[發明專利]一種機器人室內定位導航系統及方法

有效

• 申請號: 201710121166.2
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106919171B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 陳冬梅;賈林;李濤;王智鋒
• 申請（專利權）人: 安科機器人有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01C21/20
• 代理公司: 深圳協成知識產權代理事務所(普通合伙) 44458
• 代理人: 章小燕

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及機器人室內定位導航系統及方法。該方法包括：設置定位系統中所用到的至少三個基站的初始坐標值并據此建立絕對坐標系；接收對機器人在絕對坐標系的目標位置和目標姿態的設定；獲取機器人在絕對坐標系的當前位置和當前姿態；接收導航開始的指令，根據目標位置、目標姿態、當前位置和當前姿態計算機器人的行走路徑，根據機器人的行走路徑控制機器人運動；在機器人運動過程中，更新當前位置及更新當前姿態，更新后當前位置及更新后當前姿態作為反饋，重新計算機器人的行走路徑。該方法基于UWB室內定位技術，設置至少三個基站的初始坐標值并據此建立絕對坐標系，定位方法更簡單易用。

【技術領域】

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種機器人室內定位導航系統及方法。

【背景技術】

隨著傳感技術、控制技術、機械加工和新材料的發展，特別是近年來計算機、網絡和圖像處理技術發展的突飛猛進，移動機器人的智能導航研究已經取得很大進展。目前移動機器人的應用領域不斷擴大，移動機器人室內活動環境的復雜程度也日益增加，而且用戶對移動機器人的要求又有所提高。

在移動機器人相關技術的研究中,導航和定位技術是其研究的核心,也是移動機器人實現智能化及完全自主的關鍵技術。

發明人在實現本發明的過程中，發現至少存在以下技術問題：如何對機器人進行室內定位導航，并且讓機器人的定位導航方法簡單易用。

【發明內容】

本發明針對現有技術中如何對機器人進行室內定位導航，并且讓機器人的定位導航方法簡單易用的技術問題，提供一種機器人室內定位導航系統和方法，技術方案如下：

本發明實施例提供一種機器人室內定位導航方法，包括：

設置定位系統中所用到的至少三個基站的初始坐標值，根據至少三個基站的初始坐標值建立絕對坐標系；

接收對所述機器人在所述絕對坐標系的目標位置和目標姿態的設定；

獲取所述機器人在所述絕對坐標系的當前位置和當前姿態；

接收導航開始的指令，根據所述目標位置、目標姿態、當前位置和當前姿態計算所述機器人的行走路徑，根據所述機器人的行走路徑控制所述機器人運動；

在所述機器人運動過程中，更新當前位置為更新后當前位置及更新當前姿態為更新后當前姿態；

根據所述目標位置、目標姿態、更新后當前位置和更新后當前姿態計算所述機器人的過程行走路徑。

可選地，在所述機器人運動過程中，更新當前位置為更新后當前位置及更新當前姿態為更新后當前姿態之后，所述方法還包括：

對所述更新后當前姿態進行校正得到更新及校正后當前姿態；

所述根據所述目標位置、目標姿態、更新后當前位置和更新后當前姿態計算所述機器人的過程行走路徑具體包括：

根據所述目標位置、目標姿態、校正后更新后當前位置和更新及校正后當前姿態計算所述機器人的行走路徑。

可選地，所述機器人包括多個姿態傳感器，在多個姿態傳感器相互之間的連線所在的安裝平面構建相對坐標系，其中，相對坐標系x軸方向平行于地面且與機器人運行方向一致，相對坐標系y軸方向平行于地面，所述對所述更新后當前姿態進行校正得到更新及校正后當前姿態具體包括：

通過所述機器人的姿態傳感器獲取所述機器人處于當前姿態時的當前姿態角α；

通過所述機器人的姿態傳感器獲取所述機器人處于更新后當前姿態時的更新后當前姿態角β；

通過以下算式更新及校正后當前姿態角：

γ＝β-α