[發(fā)明專利]一種室外移動(dòng)機(jī)器人定位方法、系統(tǒng)及其電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010793788.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN111947644B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍向;宋濤;馬亞龍;吳新開
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京洛必德科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00;G01S5/02;G01S19/48;G01S19/49;G01C21/16
• 代理公司: 北京知匯林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11794
• 代理人: 董濤

1.一種基于多傳感器融合的室外移動(dòng)機(jī)器人定位方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1、初始化機(jī)器人定位中央管理系統(tǒng)，導(dǎo)入環(huán)境地圖，建立環(huán)境坐標(biāo)系；

步驟2、所述機(jī)器人定位中央管理系統(tǒng)確定通信系統(tǒng)的運(yùn)行是否正常；若通信系統(tǒng)的運(yùn)行存在問題，則通過預(yù)警來通知專業(yè)人員進(jìn)行處理，等待通信系統(tǒng)恢復(fù)正常后，再繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的步驟；若通信系統(tǒng)的運(yùn)行正常，則執(zhí)行步驟3；

步驟3、所述室外移動(dòng)機(jī)器人確定環(huán)境感知定位備選位置點(diǎn)，該環(huán)境感知定位備選位置點(diǎn)由機(jī)器人接收的環(huán)境中固定安置的信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)感應(yīng)信息推算獲得；在室外移動(dòng)機(jī)器人通過接收的環(huán)境中固定安置的信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)感應(yīng)信息進(jìn)行定位之前，機(jī)器人中央定位系統(tǒng)先建立環(huán)境感知定位位置數(shù)據(jù)庫(kù)；

步驟4、所述室外移動(dòng)機(jī)器人確定多機(jī)協(xié)同感知定位備選位置點(diǎn)，所述多機(jī)協(xié)同感知定位備選位置點(diǎn)由機(jī)器人接收到的附近其他機(jī)器人傳送的定位信息推算獲得；

步驟5、所述室外移動(dòng)機(jī)器人確定衛(wèi)星導(dǎo)航定位備選位置點(diǎn)，所述衛(wèi)星導(dǎo)航定位備選位置點(diǎn)由北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、GLONASS導(dǎo)航系統(tǒng)或者GALILEO導(dǎo)航系統(tǒng)獲得；

步驟6、所述室外移動(dòng)機(jī)器人確定環(huán)境圖像信息定位備選位置點(diǎn)，所述環(huán)境圖像信息定位備選位置點(diǎn)由機(jī)器人的視覺定位系統(tǒng)獲得；

步驟7、所述室外移動(dòng)機(jī)器人確定軌跡計(jì)算定位備選位置點(diǎn)，所述軌跡計(jì)算定位備選位置點(diǎn)由機(jī)器人的IMU和里程計(jì)測(cè)算獲得；

步驟8、所述機(jī)器人將所述環(huán)境感知定位備選位置點(diǎn)、所述多機(jī)協(xié)同感知定位備選位置點(diǎn)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位備選位置點(diǎn)、環(huán)境圖像信息定位備選位置點(diǎn)和所述軌跡計(jì)算定位備選位置點(diǎn)通過環(huán)境中通信系統(tǒng)發(fā)送到所述機(jī)器人定位中央管理系統(tǒng)；

步驟9、所述機(jī)器人定位中央管理系統(tǒng)根據(jù)接收到的所述環(huán)境感知定位備選位置點(diǎn)、所述多機(jī)協(xié)同感知定位備選位置點(diǎn)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位備選位置點(diǎn)、環(huán)境圖像信息定位備選位置點(diǎn)和所述軌跡計(jì)算定位備選位置點(diǎn)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型融合多源位置信息確定機(jī)器人當(dāng)前所在位置，以融合后的機(jī)器人定位信息與5種定位備選位置點(diǎn)進(jìn)行比較并計(jì)算差異距離，計(jì)算誤差最小偏差率；然后將確定的具有誤差最小偏差率的位置信息發(fā)送給所述機(jī)器人。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室外移動(dòng)機(jī)器人定位方法，其特征在于，所述環(huán)境感知定位位置數(shù)據(jù)庫(kù)通過以下方法實(shí)現(xiàn)：

機(jī)器人定位中央管理系統(tǒng)預(yù)先在環(huán)境中設(shè)置環(huán)境采樣點(diǎn)，并由專業(yè)人員精確確定每個(gè)環(huán)境采樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，室外移動(dòng)機(jī)器人攜帶用于接收環(huán)境中固定安置的信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)的專用設(shè)備，在每個(gè)環(huán)境采樣點(diǎn)進(jìn)行多次采樣，以得到每個(gè)環(huán)境采樣點(diǎn)的接收的信號(hào)強(qiáng)度指示數(shù)據(jù)信息，然后建立環(huán)境采樣點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度指示數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，并將其作為環(huán)境感知定位位置數(shù)據(jù)庫(kù)；

當(dāng)室外移動(dòng)機(jī)器人開始進(jìn)行環(huán)境感知定位時(shí)，室外移動(dòng)機(jī)器人將讀取當(dāng)前接收環(huán)境中固定安置的信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)，機(jī)器人攜帶的專用設(shè)備接收到信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)強(qiáng)度指示數(shù)據(jù)，并通過環(huán)境中通信系統(tǒng)將機(jī)器人獲得的信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)強(qiáng)度指示數(shù)據(jù)發(fā)送到機(jī)器人定位中央管理系統(tǒng)，機(jī)器人定位中央管理系統(tǒng)根據(jù)室外移動(dòng)機(jī)器人獲得的信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)強(qiáng)度指示數(shù)據(jù)與建立的環(huán)境感知定位位置數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配，將匹配的相似度最高的環(huán)境采樣點(diǎn)確定為環(huán)境感知定位備選位置點(diǎn)；

在運(yùn)行環(huán)境中固定安置了一個(gè)或多個(gè)信號(hào)發(fā)射源向環(huán)境發(fā)射出各自的信號(hào)，每個(gè)信號(hào)發(fā)射源有各自的地址作為各自區(qū)別在環(huán)境中各處位置接收到各信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)強(qiáng)度存在差異性，在各個(gè)環(huán)境采樣點(diǎn)采集對(duì)應(yīng)采樣的位置而得到的各個(gè)信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)強(qiáng)度，得到在一個(gè)位置的各個(gè)信號(hào)發(fā)射源的信號(hào)強(qiáng)度，并根據(jù)該信號(hào)強(qiáng)度反向逆推得到相似度最高的位置是哪一個(gè)環(huán)境采樣點(diǎn)，將相似度最高的位置對(duì)應(yīng)的環(huán)境采樣點(diǎn)確定為環(huán)境感知定位備選位置點(diǎn)。