[發明專利]一種移動機器人抓取定位誤差的糾正方法、系統及機器人

有效

• 申請號: 202111183715.1
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113843798B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 黃祖成;侯至丞;王衛軍;袁海
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;中國科學院深圳理工大學（籌）
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00;B25J19/00
• 代理公司: 深圳智趣知識產權代理事務所(普通合伙) 44486
• 代理人: 崔艷崢

一種移動機器人抓取定位誤差的糾正方法，其特征在于，應用于具有抓取機械臂的移動機器人，抓取機械臂設置有圖像獲取裝置，具體步驟包括：機器人移動至第一位置，第一位置位于存放裝置前方；調整抓取機械臂，使圖像獲取裝置處于第一拍攝點，獲取位于存放裝置上的特征標識物的特征圖像；建立空間直角坐標系，結合特征圖像的數據，獲取特征標識物的特征位點的坐標；采用特征位點的坐標與特征標識物的實際尺寸數值，計算抓取機械臂與預設標準位置的偏移量，糾正抓取機械臂相對于存放裝置的抓取點坐標及位姿。還提供一種抓取定位誤差的糾正系統及機器人，通過提供的糾正方法、系統及機器人解決定位精度不夠高、硬件成本高、定位速度慢等問題。

技術領域

本發明屬于移動機器人技術領域，具體涉及一種移動機器人抓取定位誤差的糾正方法、系統及機器人。

背景技術

遞送機器人目前主要有5大定位技術：(1)超聲波導航定位技術，(2)視覺導航定位技術，(3)GPS全球定位系統，(4)激光導航定位技術，(5)UWB定位技術。然而在實踐應用過程中發現這些方法在實用性上存在局限性：

(1)超聲波導航定位技術，在機器人身上安裝有超聲波發射器與接收器，通過超聲波發射與接收的時間差計算出機器人與前方障礙物的距離，需要在機器人四周圍安裝多對超聲波發射器與接收器才能實現機器人定位，超聲波定位精度一般在5厘米以內。超聲波受多徑效應和非視距傳播影響很大，且超聲波頻率受多普勒效應和溫度影響，同時也需要大量基礎硬件設施，成本較高。

(2)視覺導航定位技術，視覺導航定位系統的工作原理簡單說來就是對機器人周邊的環境進行光學處理，先用攝像頭進行圖像信息采集，將采集的信息進行壓縮，然后將它反饋到一個由神經網絡和統計學方法構成的學習子系統，再由學習子系統將采集到的圖像信息和機器人的實際位置聯系起來，完成機器人的自主導航定位功能。視覺導航定位需要安裝多套攝像頭，成本相對較高。

(3)GPS全球定位系統，一般采用偽距差分動態定位法，用基準接收機和動態接收機共同觀測4顆GPS衛星，按照一定的算法即可求出某時某刻機器人的三維位置坐標。GPS定位適用于室外環境的定位，對于室內環境由于GPS信號弱而定位失敗。

(4)激光導航定位技術，激光定位技術與超聲波定位類似，也是通過發射與接收的時間差來完成機器人與障礙物的距離測試，其定位精度可達到30毫米。然而激光導航方法成本高，而且后期維護成本也相對較高。

(5)UWB定位技術，通過部署多個UWB基站，采用不同UWB基站的信號到達UWB標簽的時間差來完成對UWB標簽的定位，定位精度達到10厘米。相對而言，UWB定位技術定位精度不夠高，且它需要在每個定位區塊架設定位基站，成本極高。

移動機器人目前常用的定位技術存在設備成本高，定位精度不夠高等問題。對于特定應用場景如自動化生物實驗室的實驗試劑遞送機器人則要求機器人的抓取精度要達到1毫米以內。最新的定位技術是通過二維碼進行定位，以下現有技術是基于二維碼進行定位，但存在一定的局限性：

發明202010535710.X提供了一種基于二維碼識別的定位方法及裝置，通過在室內布置多個二維碼，移動設備通過不斷掃描室內布置的二維碼，要求在同一時刻獲取至少2個二維碼信息，對2個二維碼的坐標經過換算后得到定位信息，此方法未明確所能達到的定位精度。

發明201910008692.7公開了一種基于二維碼的定位方法，涉及地圖信息采集領域，包括步驟：獲取已拍攝的環境圖像；根據所述環境圖像，確定所述環境圖像中二維碼圖像；對所述二維碼圖像進行解析，得到所述二維碼的四個頂點在地圖坐標系中對應的地圖坐標；獲取拍攝所述環境圖像的攝像設備的攝像機坐標系，確定所述四個頂點在所述攝像機坐標系中的對應的攝像坐標；根據所述地圖坐標和所述攝像坐標，得到與所述二維碼的相對位姿，從而對AGV設備實現更高精度的定位，此方法并為涉及定位誤差糾錯。