[實用新型]一種基于激光與慣性測量單元的移動機器人定位系統

有效

• 申請號: 201520986901.2
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN205175416U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 史思總;張華;肖宇峰;楚紅雨;李志雄;王坤朋;張靜;劉滿祿;霍建文
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

技術領域

本實用新型涉及一種定位系統，具體涉及一種基于激光與慣性測量單元的移動機器人定位系統。

背景技術

隨著科學技術的發展，機器人技術得到了迅猛的發展和應用，對于地面移動機器人，在技術水平上得到了顯著的提高，在應用程度上也得到了人們高度的重視，當人們利用移動物體代替人們去一些特殊場所或執行一些工作時，通常需要對移動機器人進行定位。然而，在現有技術中的移動機器人定位是通過設置在移動機器人上的傳感器感知環境和自身狀態進而實現定位功能，存在無法進行快速準確的定位的缺點，并且在一些特殊環境下，如地下停車場、隧道、山洞中等，無法滿足定位要求，基本屬于失效狀態，因此，移動機器人在一些特殊環境中執行工作時，定位就成為了一個必須解決的難點問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于激光與慣性測量單元的移動機器人定位系統，以解決現有技術中移動機器人定位不及時準確以及特殊場所失效的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種基于激光與慣性測量單元的移動機器人定位系統，其包括用以對移動機器人進行實時定位的定位單元以及用于為定位單元提供電源電壓的供電單元，供電單元與位于定位系統外的供電接口連接，定位單元包括處理模塊和用于對移動機器人的定位點進行實時檢測的檢測模塊，處理模塊分別與檢測模塊和位于定位系統外的通信接口連接，檢測模塊包括慣性測量單元和用于掃描移動機器人與其四周各個物品之間的間隔距離的二維激光測距傳感器。

進一步地，慣性測量單元包括用于測量移動機器人的轉動角度的三軸陀螺儀和用于測量移動機器人的運動加速度的三軸加速度計。

進一步地，處理模塊包括數據處理單元和用于為數據處理單元與定位系統進行通信的數據傳輸單元。

優選為，數據傳輸單元包括第一信號端和第二信號端，第一信號端與數據處理單元連接，第二信號端與通信接口連接。

本實用新型的有益效果為：該基于激光與慣性測量單元的移動機器人定位系統的檢測模塊包括慣性測量單元和二維激光測距傳感器，并且慣性測量單元和二維激光測距傳感器可相互校正誤差，在慣性測量單元和二維激光測距傳感器的相互配合下可實現對移動機器人的快速準確定位，并且該基于激光與慣性測量單元的移動機器人定位系統在一些特殊環境中也能夠很好地對移動機器人進行定位。

附圖說明

圖1為一種基于激光與慣性測量單元的移動機器人定位系統的原理框圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一種實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。

為簡單起見，以下描述中省略了本領域技術人員公知的某些技術特征。

如圖1所示，該基于激光與慣性測量單元的移動機器人定位系統包括定位單元，用以對移動機器人進行實時準確定位；以及供電單元，用于為移動機器人提供符合其所需電源電壓；供電單元與位于定位系統外的供電接口連接，在具體實施中，當機器人代替人類去一些特殊場所或執行一些工作時，可對其進行快速準確的定位。

該基于激光與慣性測量單元的定位系統的定位單元包括檢測模塊，用于對移動中的物體的定位點進行實時檢測；以及處理模塊，用于接收檢測模塊采集的信號并對信號進行處理和傳輸；處理模塊分別與檢測模塊和位于定位系統外的通信接口連接，可用于處理模塊和定位系統外部之間的數據通信。

檢測模塊包括慣性測量單元和用于掃描移動機器人與其四周各個物品之間的間隔距離的二維激光測距傳感器，慣性測量單元包括三軸陀螺儀，用于測量移動機器人的轉動角度；以及三軸加速度計，用于測量移動機器人的運動加速度。

在具體實施中，在慣性測量單元和二維激光測距傳感器均能夠獨立工作，在慣性測量單元和二維激光測距傳感器的相互配合下，可相互校正誤差，實現對移動機器人的定位功能，并且在地下停車場、隧道和山洞的環境中也能夠很好地對移動機器人進行定位。