[實用新型]基于規則圖形碼復合標簽的移動機器人定位系統

有效

• 申請號: 201320024317.X
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN203149585U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 劉征
• 申請（專利權）人: 無錫普智聯科高新技術有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00;G06K7/10;G06K19/08;G01C21/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

技術領域

本實用新型屬于移動機器人技術領域，尤其是一種基于規則圖形碼復合標簽的移動機器人定位系統。?

背景技術

目前，二維碼定位方式逐漸應用于移動機器人定位系統中。其應用方法通常是：利用二維碼（QR碼）的硬件特性：三個頂角的位置探測圖形讀取、計算出二維碼四個頂點坐標和中心點坐標，進而計算出小車和二維碼之間的姿態偏差；通過對二維碼的數據區寫入數據（如二維碼的絕對坐標），并進行解碼，從而計算小車和二維碼的絕對位置偏差。上述方法在定位被測物體的方向或姿態上比傳統視覺定位的圖像處理方法有著非常明顯的進步，但是，由于二維碼（QR碼）定位仍然屬于圖像處理的范疇，仍然擺脫不了視覺定位的種種條件限制，沒有從根本上實現突破，盡管可以利用圖形探測區的數據高效率地定位移動移動機器人小車的方向，但是，對于二維碼數據區的解碼效果往往不盡人意。由于二維碼定位精度受光源的照度、碼本身的清晰度，相機視野的影響，常常出現數據區的數據解碼解不出來的現象，在被測的二維碼中，近三分之一的二維碼雖然能夠正確返回三個頂點坐標，但是，數據區解碼失敗。解碼失敗原因和二維碼（QR碼）的結構有關：二維碼（QR碼）是由N行N列個基本圖形模塊組成的，根據不同版本，分別從21×21到7×7一個模塊，其中三個頂角的位置探測圖形在二維碼中占有很大的比例，最多占整個二維碼面積的二分之一。位置探測區域以外，是由基本數據模塊組成的數據區，用來存儲數據，由于一個位置探測圖形是由8個基本數據模塊組成，和基本數據模塊相比，比例懸殊，在圖像掃描中比較容易被識別，因此，三個頂點的數據常常容易被采集和成功解碼，由于數據區域的基本數據模塊面積遠遠小于二維碼三個頂角的位置探測圖形面積，當光源照度弱、碼的清晰度差、相機視野欠佳時，面積越小，識別率越低、清晰度越差，因此二維碼數據區的解碼效率遠遠低于三個頂角的位置探測圖形的解碼效率，所以才經常出現近三分之一的二維碼其數據區解碼解不?出來的問題。?

針對二維碼數據區解碼問題，長期以來，人們總是從圍繞二維碼的環境因素上去考慮解決問題的方法，想方設法通過增加光源照度、提高二維碼清晰度，尋找最佳的相機視野來提高二維碼數據區解碼效率，但無論怎樣都效果甚微，不能產生實質性的突破，其原因就是思維的局限性，不能跳出二維碼的視野去想問題。?

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、解碼準確率高且定位精確的基于規則圖形碼復合標簽的移動機器人定位系統。?

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：?

一種基于規則圖形碼復合標簽的移動機器人定位系統，包括安裝在移動機器人小車上的規則圖形碼定位控制器、規則圖形碼讀碼器、射頻標簽讀碼器以及分布于地面上的規則圖形碼復合標簽,該規則圖形碼復合標簽由通過計算得到其中心點和方向的規則圖形碼標簽和RFID標簽復合構成，規則圖形碼定位控制器與規則圖形碼讀碼器、射頻標簽讀碼器相連接，用于控制規則圖形碼讀碼器和射頻標簽讀碼器進行規則圖形碼圖像讀取、RFID位置信息采集并實現移動機器人的精確定位功能。?

而且，所述的規則圖形碼標簽和RFID標簽復合方式為：上下重疊式擺放或并列式擺放。?

而且，所述的規則圖形碼標簽由一個或多個位置探測圖形構成；所述的規則圖形碼標簽為正方形、圓形、三角形或長方形，所述的位置探測圖形為正方形、圓形、三角形或長方形。?

而且，所述的規則圖形碼標簽用于計算規則圖形的方向和中心點，所述的RFID射頻標簽用于設置規則圖形碼標簽的絕對值坐標。?

而且，所述的規則圖形碼定位控制器由微處理器、編碼器和通信接口連接構成，該微處理器與編碼器相連接用于檢測移動機器人的運行速度，該微處理器通過通信接口與規則圖形碼讀碼器、射頻標簽讀碼器相連接。?

而且，所述的通信接口為網絡接口、USB接口或者1394接口；所述的規則圖形碼讀碼器為具有網絡接口、USB接口或者1394接口的攝像頭；所述的射頻?標簽讀碼器為具有網絡接口、USB接口或者1394接口的RFID射頻標簽讀碼器。?

本實用新型的優點和積極效果是：?