[發(fā)明專利]一種室內機器人定位導航系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113721258A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 吳勇謀;吳麗蘭
• 申請（專利權）人: 河源市勇藝達科技有限公司
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93;G01S17/86;G01S5/08
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 顧南江

本發(fā)明公開了一種室內機器人定位導航系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括亮度傳感器、多個UWB定位標簽、UWB定位基站、圖像采集模塊、控制處理器、無線通信模塊和云端服務器；通過設置亮度傳感器、多個UWB定位標簽、UWB定位基站和圖像采集模塊，當室內的亮度良好時，直接通過圖像采集模塊采集機器人附近圖像實現(xiàn)定位的效果，當室內的亮度比較差時，通過UWB定位標簽、UWB定位基站和圖像采集模塊來實現(xiàn)定位的效果，能夠提高定位的準確率，有效避免由于光線而影響識別出室內機器人所處位置的準確率。

技術領域

本發(fā)明涉及定位導航技術領域，尤其涉及一種室內機器人定位導航系統(tǒng)及 方法。

背景技術

近年來，全球工業(yè)機器人銷量大幅增加，同時，服務型機器人發(fā)展迅速， 應用范圍日趨廣泛，面向室內應用的智能機器人是其中一個重要發(fā)展方向，但 室內機器人目前面臨的最大問題是定位導航問題，假如用金字塔來表示機器人 技術，那么定位導航作為最底層技術，正是構建整個機器人的核心關鍵，常見 的室內機器人定位導航方法是通過圖像采集技術實現(xiàn)的，通過圖像采集技術采 集室內機器人附近的圖像，依據(jù)圖像識別出室內機器人所處位置，從而實現(xiàn)定 位導航的效果，然而，通過圖像采集技術識別室內機器人所處位置很容易受到 光線和亮度的影響，當光線和亮度都比較差的情況下，圖像采集技術無法清晰拍攝到室內機器人附近的圖像，從而降低識別出室內機器人所處位置的準確 率。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種室內機器人定位導航系統(tǒng)及方法，可以解決現(xiàn) 有室內機器人定位導航所存在的容易受到室內光線和亮度影響的缺陷。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種室內機器人定位導航系統(tǒng)，包括亮度傳感器、多個UWB定位標簽、UWB 定位基站、圖像采集模塊、控制處理器、無線通信模塊和云端服務器，所述亮 度傳感器用于感應室內的亮度數(shù)據(jù)，所述多個UWB定位標簽分別設置于室內不 同位置，每個UWB定位標簽均與所述UWB定位基站通信，所述圖像采集模塊用 于采集機器人附近的圖像，所述UWB定位基站、圖像采集模塊、控制處理器和 無線通信模塊分別安裝于機器人上，所述亮度傳感器、UWB定位基站和圖像采 集模塊分別與所述控制處理器連接，所述控制處理器通過所述無線通信模塊與 所述云端服務器連接。

作為所述室內機器人定位導航系統(tǒng)的進一步可選方案，所述定位導航系統(tǒng) 還包括紅外傳感器，所述紅外傳感器安裝于機器人上，并與所述控制處理器連 接。

作為所述室內機器人定位導航系統(tǒng)的進一步可選方案，所述定位導航系統(tǒng) 還包括人機交互管理模塊，所述人機交互管理模塊用于實現(xiàn)人機交互功能，并 與所述控制處理器連接。

作為所述室內機器人定位導航系統(tǒng)的進一步可選方案，所述無線通信模塊 包括GPRS通訊模塊、藍牙模塊、UWB模塊和Zigbee模塊中的任意一種。

一種室內機器人定位導航方法，所述方法基于上述任意一種室內機器人定 位導航系統(tǒng)，具體包括以下步驟：

步驟S1，亮度傳感器實時采集室內的亮度數(shù)據(jù)，并發(fā)送至控制處理器中；

步驟S2，控制處理器依據(jù)接收到的亮度數(shù)據(jù)判斷室內的光線情況，若光 線強度良好，則執(zhí)行步驟S3，否則，執(zhí)行步驟S4；

步驟S3，控制處理器控制圖像采集模塊啟動，采集機器人附近的圖像， 并發(fā)送至云端服務器中；

步驟S4，控制處理器控制UWB定位基站和圖像采集模塊同時啟動，采集 機器人附近的圖像和接收多個UWB定位標簽的脈沖信號，并將采集到的圖像和 接收脈沖信號的時間發(fā)送至云端服務器中；

步驟S5，云端服務器依據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行定位，并依據(jù)所述定位進行 路線規(guī)劃，生成機器人導航路線；