[發(fā)明專利]一種月面機(jī)器人定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211365473.2
• 申請(qǐng)日: 2022-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115592643A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭子軒;陳升澤;袁建平;梁?jiǎn)⒚?/a>;郭宇飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J5/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J5/00;B25J9/16;B25J11/00;G01S5/16;G01C21/20;B64G1/16
• 代理公司: 深圳市聯(lián)鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美

1.一種月面機(jī)器人定位方法，其特征在于，所述方法包括：

在月面機(jī)器人位于目標(biāo)可行區(qū)域的情況下，采集所述月面機(jī)器人的基座在激光定位坐標(biāo)系中的目標(biāo)定位信息；所述月面機(jī)器人包括所述基座、連接機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述基座通過(guò)所述連接機(jī)構(gòu)與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)鉸鏈連接；所述激光定位坐標(biāo)系是利用N個(gè)激光定位基站在所述目標(biāo)可行區(qū)域中發(fā)射激光建立的，所述N為正整數(shù)；

根據(jù)所述連接機(jī)構(gòu)中各個(gè)鉸鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)角度以及標(biāo)定位姿轉(zhuǎn)換矩陣，確定所述基座到所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位姿轉(zhuǎn)換矩陣；

利用所述目標(biāo)位姿轉(zhuǎn)換矩陣對(duì)所述目標(biāo)定位信息進(jìn)行位姿解算，獲得所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述激光定位坐標(biāo)系中的輸出定位信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集所述基座在激光定位坐標(biāo)系中的目標(biāo)定位信息，包括：

通過(guò)所述基座上設(shè)置的預(yù)設(shè)傳感器來(lái)捕獲所述N個(gè)激光定位基站發(fā)射激光，獲得所述基座對(duì)應(yīng)的激光捕獲信息；

基于所述N個(gè)激光定位基站分別在所述目標(biāo)可行區(qū)域的設(shè)置位置和所述基座對(duì)應(yīng)的激光捕獲信息，確定所述基座在所述激光定位坐標(biāo)系中的目標(biāo)定位信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)定位姿轉(zhuǎn)換矩陣是根據(jù)初始位姿轉(zhuǎn)換矩陣確定的，所述方法還包括：

采集所述基座在所述激光定位坐標(biāo)系中的初始定位信息；

利用所述初始位姿轉(zhuǎn)換矩陣對(duì)所述初始定位信息進(jìn)行位姿解算，獲得所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述激光定位坐標(biāo)系中的轉(zhuǎn)換定位信息；

通過(guò)對(duì)比所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與所述轉(zhuǎn)換位姿信息，來(lái)調(diào)整所述初始位姿轉(zhuǎn)換矩陣；所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息是通過(guò)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在初始位置上捕獲激光所確定的；

將調(diào)整至所述轉(zhuǎn)換位姿信息與所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息重合的初始位姿轉(zhuǎn)換矩陣，作為所述標(biāo)定位姿轉(zhuǎn)換矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)對(duì)比所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與所述轉(zhuǎn)換位姿信息，來(lái)調(diào)整所述初始位姿轉(zhuǎn)換矩陣，包括：

根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)位姿信息與所述轉(zhuǎn)換位姿信息之間的差距信息，調(diào)整所述初始位姿轉(zhuǎn)換矩陣中的參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述初始位姿轉(zhuǎn)換矩陣是根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系與機(jī)器人基座坐標(biāo)系、機(jī)器人基座坐標(biāo)系與所述激光定位坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定的；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系是以所述連接機(jī)構(gòu)的連接點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系；所述機(jī)器人基座坐標(biāo)系是以所述基座中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系與所述機(jī)器人基座坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系是根據(jù)所述基座與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接位置確定的。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器人基座坐標(biāo)系與所述激光定位坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系是根據(jù)所述月面機(jī)器人位于所述目標(biāo)可行區(qū)域中的位置確定的。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述目標(biāo)位姿轉(zhuǎn)換矩陣對(duì)所述目標(biāo)定位信息進(jìn)行位姿解算，獲得所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述激光定位坐標(biāo)系中的輸出定位信息，包括：

利用所述目標(biāo)位姿轉(zhuǎn)換矩陣將所述目標(biāo)定位信息從所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至所述機(jī)器人基座坐標(biāo)系，獲得對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換定位信息；

按照所述激光定位坐標(biāo)系對(duì)所述轉(zhuǎn)換定位信息進(jìn)行位姿解算，確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述激光定位坐標(biāo)系中的輸出定位信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述按照所述激光定位坐標(biāo)系對(duì)所述轉(zhuǎn)換定位信息進(jìn)行位姿解算，確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述激光定位坐標(biāo)系中的輸出定位信息，包括：

按照所述機(jī)器人基座坐標(biāo)系與所述激光定位坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將所述轉(zhuǎn)換定位信息解算為所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述激光定位坐標(biāo)系中的輸出定位信息。