[發(fā)明專利]M序列離散式人工路標(biāo)設(shè)置及相關(guān)移動(dòng)機(jī)器人定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310080581.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN103196440A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳衛(wèi)東;唐恒博;王景川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00;G01C21/30;G01C15/02
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種M序列離散式人工路標(biāo)設(shè)置方法，其特征在于，具體為：路標(biāo)根據(jù)其特征不同相互區(qū)分；路標(biāo)特征采用路標(biāo)本身性質(zhì)或路標(biāo)空間位置關(guān)系；路標(biāo)特征參數(shù)為路標(biāo)特征的量化表達(dá)；路標(biāo)依次設(shè)置在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑上，其設(shè)置順序基于M序列，路標(biāo)特征參數(shù)為其對(duì)應(yīng)的M序列中元素的映射；數(shù)個(gè)相鄰路標(biāo)構(gòu)成一個(gè)路標(biāo)組，作為定位基本單元，全部路標(biāo)設(shè)置位置及其路標(biāo)特征參數(shù)構(gòu)成路標(biāo)地圖，機(jī)器人利用路標(biāo)地圖與實(shí)測(cè)信息的匹配實(shí)現(xiàn)全局定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的M序列離散式人工路標(biāo)設(shè)置方法，其特征在于，全局路標(biāo)總數(shù)m，路標(biāo)組內(nèi)路標(biāo)個(gè)數(shù)n，由實(shí)際應(yīng)用條件確定；路標(biāo)特征參數(shù)集合基數(shù)q，為滿足公式qⁿ≥m-n+1的最小正整數(shù)；生成q元n級(jí)M序列，并根據(jù)該M序列元素與路標(biāo)特征參數(shù)的映射關(guān)系，生成路標(biāo)設(shè)置序列，并依此在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑上設(shè)置路標(biāo)。

3.一種基于權(quán)利要求1或2所述M序列離散式人工路標(biāo)設(shè)置方法的相關(guān)移動(dòng)機(jī)器人定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，機(jī)器人位姿預(yù)測(cè)：根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型，計(jì)算機(jī)器人預(yù)測(cè)位姿；

步驟2，路標(biāo)檢測(cè)判斷：機(jī)器人利用路標(biāo)檢測(cè)傳感器進(jìn)行路標(biāo)檢測(cè)，若檢測(cè)到路標(biāo)，則進(jìn)入步驟3，反之，則進(jìn)入步驟6；

步驟3，路標(biāo)特征參數(shù)獲?。簷C(jī)器人通過路標(biāo)檢測(cè)傳感器，獲取路標(biāo)特征參數(shù)；

步驟4，實(shí)測(cè)路標(biāo)組特征參數(shù)更新：根據(jù)步驟3獲取的路標(biāo)特征參數(shù)，更新實(shí)測(cè)路標(biāo)組特征參數(shù)，實(shí)測(cè)路標(biāo)組特征參數(shù)包括數(shù)個(gè)最近測(cè)得的路標(biāo)的特征參數(shù)以及排列順序；

步驟5，路標(biāo)組匹配：將實(shí)測(cè)路標(biāo)組特征參數(shù)與路標(biāo)地圖中各路標(biāo)組進(jìn)行匹配，并搜索最佳匹配結(jié)果fm₁和次佳匹配結(jié)果fm₂，作為路標(biāo)組匹配可靠性判斷的依據(jù)；

步驟6，路標(biāo)組匹配可靠性判斷：僅當(dāng)fm₁與fm₂滿足可靠性閾值要求：

fm₁≤th₁∩fm₂≥th₂

其中，th₁為最佳匹配閾值，th₂為次佳匹配閾值，則認(rèn)為路標(biāo)組匹配成功；反之則認(rèn)為路標(biāo)組匹配失??；

步驟7，機(jī)器人位姿更新：若路標(biāo)組匹配成功，則利用路標(biāo)組匹配結(jié)果更新機(jī)器人位姿；若路標(biāo)組匹配失敗或未檢測(cè)到路標(biāo)，則根據(jù)預(yù)測(cè)位姿更新機(jī)器人位姿。