[發(fā)明專利]一種基于復雜現(xiàn)場的機器人的定位系統(tǒng)及定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010198242.1
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111337021B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史超
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳國信泰富科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/00;G01C21/20
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳軼淳

本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于復雜現(xiàn)場的機器人的定位系統(tǒng)及定位方法，其中，定位系統(tǒng)包括：建模模塊，在終端設(shè)備中根據(jù)復雜現(xiàn)場的原始平面圖建立3D地圖傳輸至機器人的處理裝置；掃描模塊，連接建模模塊，機器人根據(jù)3D地圖對復雜現(xiàn)場掃描，輸出掃描結(jié)果；慣性測量模塊，檢測機器人的姿態(tài)及慣性導航位置；定位模塊，連接掃描模塊及慣性測量模塊，根據(jù)掃描結(jié)果、姿態(tài)及慣性導航位置進行機器人的自身定位，并產(chǎn)生回傳定位信息并發(fā)送至終端設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果在于：機器人根據(jù)3D地圖對復雜現(xiàn)場進行掃描并結(jié)合慣性測量模塊，從而實現(xiàn)自身定位，解決了人類無法達到的救災現(xiàn)場或GPS定位設(shè)備無法直接定位導航的難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于復雜現(xiàn)場的機器人的定位系統(tǒng)及定位方法。

背景技術(shù)

目前，在復雜的特殊環(huán)境下，自定位具有多種方式，一般是通過室內(nèi)GPS定位系統(tǒng)(Indoor Global Positioning System，縮寫為iGPS)建立全廠范圍內(nèi)的位置測量場、并在移動機器人本體上安裝測量點，從而實現(xiàn)3D空間內(nèi)的精確定位，并且還可以在AGV(Automated Guided Vehicle自動導引運輸車/無人搬運車)活動范圍內(nèi)鋪設(shè)磁條或者RFID(Radio Frequency Identification無線射頻識別)標記裝置獲得自身位置，然而該方式需要對環(huán)境提出特殊的要求并做出特殊的改造。

因此，針對上述問題，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種基于復雜現(xiàn)場的機器人的定位系統(tǒng)及定位方法。

具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種基于復雜現(xiàn)場的機器人的定位系統(tǒng)，其中，包括：

一建模模塊，用于在一終端設(shè)備中根據(jù)所述復雜現(xiàn)場的原始平面圖建立一3D地圖，并傳輸至所述機器人的處理裝置中；

一掃描模塊，設(shè)置于所述機器人中，并連接所述建模模塊，用于所述機器人根據(jù)所述3D地圖對所述復雜現(xiàn)場進行實時掃描，以輸出一掃描結(jié)果；

一慣性測量模塊，設(shè)置于所述機器人中，用以檢測并輸出所述機器人的姿態(tài)及慣性導航位置；

一定位模塊，連接所述掃描模塊及所述慣性測量模塊，用于根據(jù)所述掃描結(jié)果、所述姿態(tài)及所述慣性導航位置進行所述機器人的自身定位，并產(chǎn)生一回傳定位信息并發(fā)送至所述終端設(shè)備。

優(yōu)選的，所述建模模塊包括：

一建模單元，用于在所述終端設(shè)備根據(jù)所述復雜現(xiàn)場的所述原始平面圖，以建立所述3D地圖；

一傳輸單元，連接所述建模單元，用于將所述3D地圖傳輸至所述機器人的所述處理裝置中進行儲存。

優(yōu)選的，所述定位模塊包括：

環(huán)境構(gòu)建單元，分別連接所述掃描模塊及所述慣性測量模塊，以根據(jù)所述掃描結(jié)果及所述姿態(tài)，修正所述掃描結(jié)果，以及根據(jù)修正后的所述掃描結(jié)果構(gòu)建所述機器人周圍的環(huán)境信息并輸出；

環(huán)境定位單元，分別連接所述環(huán)境構(gòu)建單元及所述處理裝置，用以根據(jù)所述環(huán)境信息及所述3D地圖，確定所述環(huán)境信息于所述3D地圖上的位置并輸出；

機器人定位單元，分別連接所述掃描模塊、所述所述慣性測量模塊、環(huán)境構(gòu)建單元及所述環(huán)境定位單元，用于根據(jù)所述掃描結(jié)果、所述姿態(tài)、所述慣性導航位置、所述環(huán)境信息以及所述環(huán)境信息于所述3D地圖上的位置，確定所述機器人于于所述3D地圖上的標識位置；

一回傳單元，分別連接所述機器人定位單元及所述終端設(shè)備，用以將所述標識位置回傳至所述終端設(shè)備。