[發明專利]一種機器人室內定位方法

有效

• 申請號: 201610973666.4
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN106643694B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 王芳;劉汝佳;呂翀;李楠;段俊杰
• 申請（專利權）人: 航天科工智能機器人有限責任公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 管瑩;肖琨

1.一種機器人室內定位方法，包括：

數據存儲步驟，用于存儲上一時刻的編碼器數據以及超寬帶數據；

數據采集步驟，用于通過設置在驅動所述機器人的左右輪的電機的軸端的光電編碼器采集當前時刻的編碼器數據以及通過超寬帶定位系統采集當前時刻的超寬帶數據；

增量數據計算步驟，用于根據所存儲的上一時刻的編碼器數據和超寬帶數據以及所采集的當前時刻的編碼器數據和超寬帶數據來計算里程增量和位置增量；以及

定位信息評估步驟，用于根據所計算的里程增量和位置增量來判斷所述編碼器數據和所述超寬帶數據是否異常，從而確定使用無跡卡爾曼濾波方法、航位推算方法或由所述超寬帶定位系統獲得的超寬帶位姿信息來獲得所述機器人在當前時刻的定位信息。

2.如權利要求1所述的機器人室內定位方法，其中，所述定位信息評估步驟包括：如果所述里程增量為零并且所述位置增量不為零，則判斷所述編碼器數據正常并且所述超寬帶數據異常，從而確定使用所述航位推算方法來獲得所述機器人在當前時刻的位置和航向，其中使用所述航位推算方法來獲得所述機器人在當前時刻的位置和航向包括：裝訂航向失準角的步驟，以使得所述航位推算方法使用當前時刻的編碼器數據和已裝訂的航向失準角來計算所述機器人在當前時刻的位置和航向。

3.如權利要求1所述的機器人室內定位方法，其中，所述定位信息評估步驟包括：如果所述位置增量小于預定值并且所述里程增量的絕對值大于等于預定倍數的所述位置增量，則判斷所述編碼器數據異常并且所述超寬帶數據正常，從而使用所述超寬帶位姿信息獲得所述機器人在當前時刻的位置以及由設置在機器人上的電子羅盤確定的當前時刻的航向。

4.如權利要求1所述的機器人室內定位方法，其中，所述定位信息評估步驟包括：如果所述里程增量的絕對值小于預定值并且所述位置增量大于等于預定倍數的所述里程增量的絕對值，則判斷所述編碼器數據正常并且所述超寬帶數據異常，從而確定使用所述航位推算方法來獲得所述機器人在當前時刻的位置和航向，其中使用所述航位推算方法來獲得所述機器人在當前時刻的位置和航向包括：裝訂航向失準角的步驟，以使得所述航位推算方法使用當前時刻的編碼器數據和已裝訂的航向失準角來計算所述機器人在當前時刻的位置和航向。

5.如權利要求1所述的機器人室內定位方法，其中，所述定位信息評估步驟包括：如果所述里程增量的絕對值小于預定值并且所述位置增量小于預定倍數的所述里程增量的絕對值，則判斷所述編碼器數據正常并且所述超寬帶數據正常，從而使用所述無跡卡爾曼濾波方法來獲得所述機器人在當前時刻的位置和航向，其中使用所述無跡卡爾曼濾波方法來獲得所述機器人在當前時刻的位置和航向包括通過設置在機器人上的電子羅盤采集當前時刻的航向數據的步驟，以使得所述無跡卡爾曼濾波方法使用當前時刻的編碼器數據、超寬帶數據以及航向數據來計算所述機器人在當前時刻的位置、航向以及航位推算失準角。

6.如權利要求4所述的機器人室內定位方法，其中，在判斷所述編碼器數據正常并且所述超寬帶數據異常的情況下，如果連續多次滿足所述里程增量的絕對值小于預定值并且所述位置增量小于預定倍數的所述里程增量的絕對值，則判斷所述編碼器數據正常并且所述超寬帶數據正常，從而使用所述無跡卡爾曼濾波方法來獲得所述機器人在當前時刻的位置和航向，其中使用所述無跡卡爾曼濾波方法來獲得所述機器人在當前時刻的位置和航向包括通過設置在機器人上的電子羅盤采集當前時刻的航向數據的步驟，以使得所述無跡卡爾曼濾波方法使用當前時刻的編碼器數據、超寬帶數據以及航向數據來計算所述機器人在當前時刻的位置、航向以及航位推算失準角。

7.如權利要求1所述的機器人室內定位方法，其中，所述定位信息評估步驟包括：如果所述里程增量的絕對值大于等于預定值并且所述位置增量大于等于所述預定值，則判斷所述編碼器數據異常并且所述超寬帶數據異常，從而停止計算所述機器人在當前時刻的位置數據和航向數據并且輸出上一時刻的位置和航向。

8.如權利要求1至6中的任一項所述的機器人室內定位方法，其中，所述數據存儲步驟包括：存儲所獲得的所述機器人在當前時刻的位置、航向以及航向失準角以用于下一時刻的計算。