[實用新型]一種基于二維碼導航帶的移動機器人定位系統

有效

• 申請號: 201320281485.7
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203241825U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 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: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 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導航技術領域，尤其是一種基于二維碼導航帶的移動機器人定位系統。

背景技術

基于視覺的移動機器人自主導航是指移動機器人平臺的圖像采集系統獲取機器人當前狀態下的環境信息,通過對環境圖像分析確定環境對象和機器人在環境中的位置。由于圖像有較高分辨率,環境信息完整,符合人類的認知習慣,因此，近些年來，基于視覺的移動機器人自主導航被得到廣泛關注和認可，并且在理論和實踐方面已取得相當多的成果。但是，由于移動機器人活動場景的復雜性和移動機器人的動態特性，如機器人的機械結構、行走過程中的累計誤差、相機的光度、照度、拍攝速度、圖像的清晰度等原因，造成機器人視覺系統的實時性還不夠，例如，基于二維碼的室內移動機器人定位系統和方法，由于在地面敷設二維碼時并不是連續敷設而是離散式的敷設，在兩個離散的二維碼之間，沒有別的信息反饋，或者只能有類似于陀螺儀的角速度反饋，該反饋信息不夠，由于中央處理器不能及時得到圖像采集器反饋的解碼信息，致使機器人在相應路段不能及時得到位姿校正指令，起始位置稍微一點的偏差就會越來越加重，甚至到下個二維碼時，讀碼器的視野已經偏離了二維碼，導致無法讀取，接下來就會出現持續拍攝不到圖片的情況；拍不到圖片的另外一種情況是：當機器人速度加快時，如果解碼時間不能同步加快，就會形成中央處理器在規定時間內不能收到上一次圖像采集的解碼信號，而致使延誤了下一次發出圖像采集命令的時間，而當中央處理器再次向圖像采集系統發出采集圖像的命令時，已經錯過了圖像拍攝的位置，造成圖像空拍現象。

綜上所述，目前基于二維碼的室內移動機器人定位系統及方法雖然解決了室內導航精確定位問題，但不能實時采集圖像，這個問題不解決，將嚴重影響移動機器人的行走速度。

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、實時性強且能顯著提高移動機器人行走速度的基于二維碼導航帶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：

一種基于二維碼導航帶的移動機器人定位系統，包括安裝在移動機器人小車上的二維碼定位控制器、二維碼讀碼器和敷設于地面上的二維碼導航帶，所述的二維碼導航帶由多個二維碼依次相鄰設置構成，所述二維碼定位控制器與二維碼讀碼器相連接用于采集二維碼導航帶信息并實現移動機器人的精確定位功能。

而且，所述的二維碼導航帶的長度為多個二維碼的寬度或長度之和。

而且，所述的二維碼導航帶為直線或為弧線。

而且，所述二維碼導航帶中的每個二維碼均內置有唯一的ID號，或者內置有坐標值。

而且，所述二維碼讀碼器至少為兩個，當二維碼讀碼器為兩個的時候，兩個二維碼讀碼器安裝在移動機器人小車長度方向的中心線上，一個位于移動機器人小車的中心點，另外一個位于移動機器人小車的尾部，兩個二維碼讀碼器之間的距離近似于移動機器人車體長度的二分之一。

而且，所述的二維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至少兩個二維碼讀碼器相連接采集二維碼導航帶信息并實現移動機器人的精確定位功能。

而且，所述的通信接口為網絡接口、USB接口或者1394接口，所述的二維碼讀碼器為具有網絡接口、USB接口或者1394接口的攝像頭。

本實用新型的優點和積極效果是：

1、本定位系統通過移動機器人定位系統的二維碼定位控制器、讀碼器和敷設于地面上的二維碼導航帶的有機結合，采用二維碼導航帶的方式巧妙地避開了視覺圖象處理的復雜特性，采用環境服務于系統的方法，輕松解決了長期解決不了的離散式分布的二維碼圖像不能實時采集的難題，使得圖像采集的實時性不再受軟件條件、硬件條件的制約，有效提高了移動機器人的運行速度，保證了移動機器人定位系統的高效率。

2、本定位系統在地面敷設二維碼導航帶的方式，施工簡單，操作快捷，對比從軟件上一味地縮短圖像解碼時間和從硬件上一味地提高硬件攝像頭的拍攝速度，其處理方法要簡單得多，成本要小很多，提高了性價比。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統連接示意圖；

圖2為兩個二維碼讀碼器安裝在一個移動機器人小車上的位置示意圖；

圖3為二維碼導航帶示意圖；

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述：