[發明專利]一種適應充電屋門變化的巡檢機器人定位方法

有效

• 申請號: 201811026542.0
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109324610B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李勝;史一露;郭健;吳益飛;袁佳泉;朱禹璇;施佳偉;危海明;趙超;薛舒嚴;宋愷
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05D1/12
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種適應充電屋門變化的巡檢機器人定位方法，其特征在于，巡檢機器人為全向全驅機器人，在充電屋內設置有調整線A、調整線B，在充電屋外設置有調整線C，原點、充電樁均位于充電屋的中軸線上；具體包括以下步驟：

步驟1、巡檢機器人進入返航充電模式，巡檢機器人返航至原點時打開充電屋房門，利用里程計退回至調整線A，保證巡檢機器人全部處于充電屋內后關閉充電屋房門；

步驟2、在調整線A處，利用激光測距傳感器對巡檢機器人相對充電屋的距離進行測定，將巡檢機器人車身角度調整至背對充電樁所在平面，具體如下：

利用巡檢機器人前方正中間的激光傳感器測量θ₁與-θ₁角度下的激光測距值，來進行車身角度調整：θ₁與-θ₁為大小相同的固定角度，左右兩側測得的距離為Distance_l與Distance_r，當兩者相差在設定閾值VALID內，即|Distance_r-Distance_l|＜VALID時，巡檢機器人位姿正直，垂直于充電屋房門；由于單束激光數據有誤差，故而選取相鄰多束激光數據，以平均值作為θ₁與-θ₁角度下的Distance_l與Distance_r；

當右側距離大于左側，即Distance_r-Distance_l＜VALID時，則巡檢機器人車身向左傾斜，需向右旋轉至滿足|Distance_r-Distance_l|＜VALID；當左側距離大于右側，即Distance_l-Distance_r＜VALID時，則巡檢機器人車身向右傾斜，需向左旋轉至滿足|Distance_r-Distance_l|＜VALID；

步驟3、巡檢機器人后退至調整線B，調整巡檢機器人左右位置至充電口正對充電樁位置，然后巡檢機器人后退完成充電電極對接；當充電樁上的光電開關檢測到對接成功時，巡檢機器人停止運動，充電器打開，巡檢機器人進入充電狀態；

所述的調整巡檢機器人左右位置至充電口正對充電樁位置，具體如下：

利用激光傳感器測量巡檢機器人至右墻的距離Distance_wall，由于充電樁固定，即當充電口正對充電樁時的Distance_wall也為定值Distance_set；由于單束激光數據有誤差，故而選取相鄰多束激光數據，以平均值作為Distance_wall；調整巡檢機器人至右墻的距離Distance_wall，設置閾值VALID₂₂，左右橫移至|Distance_wall-Distance_set|＜VALID₂停止運動；

步驟4、當巡檢機器人完成充電并接收到巡檢任務時，先打開充電屋房門，利用里程計前進至調整線C，保證巡檢機器人完全離開充電屋后，關閉充電屋房門；巡檢機器人旋轉180°，面對充電屋門；

步驟5、在調整線C處，利用激光測距傳感器進行巡檢機器人相對充電屋的距離測定，調整巡檢機器人車身角度，保證巡檢機器人車身正直，正對充電屋房門；

步驟6、巡檢機器人后退至原點，并進行左右位置調整，確保巡檢機器人準確位于原點后即完成出庫操作，具體如下：

當巡檢機器人準確停靠在原點時，在θ₂角度下測得的激光距離數據為Distance_rel，此時θ₂角度下的激光與充電屋的墻角相切且Distance_rel為定值Distance_max；當巡檢機器人從調整線C退回原點時，通過檢測θ₂角度下的激光距離數據來判斷整體車身位置，從而進行左右調整；

設置閾值VALID₃，當測得的θ₂角度下的激光距離數據Distance_rel-Distance_max＞VALID₃時，巡檢機器人車身整體偏右，則巡檢機器人向左橫移，直至Distance_rel出現跳變減小時，巡檢機器人達到原點；當測得的θ₂角度下的激光距離數據Distance_rel-Distance_maxVALID₃時，巡檢機器人車身整體偏左，則巡檢機器人向右橫移，直至Distance_rel出現跳變增大時，巡檢機器人達到原點，出庫成功。

2.根據權利要求1所述的適應充電屋門變化的巡檢機器人定位方法，其特征在于，步驟1中所述的調整線A，設置在保證巡檢機器人全部處于充電屋內位置。

3.根據權利要求1所述的適應充電屋門變化的巡檢機器人定位方法，其特征在于，步驟4中所述的調整線C，設置在保證巡檢機器人完全處于充電屋外位置。