[發(fā)明專利]一種檔案用機器人及其導航定位系統(tǒng)及導航定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910207140.9
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109798901B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設計）人: 王嘯峰;王永梅;張穎;喬勇;余冠霖;田漪;高小濤;周立;于淼;崔建偉
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;東南大學;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種用于機器人的導航定位系統(tǒng)的導航定位方法，其特征在于：導航定位系統(tǒng)包括若干個用于動態(tài)測距的高精度近距離超聲波測距儀以及一個用于靜態(tài)測距的高精度遠距離激光測距儀；所述導航定位系統(tǒng)根據(jù)機器人所處的運動狀態(tài)及位置對不同測距儀進行選擇使用；所述導航定位系統(tǒng)包括9個傳感器，其中第一至第六傳感器、第八傳感器及第九傳感器為高精度近距離超聲波測距儀，第七傳感器為高精度遠距離激光測距儀；第一傳感器（31）和第二傳感器（32）設置在機器人的正面，第三傳感器（21）和第四傳感器（22）設置在機器人的右側面，第五傳感器（11）和第六傳感器（12）設置在機器人的背面；第七傳感器（5）設置在第一傳感器（31）和第二傳感器（32）之間；第八傳感器（41）和第九傳感器（42）設置在機器人的左側面；

導航定位方法包括以下步驟：

步驟1、獲取機器人的當前位置和工作指令中的目標工作區(qū)位置，判斷移動指令中的目標工作區(qū)相對于機器人所處位置的方位，若機器人車身不在目標工作區(qū)所在的Y方向通道內，則沿X軸向目標工作區(qū)的方向運動，直至機器人車身已部分進入該通道；

步驟2、沿X軸繼續(xù)向目標工作區(qū)所處方位的方向移動，使機器人車身全部處于目標工作區(qū)所在的Y方向通道中；

步驟3、沿Y軸向目標工作區(qū)所處方位移動，進入以密集架為參照物的導航區(qū)；

步驟4、機器人繼續(xù)沿Y軸運動，判斷機器人車身是否部分進入目標工作區(qū)；若車身已部分進入目標工作區(qū)，進入步驟5；否則，繼續(xù)移動，返回步驟4；

步驟5、判斷機器人車身是否全部進入目標工作區(qū)，若是，控制機器人沿X軸方向運動；否則繼續(xù)移動調整，向目標工作區(qū)移動，返回步驟5；

其中，所述導航定位方法根據(jù)機器人的不同類型測距儀檢測的距離值來判斷機器人是否已處在或是否移動至目標工作區(qū)所在的Y方向通道、以密集架為參照物的導航區(qū)、目標工作區(qū)所在的X方向通道；

所述步驟3具體包括以下步驟：

步驟50）沿Y軸向目標工作區(qū)所處方位移動，并檢測第一條件是否滿足，所述第一條件是：0X222(L1-LX)，其中，X22表示第四傳感器（22）的測量值，L1表示機器人的長度，LX表示機器人長度方向中，第五傳感器11和第六傳感器12之間的距離；如果滿足，則機器人第四傳感器（22）檢測到密集架，進入步驟60）；如果不滿足，則返回本步驟；

步驟60）進入?yún)⒄彰芗艿膶Ш絽^(qū)，設置第三傳感器（21）、第四傳感器（22）為導航傳感器，參照物為密集架，機器人和參照物的距離為X3，機器人移動的目標位置YN=W1+（N-1）×W0，其中，W1表示第一行密集架距后側圍墻的距離；W0表示密集架的寬度；

步驟70）機器人繼續(xù)沿Y軸向目標工作區(qū)所處方位移動，并滿足|X2-X3|Δ，使機器人車身與參照物保持X3的距離；X2表示密集架左側距庫房左側圍墻之間的通道寬度；

步驟80）第五傳感器（11）和第六傳感器（12）測得正向方設定范圍內有隨機障礙時，則暫停移動，并給出警示，待障礙消失后，機器人繼續(xù)前進；

步驟90）檢測|X21-X22|Δ是否滿足，如滿足，則進入步驟100），否則，調整機器人車身，使其與參照物平行，并返回本步驟；其中，X21表示第三傳感器（21）的測量值。

2.根據(jù)權利要求1所述的導航定位方法，其特征在于：步驟1中，判斷機器人車身是否部分進入目標工作區(qū)所在的Y方向通道是通過機器人正面及背面的四個傳感器對機器人至前后側圍墻的距離進行檢測的方式實現(xiàn)的。

3.根據(jù)權利要求1所述的導航定位方法，其特征在于：步驟1具體包括：

步驟20）設置第一傳感器（31）和第二傳感器（32）為導航傳感器，以室內圍墻為參照物，機器人至圍墻的距離為Y0，機器人沿X軸向目標工作區(qū)的方向運動，且滿足|Y3-Y0|Δ，其中，Y3表示第一傳感器（31）和第二傳感器（32）檢測值的平均值，Δ表示傳感器檢測值的平均值與設定值的差值；

步驟30）檢測Y11和Y12是否超過預設距離∞，如果超過，則表示機器人車身已部分進入目標工作區(qū)所在的Y方向通道，進入步驟2，否則，返回步驟20），繼續(xù)移動；其中，Y11表示第五傳感器（11）的測量值，Y12表示第六傳感器（12）的測量值。