轨迹的实现方式：移动机器人的处理器可以获取目标对象在所述图像中的位置，并根据所述目标对象在所述图像中的位置信息和拍摄装置的拍摄姿态确定确定目标对象相对于移动机器人的朝向，并根据所述朝向和目标对象与移动机器人之间的水平距离确定目标对象相对于移动机器人的位置信息，最后根据目标对象相对于移动机器人的位置信息和移动机器人的位置信息确定目标对象的位置信息。在确定了目标对象的位置信息之后，即可确定目标对象的运动轨迹。
对于目标对象的运动轨迹的具体获取方式而言，另一种可实现的方式为：获取目标对象的运动轨迹可以包括：
s701：获取目标对象携带的控制终端所发送的运动数据；
s702：根据运动数据获取目标对象的运动轨迹。
具体地，目标对象可以携带控制终端，其中，所述控制终端包括遥控器、智能手机、平板电脑、穿戴式设备(手表、手环)中的一种或多种。所述控制终端包括运动传感器，其中，所述运动传感器可以感知目标对象的运动，并输出目标对象的运动数据。其中，运动数据可以包括位置信息、速度信息和加速度信息中的至少一种。控制终端可以将所述运动数据发送给移动机器人，移动机器人在获取到运动数据之后，可以根据运动数据确定目标对象的位置信息，从而可以获取目标对象的运动轨迹。
通过上述任意一种可实现获取目标对象的运动轨迹的方式，均可以准确、有效地获取到目标对象的运动轨迹，进一步保证了该控制方法使用的准确可靠性。
在上述实施例的基础上，继续参考附图8-12可知，本实施例中，在移动机器人按照运动轨迹进行移动的过程中，该方法还包括：控制移动机器人的移动速度，以使移动机器人与目标对象之间的轨迹距离为预设轨迹距离，其中，移动机器人与目标对象之间的轨迹距离为运动轨迹上的移动机器人与目标对象之间的轨迹长度。
具体地，在移动机器人按照目标对象的运动轨迹移动的过程中，移动机器人的处理器可以对移动机器人的移动速度进行实时地控制以使目标对象和移动机器人在运动轨迹上的距离为预设轨迹距离，该预设轨迹距离即为在运动轨迹上移动机器人与目标对象之间所应该保持的理想距离。其中，所述使目标对象和移动机器人在运动轨迹上的距离为预设轨迹距离可以理解为使目标对象和移动机器人在运动轨迹上的距离大致为预设轨迹距离。
在某些实施例中，所述预设轨迹距离为移动机器人进入跟随模式时目标对象与移动机器人之间的距离。具体地，在用户控制移动机器人进入跟随模式时，即控制移动机器人开始对目标对象进行跟随时，移动机器人可以获取目标对象与移动机器人之间的距离，并根据所述距离确定预设轨迹距离。例如，可以将距离直接确定为预设轨迹距离。
在某些实施例中，所述预设轨迹距离是从移动机器人的控制终端通过检测用户的操作获取的。具体地，用户可以通过对控制终端进行操作以设置运动轨迹上的移动机器人与目标对象之间的轨迹长度，控制终端可以根据检测到的操作确定动轨迹上的移动机器人与目标对象之间的轨迹长度，并将确定出的所述轨迹长度发送给移动机器人，移动机器人将所述轨迹长度确定为预设轨迹距离。
在某些实施例中，所述预设轨迹距离为一个固定值，并固化在移动机器人的处理器的程序代码中。
进一步的，在控制移动机器人的移动速度时，可以包括以下步骤：
s801：获取当前时刻的移动机器人与目标对象之间的当前轨迹距离；
具体的，移动机器人可以实时地获取当前时刻的移动机器人与目标对象之间的当前轨迹距离，其中，当前轨迹距离可以是指当前时刻在运动轨迹上移动机器人与目标对象之间的轨迹长度。例如，移动机器人的处理器可以获取当前时刻自身的位置信息和当前时刻目标对象的位置信息，根据所述自身的位置信息确定当前时刻移动机器人在所述目标对象的运动轨迹上的位置，并根据所述目标对象的位置信息确定当前时刻目标对象在所述目标对象的运动轨迹上的位置，然后，根据移动机器人在所述运动轨迹上的位置和目标对象在所述运动轨迹上的位置确定当前时刻的移动机器人与目标对象之间的当前轨迹距离。
s802：根据当前轨迹距离和预设轨迹距离控制移动机器人的移动速度。
具体的，在获取到当前轨迹距离之后，可以根据当前轨迹距离和预设轨迹距离来控制移动机器人的移动速度。
其中，所述根据当前轨迹距离和预设轨迹距离控制移动机器人的移动速度可以包括如下几种可行的实现方式：
一种可行的实现方式：确定当前轨迹距离和预设轨迹距离之间的误差，根据所述差值控制移动机器人的移动速度。
具体的，移动机器人的处理器当前轨迹距离和预设轨迹距离之间的误差，根据所述误差生成用于控制移动机器人的速度控制指令，并根据所述速度控制指令控制移动机器人的移动速度。其中，在获取到所述轨迹距离误差后，可以采用闭环控制算法(例如pid算法)来生成所述控制指令。
另一种可行的实现方式：
s901：获取目标对象在运动轨迹上的历史位置点时的历史速度，其中，历史位置点为当前时刻的移动机器人在运动轨迹上的位置点；
s902：根据当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制移动机器人的移动速度。
具体的，为了提高移动机器人对目标对象的跟随稳定性，目标对象在运动轨迹上的历史位置点时的历史速度较大时，移动机器人在所述历史位置点的移动速度应该变大；目标对象在运动轨迹上的历史位置点时的历史速度较小时，移动机器人在所述历史位置点的移动速度应该变小。历史位置点为当前时刻的移动机器人在运动轨迹上的位置点。因此，在对当前时刻的移动机器人的移动速度进行控制时，可以获取目标对象在运动轨迹上的历史位置点时的历史速度，将所述历史速度作为对移动机器人的移动速度进行控制的一个控制量，并根据所述历史速度、当前轨迹距离和预设轨迹距离来控制移动机器人的移动速度。即根据所述历史速度、当前轨迹距离和预设轨迹距离生成速度控制指令，根据所述速度控制指令控制移动机器人的移动速度。
进一步地，所述根据当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制移动机器人的移动速度可以包括：
s1001：根据当前轨迹距离、预设轨迹距离和预先设置的移动机器人与目标对象之间的轨迹距离误差获取目标势场函数信息；
具体地，本步骤所获取的目标势场函数信息是对移动机器人的移动速度进行控制的一个控制量，其中，所述目标势场函数信息作为控制量的目的是通过控制移动机器人的移动速度使得在所述运动轨迹上的移动机器人与目标对象的轨迹距离在一个大致接近于所述预设轨迹距离的范围内，其中，所述范围是根据所述预设轨迹距离和预先设置的移动机器人与目标对象之间的轨迹距离误差确定的。若当前轨迹距离小于这个范围的最小值时，说明在所述运动轨迹上移动机器人与目标对象之间的轨迹距离比较小，在根据所述目标势场函数信息对移动机器人的移动速度进行控制时，应该指示移动机器人减小移动速度以增大移动机器人与目标对象之间的轨迹距离。若当前轨迹距离大于这个范围的最大值时，说明在所述运动轨迹上移动机器人与目标对象之间的轨迹距离比较大，在根据所述目标势场函数信息对移动机器人的移动速度进行控制时，应该指示移动机器人增大移动速度以减小移动机器人与目标对象之间的轨迹距离。若当前轨迹距离在这个范围内时，则可以认为所述当前轨迹距离大致等于预设轨迹距离，此时，在根据所述目标势场函数信息对移动机器人的移动速度进行控制时，可以指示移动机器人的移动速度不变。具体的，根据当前轨迹距离、预设轨迹距离和预先设置的移动机器人与目标对象之间的轨迹距离误差、并利用以下公式来获取目标势场函数信息：
其中，ftar为目标势场函数信息，d为当前轨迹距离，ddes为预设轨迹距离，dcor为预先设置的移动机器人与目标对象之间的轨迹距离误差。
另外，参考附图11可知，在d<ddes-dcor时，例如：如图11中在0-2s的时间段，此时，说明移动机器人与目标对象之间的当前轨迹距离较小，在d>ddes+dcor时，例如：如图11中在10s左右时，此时，说明移动机器人与目标对象之间的轨迹距离较大，在ddes-dcor<d<ddes+dcor时，例如：如图11中在2s-8s的时间段，说明移动机器人与目标对象之间的轨迹距离大致等于预设轨迹距离。
进一步的，为了使目标对象和移动机器人在运动轨迹上的距离大致为预设轨迹距离，在移动机器人与目标对象之间的轨迹距离较小时，目标势场函数信息ftar小于0，可以减小移动速度以使移动机器人朝向远离目标对象的方向进行移动，这样可以增大移动机器人与目标对象之间的轨迹距离。在移动机器人与目标对象之间的轨迹距离较大时，目标势场函数信息ftar大于0，可以增大移动速度，以使移动机器人朝向靠近目标对象的方向进行移动，这样可以减小移动机器人与目标对象之间的轨迹距离。综上可知，若当前轨迹距离不在范围内时，即所述当前轨迹距离不属于大致等于所述预设轨迹距离的情况时，可以在目标势场函数信息的作用下，对移动机器人与目标对象之间的轨迹距离进行及时、有效地调整。
s1002：根据预设轨迹距离确定轨迹点势场函数信息；
其中，轨迹点势场函数信息是对移动机器人的移动速度进行控制的另一个控制量，用于在移动机器人按照目标对象的运动轨迹移动时，控制或者调整移动机器人在所述运动轨迹上落后于目标对象的轨迹距离，如图12所示，附图中的曲线t为目标对象的运动轨迹，附图中的曲线m为移动机器人的运动轨迹，由此可见，移动机器人的运动轨迹在时间上落后于目标对象的运动轨迹。而具体应用时，可以直接将预设轨迹距离确定为轨迹点势场函数信息；也即：ftarj＝ddes，其中，ftarj为轨迹点势场函数信息，ddes为预设轨迹距离。
s1003：将目标势场函数信息、轨迹点势场函数信息和历史速度进行加权运算以获取速度控制指令；
在获取到目标势场函数信息、轨迹点势场函数信息和历史速度之后，可以将目标势场函数信息、轨迹点势场函数信息和历史速度进行加权运算，具体可参考下述公式，从而可以获取到速度控制指令：
vcmd＝w1ftar+w2ftarj+w3vfeed
其中，vcmd为速度控制指令，w1为目标势场函数信息所对应的预设权重系数，ftar为目标势场函数信息，w2为轨迹点势场函数信息所对应的预设权重系数，ftarj为轨迹点势场函数信息，w3为历史速度所对应的预设权重系数，vfeed为所述历史速度。
通过上述公式获取到的速度控制指令，综合考虑了移动机器人在跟随目标对象的过程中所存在的各个因素(移动机器人与目标对象之间的距离因素和速度因素)的影响，从而保证了速度控制指令获取的准确可靠性。
s1004：根据速度控制指令控制移动机器人的移动速度。
在获取到速度控制指令之后，可以根据速度控制指令来控制移动机器人的移动速度，以使得移动机器人可以对目标对象进行稳定、可靠地跟踪。
进一步的，为了提高该控制方法的实用性，本实施例中，在移动机器人按照运动轨迹移动的过程中，该方法还可以包括：控制移动机器人的移动速度，以使移动机器人与目标对象之间的直线距离在预设的直线距离范围内。
具体地，目标对象的移动轨迹可能是比较弯曲的，为了保证移动机器人与目标对象之间有一个安全距离，以保证移动机器人不会撞到目标对象，可以控制移动机器人的移动速度，以使移动机器人与目标对象之间的直线距离在预设的直线距离范围内。其中，直线距离范围为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求对其具体数值范围进行设置，例如，所述直线距离范围可以为大于或等于2米，当确定当前时刻移动机器人与目标对象之间的直线距离小于2米时，需要减小移动机器人的移动速度以增大移动机器人与目标对象之间的直线距离。
图13为本发明实施例提供的一种移动机器人的控制装置的结构示意图，参考附图13所示，本实施例提供了一种移动机器人的控制装置，该控制装置可以执行上述的移动机器人的控制方法，其中，移动机器人可以为无人飞行器；具体的，该控制装置可以包括：
存储器1301，用于存储计算机程序；
处理器1302，用于运行存储器1301中存储的计算机程序以实现：获取目标对象的运动轨迹，目标对象为移动机器人的跟随对象；控制移动机器人按照运动轨迹移动。
其中，在处理器1302控制移动机器人按照运动轨迹移动时，该处理器1302具体用于执行：对运动轨迹进行滤波处理；控制移动机器人按照滤波处理后的运动轨迹进行移动。
另外，对于目标对象的运动轨迹的具体获取方式而言，一种可实现的方式为：移动机器人包括拍摄装置，此时，在处理器1302获取目标对象的运动轨迹时，处理器1302可以用于执行：通过拍摄装置获取目标对象的图像；根据图像获取目标对象的运动轨迹。另一种可实现的方式为：在处理器1302获取目标对象的运动轨迹，处理器1302可以用于执行：获取目标对象携带的控制终端所发送的运动数据；根据运动数据获取目标对象的运动轨迹。
进一步的，在移动机器人按照运动轨迹移动的过程中，所述处理器1302还用于：
控制移动机器人的移动速度，以使移动机器人与目标对象之间的轨迹距离为预设轨迹距离，其中，移动机器人与目标对象之间的轨迹距离为运动轨迹上的移动机器人与目标对象之间的轨迹长度。其中，预设轨迹距离是从移动机器人的控制终端通过检测用户的操作获取的。
其中，所述处理器1302控制移动机器人的移动速度时，具体用于：获取当前时刻的移动机器人与目标对象之间的当前轨迹距离；根据当前轨迹距离和预设轨迹距离控制移动机器人的移动速度。
而处理器1302根据当前轨迹距离和预设轨迹距离控制移动机器人的移动速度时，具体用于：获取目标对象在运动轨迹上的历史位置点时的历史速度，其中，历史位置点为当前时刻的移动机器人在运动轨迹上的位置点；根据当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制移动机器人的移动速度。
具体的，处理器1302根据当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制移动机器人的移动速度可以时，具体用于：根据当前轨迹距离、预设轨迹距离和预先设置的移动机器人与目标对象之间的轨迹距离误差获取目标势场函数信息；根据预设轨迹距离确定轨迹点势场函数信息；将目标势场函数信息、轨迹点势场函数信息和历史速度进行加权运算以获取速度控制指令；根据速度控制指令控制移动机器人的移动速度。
进一步的，在移动机器人按照运动轨迹移动的过程中，所述处理器1302还用于：控制移动机器人的移动速度，以使移动机器人与目标对象之间的直线距离在预设的直线距离范围内。
本实施例提供的一种移动机器人的控制装置能够用于执行图1-图12实施例所对应的方法，其具体执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。
图14为本发明实施例提供的又一种移动机器人的控制装置的结构示意图；参考附图14所示，本实施例提供了又一种移动机器人的控制装置，该控制装置可以执行上述的移动机器人的控制方法，其中，移动机器人可以为无人飞行器；具体的，该控制装置可以包括：
获取模块1401：用于获取目标对象的运动轨迹，目标对象为移动机器人的跟随对象；
控制模块1402，用于控制移动机器人按照运动轨迹移动。
本实施例提供的一种移动机器人的控制装置中的获取模块1401和控制模块1402能够用于执行图1-图12实施例所对应的方法，并且具体执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。
本实施例的又一方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，程序指令用于实现上述的移动机器人的控制方法。
图15为本发明实施例提供的一种移动机器人系统的结构示意图，图16为本发明实施例提供的一种无人飞行器系统的结构示意图，参考附图15-16可知，本实施例提供了一种移动机器人系统，包括：
移动机器人1501；
上述的控制装置1502，控制装置1502用于控制移动机器人1501。
其中，移动机器人1501可以为无人飞行器，而控制装置1502可以设置于无人飞行器上。
对于无人飞行器系统的结构而言，具体可参考附图16，该无人飞行器系统1600包括：无人飞行器1601和上述控制装置1602，所述无人飞行器1601包括机身和动力系统，动力系统包括如下至少一种：电机1607、螺旋桨1606和电子调速器1617，动力系统安装在机身，用于提供飞行动力；控制装置1602可以设置于机身上，并且该控制装置1602的实现方式和具体原理与上述实施例的控制设备一致，此处不再赘述。
在一些实施例中，控制装置1602具体可以是飞行控制器，该飞行控制器与动力系统通讯连接，用于控制无人飞行器1601飞行。
另外，如图16所示，无人飞行器1601还包括：传感系统1608、通信系统1610、支撑装置1603、拍摄装置1604，其中，支撑装置1603具体可以是云台，通信系统1610具体用于与地面的控制终端通信。
以上各个实施例中的技术方案、技术特征在与本相冲突的情况下均可以单独，或者进行组合，只要未超出本领域技术人员的认知范围，均属于本申请保护范围内的等同实施例。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的相关装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得计算机处理器101(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：
1.一种移动机器人的控制方法，其特征在于，包括：
获取目标对象的运动轨迹，所述目标对象为移动机器人的跟随对象；
控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动，包括：
对所述运动轨迹进行滤波处理；
控制所述移动机器人按照滤波处理后的运动轨迹移动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述移动机器人包括拍摄装置，所述获取目标对象的运动轨迹，包括：
通过所述拍摄装置获取所述目标对象的图像；
根据所述图像获取所述目标对象的运动轨迹。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取目标对象的运动轨迹，包括：
获取所述目标对象携带的控制终端所发送的运动数据；
根据所述运动数据获取所述目标对象的运动轨迹。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述移动机器人按照所述运动轨迹移动的过程中，所述方法还包括：
控制所述移动机器人的移动速度，以使所述移动机器人与目标对象之间的轨迹距离为预设轨迹距离，其中，所述移动机器人与目标对象之间的轨迹距离为所述运动轨迹上的所述移动机器人与目标对象之间的轨迹长度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，控制所述移动机器人的移动速度，包括：
获取当前时刻的所述移动机器人与目标对象之间的当前轨迹距离；
根据所述当前轨迹距离和预设轨迹距离控制所述移动机器人的移动速度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述当前轨迹距离和预设轨迹距离控制所述移动机器人的移动速度，包括：
获取所述目标对象在所述运动轨迹上的历史位置点时的历史速度，其中，所述历史位置点为当前时刻的移动机器人在所述运动轨迹上的位置点；
根据所述当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制所述移动机器人的移动速度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制所述移动机器人的移动速度，包括：
根据所述当前轨迹距离、预设轨迹距离和预先设置的所述移动机器人与目标对象之间的轨迹距离误差获取目标势场函数信息；
根据所述预设轨迹距离确定轨迹点势场函数信息；
将所述目标势场函数信息、轨迹点势场函数信息和历史速度进行加权运算以获取速度控制指令；
根据所述速度控制指令控制所述移动机器人的移动速度。
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述预设轨迹距离是从所述移动机器人的控制终端通过检测用户的操作获取的。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述移动机器人按照所述运动轨迹移动的过程中，所述方法还包括：
控制所述移动机器人的移动速度，以使所述移动机器人与目标对象之间的直线距离在预设的直线距离范围内。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其特征在于，所述移动机器人为无人飞行器。
12.一种移动机器人的控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于运行所述存储器中存储的计算机程序以实现：
获取目标对象的运动轨迹，所述目标对象为移动机器人的跟随对象；
控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述处理器控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动时，具体用于：
对所述运动轨迹进行滤波处理；
控制所述移动机器人按照滤波处理后的运动轨迹移动。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述移动机器人包括拍摄装置，所述处理器获取目标对象的运动轨迹时，具体用于：
通过所述拍摄装置获取所述目标对象的图像；
根据所述图像获取所述目标对象的运动轨迹。
15.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述处理器获取目标对象的运动轨迹时，具体用于：
获取所述目标对象携带的控制终端所发送的运动数据；
根据所述运动数据获取所述目标对象的运动轨迹。
16.根据权利要求12-15中任意一项所述的装置，其特征在于，在所述移动机器人按照所述运动轨迹移动的过程中，所述处理器还用于：
控制所述移动机器人的移动速度，以使所述移动机器人与目标对象之间的轨迹距离为预设轨迹距离，其中，所述移动机器人与目标对象之间的轨迹距离为所述运动轨迹上的所述移动机器人与目标对象之间的轨迹长度。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述处理器控制所述移动机器人的移动速度时，具体用于：
获取当前时刻的所述移动机器人与目标对象之间的当前轨迹距离；
根据所述当前轨迹距离和预设轨迹距离控制所述移动机器人的移动速度。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理器根据所述当前轨迹距离和预设轨迹距离控制所述移动机器人的移动速度时，具体用于：
获取所述目标对象在所述运动轨迹上的历史位置点时的历史速度，其中，所述历史位置点为当前时刻的移动机器人在所述运动轨迹上的位置点；
根据所述当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制所述移动机器人的移动速度。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述处理器根据所述当前轨迹距离、预设轨迹距离和历史速度控制所述移动机器人的移动速度时，具体用于：
根据所述当前轨迹距离、预设轨迹距离和预先设置的所述移动机器人与目标对象之间的轨迹距离误差获取目标势场函数信息；
根据所述预设轨迹距离确定轨迹点势场函数信息；
将所述目标势场函数信息、轨迹点势场函数信息和历史速度进行加权运算以获取速度控制指令；
根据所述速度控制指令控制所述移动机器人的移动速度。
20.根据权利要求16-19中任意一项所述的装置，其特征在于，所述预设轨迹距离是从所述移动机器人的控制终端通过检测用户的操作获取的。
21.根据权利要求12-20中任意一项所述的装置，其特征在于，在所述移动机器人按照所述运动轨迹移动的过程中，所述处理器还用于：
控制所述移动机器人的移动速度，以使所述移动机器人与目标对象之间的直线距离在预设的直线距离范围内。
22.根据权利要求12-21中任意一项所述的装置，其特征在于，所述移动机器人为无人飞行器。
23.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令用于实现权利要求1-11中任意一项所述的移动机器人的控制方法。
24.一种移动机器人系统，其特征在于，包括：
移动机器人；
权利要求12-22中任意一项所述的控制装置，所述控制装置用于控制所述移动机器人。
技术总结
本发明公开了一种移动机器人的控制方法、装置及移动机器人系统，其中，方法包括：获取目标对象的运动轨迹，所述目标对象为移动机器人的跟随对象；控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动。本发明提供的技术方案，通过获取目标对象的运动轨迹，并控制所述移动机器人按照所述运动轨迹移动，由于运动轨迹是目标对象移动所产生的，因此，移动机器人按照该运动轨迹进行移动时，提高移动机器人对在复杂环境中移动的目标对象的跟随的成功率和稳健性。同时提供了一种在跟随模式中移动机器人的轨迹规划方法，可以有效地降低移动机器人的轨迹规划难度，并提高移动机器人的避障成功的概率。
技术研发人员：郭晓东;钱杰;吴博
受保护的技术使用者：深圳市大疆创新科技有限公司
技术研发日：.07.23
技术公布日：.01.10
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