[發(fā)明專利]一種基于霍爾傳感器的倉庫機器人實時定位方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910756704.4
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110618656A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李章維;陳謙;陳福林;趙雨滴;周曉根;張貴軍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B19/402
• 分類號: G05B19/402;B65G1/137
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王利強

1.一種基于霍爾傳感器的倉庫機器人實時定位方法，其特征在于，所述定位方法包括以下步驟：

1)根據(jù)實際倉庫大小，在后臺上位機中建立虛擬倉庫三維模型圖，按照倉庫機器人的定位需求設(shè)定二維碼信標(biāo)的位置，保證任意兩個二維碼信標(biāo)的位置在一條直線上，且使機器人橫縱行駛路線相互垂直；

2)根據(jù)步驟1)，在實際倉庫中按照設(shè)計要求生成對應(yīng)位置信息的二維碼信標(biāo)，由于坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)量較小，可通過二維碼生成器將輸入的數(shù)字或字符裝換成一張具有唯一圖形的二維碼，具體坐標(biāo)信息形式為(x,y)，將二維碼信標(biāo)按照實際倉庫比例固定在地面的相應(yīng)位置；

3)利用安裝在倉庫機器人底部的攝像頭掃描地面的二維碼，獲取二維碼中的坐標(biāo)信息，并將坐標(biāo)信息上傳到后臺上位機中，根據(jù)已建立的等比例虛擬三維模型確定平面坐標(biāo)位置并標(biāo)記顯示；

4)在倉庫機器人的驅(qū)動電機上安裝霍爾傳感器，在倉庫中橫縱任意一行駛軌道上行駛時，當(dāng)機器人上的攝像頭掃描二維碼信標(biāo)時，開啟定時計數(shù)器中斷；

5)根據(jù)步驟4)，通過倉庫機器人驅(qū)動電機上的霍爾傳感器進行記錄機器人驅(qū)動輪所轉(zhuǎn)的圈數(shù)n，利用幾何公式算出驅(qū)動輪的周長，公式如下：

l＝2πr (1)

其中，l表示機器人驅(qū)動輪的周長，r表示驅(qū)動輪的半徑；

機器人與二維碼信標(biāo)的相對行駛距離，計算公式如下：

s＝nl (2)

將l帶入式(2)得：

s＝2nπr (3)

其中，s表示機器人與二維碼信標(biāo)的相對行駛距離，n表示機器人驅(qū)動電機所轉(zhuǎn)的圈數(shù)；

6)根據(jù)步驟5)，假定機器人的初始位置為(x₀,y₀)，機器人沿著x方向，即橫向行駛，則機器人的位置坐標(biāo)為：

P_(x,y)＝(x₀±s,y₀) (4)

將s帶入式(4)得：

P_(x,y)＝(x₀±2nπr,y₀) (5)

其中，P_(x,y)表示當(dāng)前機器人的實時位置坐標(biāo)；

7)在機器人每掃描一次二維碼信標(biāo)的同時，定時計數(shù)器復(fù)位清零，即開始重新記錄霍爾傳感器反饋的驅(qū)動輪圈數(shù)，且需檢測機器人是否轉(zhuǎn)彎，若執(zhí)行了轉(zhuǎn)彎操作，則機器人的坐標(biāo)位置為：

P_(x,y)＝(x₁,y₁±2nπr) (6)

其中，P_(x,y)表示當(dāng)前機器人的實時位置坐標(biāo)，x₁、y₁表示某一二維碼信標(biāo)的位置坐標(biāo)；

8)根據(jù)步驟7)，將計算所得的坐標(biāo)值上傳到后臺上位機中，并通過數(shù)據(jù)處理顯示在虛擬三維模型圖中，同時根據(jù)上傳的位置數(shù)據(jù)實時更新，即可直觀精確的顯示出倉庫機器人的實時位置坐標(biāo)。