[發明專利]一種基于數字字母識別的移動機器人定位方法

有效

• 申請號: 201710867536.7
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107782305B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 翟曉彤;安寧;張西平;曾勁松;劉國寧;李和林
• 申請（專利權）人: 鄭州鄭大智能科技股份有限公司
• 主分類號: G01C21/04
• 分類號: G01C21/04;G01C21/22
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 李想

本發明提供一種基于數字字母識別的移動機器人定位方法，包括：制作標識圖片，標識圖片上設置獲取坐標信息的編號標識和獲取方向和角度信息的角度標識；將機器人工作區域置于世界坐標系中，并在工作區域鋪設多個標識圖片，同時建立編號標識?坐標對照表；機器人行進過程中，當拍攝到標識圖片時，識別編號標識，并通過與編號標識?坐標對照表的對照，獲取當前編號標識對應的坐標信息；同時識別角度標識，獲取機器人當前的行進方向和相對世界坐標系的偏移角度。本發明的標識圖片中包含坐標信息的標識為數字字母，有著編號信息足夠、讀取簡便等優勢，不需要對準，無論以任何角度掃描，信息均可正確被讀取。

技術領域

本發明屬于移動機器人定位的領域，更具體來說，涉及基于地面基準標識的移動機器人定位，用于在自動化工廠或者自動化倉庫中，有效地控制移動機器人的正確運行。

背景技術

隨著科技的進步，移動機器人的應用越來越廣泛，特別是在倉儲物流、移動操作等工業領域。為實現在自動化工廠或自動化倉庫中對移動機器人正確運行的有效控制，需要對移動機器人進行精準定位，并在此基礎上規劃路線。因此尋求一種準確、快速地對移動機器人進行定位的方法是一個函待解決的問題。目前大多數的移動機器人采用如RFID、電磁感應技術、機器視覺技術和激光技術進行定位。雖然這些定位技術已經成熟，但電磁感應技術更改路徑困難；機器視覺定位復雜，實時性差；激光技術定位電路復雜，成本較高。

發明內容

基于現有技術中針對定位精度和成本問題，本發明提供一種基于數字字母識別的移動機器人定位方法。

本發明采用以下技術方案：

一種基于數字字母識別的移動機器人定位方法，包括：

步驟（1）：制作標識圖片，所述標識圖片上設置獲取坐標信息的編號標識和獲取方向和角度信息的角度標識；

步驟（2）：將機器人工作區域置于世界坐標系中，并在工作區域鋪設多個標識圖片，同時建立編號標識-坐標對照表；

步驟（3）：機器人行進過程中，當拍攝到標識圖片時，識別編號標識，并通過與編號標識-坐標對照表的對照，獲取當前編號標識對應的坐標信息；同時識別角度標識，獲取機器人當前的行進方向和相對世界坐標系的偏移角度，根據機器人當前的坐標信息、行進方向、偏移角度對機器人進行定位。

所述步驟（1）中，角度標識包括具有方向的基準線，設定圖片坐標系、機器人坐標系、世界坐標系的某一軸為基準軸，基準軸的某方向為正方向，則基準線與圖片坐標系的基準軸正方向之間的夾角已知；機器人識別標識圖片中的基準線后，計算基準線在機器人坐標系下、與機器人坐標系的基準軸正方向之間的夾角，再根據圖片坐標系與世界坐標系之間的關系，獲取基準線與世界坐標系的基準軸正方向之間的夾角，進而獲取移動機器人相對于世界坐標系的基準軸正方向的偏移角度。

所述機器人在識別當前位置的坐標后，與機器人內存儲的下一位置的坐標進行對比，判斷機器人從當前坐標行進到下一位置坐標的下一行進方向，然后根據基準線與世界坐標系的基準軸正方向的偏移角度，獲取當前機器人相對于下一行進方向的偏移角度，機器人相對于世界坐標系的基準軸旋轉該偏移角度后，沿下一行進方向前進，直到達到目標位置。

所述標識圖片上設置兩個半徑不同的圓形光學標記點，兩個圓形光學標記點的圓心連線作為基準線，基準線的正方向為從大圓形光學標記點到小圓形光學標記點的方向或者從小圓形光學標記點到大圓形光學標記點的方向；

所述多個標識圖片鋪設在工作場地中時，基準線之間相互平行且方向相同。

步驟（1）中，所述同一標識圖片上的編號標識包括至少一組由n個數字字母符號組成的小組合，每個小組合對應一組編號，每一組編號對應編號標識-坐標對照表中的一個坐標，同一標識圖片上的多個小組合對應同一組編號。

所述步驟（2）中，將工作場地在世界坐標系中劃分為大小與長寬均相等的網格，每一個網格頂點上鋪設標識圖片。