[發明專利]一種基于里程計的機器人定位恢復方法

有效

• 申請號: 201711457137.X
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108151760B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 林歡;李彬;魏軍;程敏;趙偉;邱顯東;張國良;王鋒;項導;毛成林
• 申請（專利權）人: 億嘉和科技股份有限公司
• 主分類號: G01C22/00
• 分類號: G01C22/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳靜

本發明公開了一種基于里程計的機器人定位恢復方法，屬于智能機器人技術領域。本發明包括以下步驟：正常導航過程中維護里程計信息和關鍵點信息；判斷機器人發生定位丟失后，進行定位恢復。本發明可以實現在偶發的定位丟失情況下，機器人定位恢復并持續運行的成功率達到96％以上，降低運維成本。

技術領域

本發明屬于智能機器人技術領域，具體涉及一種基于里程計的機器人定位恢復方法。

背景技術

變電站智能巡檢機器人是一種室外輪式移動機器人，可攜帶可見光、紅外等檢測設備對室外變電站內的設備進行全時段的自主巡檢。如何精確地確定系統的位置移動并由此規劃機器人的運動軌跡，是自主式移動機器人研究領域非常關注的問題。自主導航是機器人進行自主巡檢的關鍵步驟，機器人的準確定位是實現自主導航的前提，而機器人的定位不丟失，順利返回充電，則是室外機器人持續穩定運行的保障。

定位導航作為最底層技術，是構建整個機器人的核心關鍵。室外智能巡檢機器人采用激光定位的方式，輔助機器人進行行走控制。在室外智能巡檢機器人實際運行中，激光定位方式即采用激光傳感器采集的激光點云數據來作為定位算法的輸入的定位方式，受真實環境變化及顛簸等因素，穩定性受影響很大。同時，當出現路段環境較為相似，可便于機器人記憶的參照物較少，不利于機器人的定位，也會出現機器人迷路的情況。在運維過程中機器人在定位過程中有一定機率丟失定位，進而造成機器人無法行走，直至電量耗盡，這極大程度上影響機器人運行的續航能力及穩定性，并增加了用戶的運維成本。

發明內容

本發明目的是：針對現有技術的不足，提供一種基于里程計的機器人定位恢復方法。該方法在確定機器人丟失定位的情況下，能夠進行定位恢復，解決機器人行走過程中定位丟失的問題。

本發明提供的基于里程計的機器人定位恢復方法包括以下步驟：

正常導航過程中維護里程計信息和關鍵點信息；

判斷機器人發生定位丟失后，進行定位恢復。

進一步而言，所述定位恢復包括以下步驟：

判斷里程計隊列和關鍵點隊列中有存儲數據時，控制機器人行走到上一關鍵點位置，根據當前位置重新設置機器人定位；直至定位恢復。

進一步而言，控制機器人行走到上一關鍵點位置時，使用周期糾正流程，即通過對機器人運動過程中每一幀數據進行目標點與當前位置的對比，重新進行速度規劃，對行走過程中位置偏差進行糾正。

進一步而言，所述速度規劃使用速度平滑流程，即根據機器人離目標點的距離來規劃速度和加速度。

進一步而言，所述速度平滑流程，遵循以下原則：

(1)機器人離目標點越近時，速度越低；反之，速度越高；

(2)機器人離目標點越近時，加速度越低；反之，加速度越高。

進一步而言，所述速度平滑流程中速度v的函數為：

v＝a*d^b

其中a、b是函數待確定的參數，可以根據每個機器人所能運動的速度上下限和通常的運動距離來定義函數中的v和d，將v和d代入公式獲取參數a、b。

進一步而言，所述關鍵點信息包括里程計信息中第一幀數據、機器人行走固定距離或轉向固定角度后的里程計信息。

進一步而言，所述定位丟失是指定位置信度小于閾值。

進一步而言，所述定位恢復的具體步驟如下：

1)判斷記錄機器人行走數據的里程計隊列中是否有存儲數據，如果有存儲數據，則進入步驟2)；否則，定位恢復失敗；