移动机器人的定位系统及其定位方法与相关技术

合集下载

《基于多传感器融合的移动机器人定位系统研究》

《基于多传感器融合的移动机器人定位系统研究》

《基于多传感器融合的移动机器人定位系统研究》一、引言随着科技的发展,移动机器人技术在工业、医疗、服务等多个领域得到广泛应用。

准确的定位技术是实现移动机器人自主导航、完成任务的关键。

传统单一的传感器在复杂环境下难以实现精准定位,因此,基于多传感器融合的移动机器人定位系统成为当前研究的热点。

本文将深入探讨基于多传感器融合的移动机器人定位系统的研究与应用。

二、多传感器融合技术概述多传感器融合技术是将多种传感器的数据通过一定的算法进行融合,以获得更加准确、全面的信息。

在移动机器人定位系统中,常见的传感器包括激光雷达、摄像头、惯性测量单元(IMU)、轮速传感器等。

这些传感器在不同的环境中具有不同的优势和局限性,通过多传感器融合技术可以互相弥补,提高定位的准确性和鲁棒性。

三、多传感器融合定位系统的组成与原理(一)系统组成多传感器融合定位系统主要由传感器模块、数据处理模块和定位算法模块组成。

传感器模块包括激光雷达、摄像头、IMU等,用于获取环境信息和机器人自身的运动信息。

数据处理模块负责对传感器数据进行预处理和特征提取。

定位算法模块则根据融合后的数据,采用合适的算法进行定位。

(二)工作原理多传感器融合定位系统的工作原理是:首先,各种传感器获取环境信息和机器人自身的运动信息。

然后,数据处理模块对传感器数据进行预处理和特征提取,包括去除噪声、校正畸变等。

接着,定位算法模块采用合适的算法对融合后的数据进行处理,得到机器人的位置和姿态信息。

最后,将定位结果输出给移动机器人的控制系统,实现自主导航。

四、多传感器融合技术在移动机器人定位中的应用(一)激光雷达与摄像头的融合激光雷达和摄像头是移动机器人定位中常用的两种传感器。

激光雷达可以获取环境的三维信息,具有较高的测量精度和距离分辨率;而摄像头则可以获取环境的颜色、纹理等视觉信息。

通过将激光雷达和摄像头的数据进行融合,可以实现更加准确的物体识别和障碍物检测,提高机器人的定位精度和鲁棒性。

AGV移动机器人的五种定位技术介绍

AGV移动机器人的五种定位技术介绍

AGV移动机器人的五种定位技术介绍AGV(Automated Guided Vehicle)移动机器人是一种自动导引车辆,能够在工业和物流领域进行物品运输和搬运任务。

为了准确定位AGV移动机器人的位置,可以采用多种定位技术。

下面将介绍五种常见的AGV定位技术。

1.激光定位技术:激光定位技术是一种通过激光扫描仪实现的定位方法。

它通过扫描周围环境并计算与物体的距离和角度来确定机器人的位置。

这种定位技术具有高精度和高可靠性的特点,适用于需要精确定位的场景,如仓库等。

2.视觉定位技术:视觉定位技术是一种使用摄像头和图像处理算法来确定机器人位置的方法。

它通过识别和匹配环境中的特征点或标志物来进行定位。

视觉定位技术具有较高的灵活性和适应性,可以适应不同环境和场景的变化。

3.超声波定位技术:超声波定位技术是一种使用超声波传感器来测量距离和方向的方法。

机器人通过发送超声波信号,并根据接收到的反射信号计算与物体的距离和方向,进而确定自身位置。

这种定位技术需要在环境中设置超声波信号源,适用于开放空间和室内场景。

4.地磁定位技术:地磁定位技术是一种通过检测地球磁场强度和方向来进行定位的方法。

机器人搭载磁力计和罗盘传感器,通过测量环境中的地磁场来确定自身位置。

地磁定位技术具有较高的稳定性和精度,适用于室内和地下场景。

5.惯性导航定位技术:惯性导航定位技术是一种使用加速度计和陀螺仪等惯性传感器来确定机器人位置的方法。

它通过测量机器人的加速度和角速度来计算和集成运动路径,并推算出位置。

惯性导航定位技术具有较高的实时性和灵活性,适用于复杂环境和短距离运动。

这些AGV定位技术各有优劣,可以根据不同的应用场景和需求选择合适的技术。

在实际应用中,也可以将多种定位技术进行组合和协同,以提高定位的精度和鲁棒性。

随着技术的不断进步,AGV定位技术将会越来越成熟和普及。

移动机器人定位方法概述

移动机器人定位方法概述

移动机器人定位方法概述摘要:介绍了当前自主移动机器人的定位方法研究现状,对相对定位和绝对定位做了概述,对绝对定位中主要的研究方法做了介绍,并对概率机器人学所采用的主要定位方法做了介绍。

关键词:移动机器人;相对定位;绝对定位;概率机器人学0 引言随着工业自动化的发展,生产加工的自动化程度越来越高。

机器人技术的出现和发展使传统的工业生产面貌发生根本性的变化。

移动机器人的定位是其执行其他任务的前提和基础,也是评价机器人性能的关键指标之一。

移动机器人定位是指机器人通过感知获取环境信息,经过相关的信息处理而确定自身及目标位姿的过程。

自主移动机器人导航过程需要回答3个问题:“我在哪里?”,“我要去哪里?”和“我怎样到达那里?”。

移动机器人定位技术就是要解决第1个问题。

准确来说,移动机器人定位的目的就是确定机器人在其运动环境中的世界坐标系的坐标。

根据机器人定位过程,可分为相对定位和绝对定位。

但在机器人定位过程中,单独地使用其中任何一个定位方式都不能很好地解决移动机器人的定位问题。

因而,在目前的定位技术中主要是将两者结合在一起,完成对移动机器人定位。

本文对相对定位技术和绝对定位技术分别进行概述。

1 移动机器人相对定位研究移动机器人的相对定位也称作位姿跟踪。

假定机器人的初始位姿,采用相邻时刻的传感器信息对机器人的位置进行跟踪估计。

相对定位法分为里程计法和惯性导航法。

1.1 里程计法(Odometry)在机器人的导航技术中,里程计法是使用最为广泛的定位方法。

在移动机器人的车轮上装有光电编码器,通过对车轮转动的记录来实现对机器人的位姿跟踪。

在位置跟踪中,机器人的当前位置是根据对它的以前的位置的知识而更新的,而这需要假定机器人的初始位置已知,并且机器人姿态的不确定性必须小。

通过这种方式来实现机器人定位的方法也成为航位推算法。

航位推算是一个累加过程,在这个逐步累加的过程中,测量值以及计算值都会累积误差,使得定位精度不断下降。

AGV移动机器人的五种定位技术介绍

AGV移动机器人的五种定位技术介绍

AGV移动机器人的五种定位技术介绍导语:随着传感技术、智能技术和计算技术等的不断提高,智能移动机器人一定能够在生产和生活中扮演人的角色。

那么,AGV移动机器人的定位技术主要涉有哪些呢?1、超声波导航定位技术超声波导航定位的工作原理也与激光和红外类似,通常是由超声波传感器的发射探头发射出超声波,超声波在介质中遇到障碍物而返回到接收装置。

通过接收自身发射的超声波反射信号,根据超声波发出及回波接收时间差及传播速度,计算出传播距离S,就能得到障碍物到机器人的距离,即有公式:S=Tv/2式中,T—超声波发射和接收的时间差;v—超声波在介质中传播的波速。

由于超声波传感器具有成本低廉、采集信息速率快、距离分辨率高等优点,长期以来被广泛地应用到移动机器人的导航定位中。

而且它采集环境信息时不需要复杂的图像配备技术,因此测距速度快、实时性好。

2、视觉导航定位技术在视觉导航定位系统中,目前国内外应用较多的是基于局部视觉的在机器人中安装车载摄像机的导航方式。

在这种导航方式中,控制设备和传感装置装载在机器人车体上,图像识别、路径规划等高层决策都由车载控制计算机完成。

视觉导航定位系统的工作原理简单说来就是对机器人周边的环境进行光学处理,先用摄像头进行图像信息采集,将采集的信息进行压缩,然后将它反馈到一个由神经网络和统计学方法构成的学习子系统,再由学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置联系起来,完成机器人的自主导航定位功能。

3、GPS全球定位系统如今,在智能机器人的导航定位技术应用中,一般采用伪距差分动态定位法,用基准接收机和动态接收机共同观测4颗GPS卫星,按照一定的算法即可求出某时某刻机器人的三维位置坐标。

差分动态定位消除了星钟误差,对于在距离基准站1000km的用户,可以消除星钟误差和对流层引起的误差,因而可以显着提高动态定位精度。

4、光反射导航定位技术典型的光反射导航定位方法主要是利用激光或红外传感器来测距。

基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航

基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航

基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航一、概述随着科技的快速发展,室内移动机器人已成为智能家居、物流运输、医疗护理等领域的重要组成部分。

要实现机器人的高效、准确运作,其定位与导航技术至关重要。

基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航技术,通过集成传感器、控制算法和路径规划算法,使机器人能够在复杂的室内环境中实现自主定位与导航。

嵌入式系统作为机器人的核心部分,具备体积小、功耗低、实时性强等特点,能够满足机器人对于硬件资源的需求。

通过集成多种传感器,如激光雷达、超声波传感器、摄像头等,机器人可以获取环境中的距离、障碍物、图像等信息,为定位与导航提供丰富的数据支持。

在定位方面,基于嵌入式系统的室内移动机器人可以采用多种技术,如SLAM(同时定位与地图构建)、惯性导航、WiFi指纹定位等。

这些技术各有优缺点,可以根据具体应用场景进行选择和优化。

通过实时获取机器人的位置信息,可以实现对机器人的精确控制。

在导航方面,嵌入式系统可以根据定位信息以及预设的目标位置,结合路径规划算法,为机器人规划出最优的行驶路径。

同时,机器人还需要具备避障功能,能够在遇到障碍物时及时调整行驶方向,确保安全到达目的地。

基于嵌入式系统的室内移动机器人定位与导航技术是实现机器人自主化、智能化的关键。

通过不断优化算法和硬件设计,可以提高机器人的定位精度和导航效率,为各领域的应用提供更加便捷、高效的解决方案。

1. 嵌入式系统概述及其在机器人技术中的应用嵌入式系统,作为一种专用的计算机系统,被设计用于执行特定的控制、监视或辅助功能。

它通常嵌入在设备或系统内部,是设备智能化、自动化的核心所在。

嵌入式系统结合了硬件和软件,具有体积小、功耗低、实时性强、可靠性高等特点,因此广泛应用于各种领域,如智能家居、医疗设备、航空航天以及机器人技术等。

在机器人技术中,嵌入式系统发挥着举足轻重的作用。

嵌入式系统为机器人提供了强大的计算和控制能力。

通过嵌入式处理器和相应的算法,机器人能够实时地处理传感器数据、执行复杂的运动控制任务,并实现自主导航和定位。

机器人定位技术详解

机器人定位技术详解

机器人定位技术介绍前言随着传感技术、智能技术和计算技术等的不断提高,智能移动机器人一定能够在生产和生活中扮演人的角色。

那么移动机器人定位技术主要涉及到哪些呢?经总结目前移动机器人主要有这5大定位技术。

移动机器人超声波导航定位技术超声波导航定位的工作原理也与激光和红外类似,通常是由超声波传感器的发射探头发射出超声波,超声波在介质中遇到障碍物而返回到接收装置。

通过接收自身发射的超声波反射信号,根据超声波发出及回波接收时间差及传播速度,计算出传播距离S,就能得到障碍物到机器人的距离,即有公式:S=Tv/2式中,T—超声波发射和接收的时间差;v—超声波在介质中传播的波速。

当然,也有不少移动机器人导航定位技术中用到的是分开的发射和接收装置,在环境地图中布置多个接收装置,而在移动机器人上安装发射探头。

在移动机器人的导航定位中,因为超声波传感器自身的缺陷,如:镜面反射、有限的波束角等,给充分获得周边环境信息造成了困难,因此,通常采用多传感器组成的超声波传感系统,建立相应的环境模型,通过串行通信把传感器采集到的信息传递给移动机器人的控制系统,控制系统再根据采集的信号和建立的数学模型采取一定的算法进行对应数据处理便可以得到机器人的位置环境信息。

由于超声波传感器具有成本低廉、采集信息速率快、距离分辨率高等优点,长期以来被广泛地应用到移动机器人的导航定位中。

而且它采集环境信息时不需要复杂的图像配备技术,因此测距速度快、实时性好。

同时,超声波传感器也不易受到如天气条件、环境光照及障碍物阴影、表面粗糙度等外界环境条件的影响。

超声波进行导航定位已经被广泛应用到各种移动机器人的感知系统中。

移动机器人视觉导航定位技术在视觉导航定位系统中,目前国内外应用较多的是基于局部视觉的在机器人中安装车载摄像机的导航方式。

在这种导航方式中,控制设备和传感装置装载在机器人车体上,图像识别、路径规划等高层决策都由车载控制计算机完成。

视觉导航定位系统主要包括:摄像机(或CCD图像传感器)、视频信号数字化设备、基于DSP的快速信号处理器、计算机及其外设等。

机器人的导航与定位

机器人的导航与定位

机器人的导航与定位随着科技的不断发展,机器人技术正在逐渐融入人们的生活中。

而机器人的导航与定位技术,则是使机器人能够自主地感知和定位周围环境,准确地进行导航和移动的关键。

一、概述机器人的导航与定位技术是指通过各种感知设备和计算方法,使机器人能够感知周围环境,识别位置与方位,并据此安排导航路径,实现自主移动和定位的技术。

导航与定位技术在机器人应用中具有重要地位,它不仅可以帮助机器人完成各种任务,还可以提高机器人的工作效率和安全性。

二、视觉导航与定位视觉导航与定位是一种常见的导航技术,它利用机器人上的摄像头或激光雷达等设备获取环境图像或点云数据,并通过图像处理和计算机视觉算法进行目标检测与识别,从而实现机器人在未知环境中的导航和定位。

这种技术广泛应用于自动驾驶汽车、无人机等领域。

三、惯性导航与定位惯性导航与定位是利用机器人上的惯性传感器,如加速度计和陀螺仪,来感知机器人的加速度和角速度,进而计算出机器人的位姿和位置的一种导航技术。

惯性导航与定位具有实时性好、精度高等优点,在室内环境中常常与其他导航技术相结合使用,提高导航和定位的准确性。

四、声学导航与定位声学导航与定位是利用声纳、超声波等设备,通过测量声波的传播时间和强度,结合声波反射原理,确定机器人与周围障碍物的距离和位置,并根据测量结果进行路径规划和导航。

这种技术主要应用于水下机器人、无人潜艇等领域。

五、卫星导航与定位卫星导航与定位是利用全球定位系统(GPS)等卫星导航系统,通过接收卫星发射的信号,计算机器人的经纬度坐标,实现全球范围的导航和定位。

卫星导航与定位技术已经广泛应用于无人飞行器、航海导航等领域,并取得了显著的成果。

六、融合导航与定位融合导航与定位是指将多种导航技术相结合,通过数据融合和算法优化,提高机器人导航与定位的准确性和鲁棒性。

常见的融合导航方法有卡尔曼滤波、粒子滤波等。

融合导航技术能够在不同环境和任务中适应性较强,已经成为机器人导航与定位研究的热点之一。

第四章移动机器人的定位

第四章移动机器人的定位
(机器人在惯性参考 坐标系的姿态传感器)
移动机器人传感器与感知
一般分类
(典型功能)
传感器
(系统)
本体(PC) 刺激(EC) EC EC EC EC EC EC PC EC
主动(A) 被动(P) A A A A A P P P
信标
(机器人在惯性参考 坐标系中得定位)
GPS 有源光学或RF信标 有源超声/反射信标 超声传感器 激光/光学三角测量 多普勒雷达 陀螺仪 CCD/CMOS摄像机
5.2 触觉信息的获取
1.接触觉传感器 接触觉传感器:探测是否接触到物体,传感器接 受由于接触产生的柔量。 微动开关:按下开关就能进入电信号的简单机构。 猫胡须传感器:如图a,b
Senses of Robotics
5.2 触觉信息的获取
2.压觉传感器 压觉传感器:检测物体同手爪间产生的压力和力 以及其分布情况。 利用压电元件或弹簧。 如图是使用弹簧的平 面传感器。
移动机器人传感器与感知
陀螺( 陀螺(Gyroscopes )
- 基本机理
条件: 高速自旋转的均衡刚体(陀螺) 条件: 高速自旋转的均衡刚体(陀螺) 定轴性: 保持旋转轴指向不变 自由陀螺仪) 定轴性: 保持旋转轴指向不变 (自由陀螺仪) 旋进: 外力矩作用产生旋进现象,偏转与力矩方向一致 旋进: 外力矩作用产生旋进现象,偏转与力矩方向一致
Senses of Robotics
5.2 触觉信息的获取
3.滑觉传感器 滑觉传感器:检测垂直加压力方向的力和位移。
Senses of Robotics
5.2 触觉信息的获取
4.力觉传感器 力觉传感器主要利用电阻 应变片。 原理:金属丝拉伸时电阻 变大。
Senses of Robotics
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

本技术公开了一种移动机器人的定位系统及其定位方法,包括机器人本体、控制终端和无线电波收发器,所述机器人本体的内部设置有机器人控制器、天线一、车轮转速传感器、车轮角度传感器、障碍物检测传感器、图像采集摄像头和航向角检测器,所述控制终端的内部分别依次设置有天线二、数据计算中心和存储器。

有益效果:能够使得移动机器人既能够在室内提供服务也能够在室外提供服务,在室外提供服务时还能够利用GPS定位系统和北斗定位系统提供辅助定位,有效提高定位精度,提高机器人的工作效率,能够自动规划路线,能够自动规避障碍物,提高机器人的智能化。

技术要求1.一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,包括机器人本体(1)、控制终端(2)和无线电波收发器(3),所述机器人本体(1)的内部设置有机器人控制器(4)、天线一(5)、车轮转速传感器(6)、车轮角度传感器(7)、障碍物检测传感器(8)、图像采集摄像头(9)和航向角检测器(10),所述天线一(5)位于所述机器人本体(1)背面的顶端,所述车轮转速传感器(6)和所述车轮角度传感器(7)与车轮连接,所述障碍物检测传感器(8)、所述图像采集摄像头(9)和所述航向角检测器(10)位于所述机器人本体(1)正面的顶端,所述控制终端(2)的内部分别依次设置有天线二(11)、数据计算中心(12)和存储器(13)。

2.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,所述机器人控制器(4)的内部分别依次设置有机器人控制模块(14)、无线传输模块一(15)、车轮转速控制模块(16)、车轮角度修正模块(17)、障碍物检测模块(18)和图像采集模块(19),所述无线传输模块一(15)、所述车轮转速控制模块(16)、所述车轮角度修正模块(17)、所述障碍物检测模块(18)和所述图像采集模块(19)分别均与所述机器人控制模块(14)连接,所述控制终端(2)的内部分别依次设置有终端控制模块(20)、无线传输模块二(21)、路线规划模块(22)、障碍物规避模块(23)、机器人位置偏修正模块(24)、角度对比模块(25)、数据计算模块(26)和数据存储模块(27),所述无线传输模块二(21)、所述路线规划模块(22)、所述障碍物规避模块(23)、所述机器人位置偏修正模块(24)、所述角度对比模块(25)、所述数据计算模块(26)和所述数据存储模块(27)分别均与所述终端控制模块(20)连接。

3.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,该系统设有移动控制终端(28),所述移动控制终端(28)为手机(29)和平板电脑(30)中的一种或多种,所述移动控制终端(28)与所述控制终端(2)之间通过WIFI。

4.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,所述机器人控制模块(14)还与GPS定位系统(31)和北斗定位系统(32)连接。

5.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,所述机器人本体(1)与所述控制终端(2)之间通过WIFI连接,所述控制终端(2)与所述无线电波收发器(3)之间通过线缆连接。

6.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,所述无线电波收发器(3)设置有多组,且每组均设置有三个,三个所述无线电波收发器(3)分别位于机器人走道顶端的左侧、中间位置及右侧,且位于室内的所述无线电波收发器(3)每组直线间距为五十米,位于室外的所述无线电波收发器(3)每组直线间距为一百米。

7.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,在所述移动机器人使用地点的机器人走道上预先标定位置点,如图3中的A1~An、B1~Bn、C1~Cn、D1~Dn。

8.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其定位方法包括以下步骤:移动机器人位于初始点E,此时,靠近移动机器人的无线电波收发器(3)向移动机器人发送无线电波,定位移动机器人的位置如A4,并计算出如图4中的角度∂1和∂2;输入移动机器人的运动终点F,通过路线规划模块(22)自动规划出最佳路线如L;控制移动机器人在L路线上进行运动,在运动过程中,通过车轮转速传感器(6)、车轮角度传感器(7)、障碍物检测传感器(8)、图像采集摄像头(9)和航向角检测器(10)对运行状况进行实时监测;当移动机器人运行路线出现偏移时,此时角度对比模块(25)会监测到∂1和∂2的值会产生较大差异,通过车轮角度修正模块(17)和机器人位置偏修正模块(24)对移动机器人的位置进行调整,直至∂1和∂2的值相同位置;当移动机器人在运行过程中遇到障碍物时,通过障碍物规避模块(23)控制移动机器人从障碍物的一侧绕行,若障碍物较大,移动机器人无法通过时,通过路线规划模块(22)重新规划新的路线;当移动机器人运行到终点F,此时,系统控制移动机器人停止运行即可。

9.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,所述角度对比模块(25)设置有误差范围,其误差角度为5°。

10.根据权利要求1所述的一种移动机器人的定位系统及其定位方法,其特征在于,在所述移动机器人运行的过程中,靠近所述移动机器人的所述无线电波收发器(3)优先为移动机器人提供服务。

技术说明书一种移动机器人的定位系统及其定位方法技术领域本技术涉及移动机器人技术领域,具体来说,涉及一种移动机器人的定位系统及其定位方法。

背景技术随着工业自动化和人工智能的不断发展,机器代替人工的需求越来越大,更重要的是,移动机器人能够代替人工有效完成各种复杂、高难度并且繁琐的工作和任务,而且在实际生活中得到了广泛的应用。

但是就目前技术应用而言,移动机器人,尤其是AGV,一般是通过铺设在地面上的规则图形来对移动机器人的位置进行定位,即铺设在地面上的规则图形中包含着每一个规则图形在空间坐标系中的位置坐标,然后移动机器人通过获取规则图形中的位置坐标,来对移动机器人自身的位置进行定位。

但是,在人工铺设规则图形的过程中,由于实际当中各种操作环境的限制以及人工的操作误差,会使得铺设在地面上的规则图形与规则图形实际所包含的位置坐标之间存在很大误差,进而导致移动机器人在实际定位当中产生较大的定位误差。

而且地面铺设的规则图形易受外界因素影响而受到污染;例如目前常用通过铺设二维码的方式中,二维码易受移动机器人底盘轮子的碾压而损坏,这样容易造成无法检测到二维码,进而导致定位功能失效。

而随着工业自动化的发展,企业对工厂自动化提出了更高的要求。

目前物流搬运环节中大部分的移动机器人即AGV的运行仍处于有轨导引,以及少部分的非常昂贵的激光无轨导引与施工复杂的惯性导引;但有轨导引方式无法适用运行路径不固定的要求的问题,而无反射板激光导航无法满足末端定位高精度的要求,反射板激光导航其对环境改造较大,不易变换工作场景。

因此,对于末端定位精度要求高,运行路径无固定线路的工作环境,单纯使用无反射板激光导航叉车无法满足末端定位高精度的要求,单纯使用有反射板激光导航方式叉车,虽能满足其导航路径灵活与末端定位精度高的特点,但造价太贵,使用环境改造量大,且对使用环境要求较高。

针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

技术内容针对相关技术中的问题,本技术提出一种移动机器人的定位系统及其定位方法,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此,本技术采用的具体技术方案如下:一种移动机器人的定位系统及其定位方法,包括机器人本体、控制终端和无线电波收发器,所述机器人本体的内部设置有机器人控制器、天线一、车轮转速传感器、车轮角度传感器、障碍物检测传感器、图像采集摄像头和航向角检测器,所述天线一位于所述机器人本体背面的顶端,所述车轮转速传感器和所述车轮角度传感器与车轮连接,所述障碍物检测传感器、所述图像采集摄像头和所述航向角检测器位于所述机器人本体正面的顶端,所述控制终端的内部分别依次设置有天线二、数据计算中心和存储器。

进一步的,所述机器人控制器的内部分别依次设置有机器人控制模块、无线传输模块一、车轮转速控制模块、车轮角度修正模块、障碍物检测模块和图像采集模块,所述无线传输模块一、所述车轮转速控制模块、所述车轮角度修正模块、所述障碍物检测模块和所述图像采集模块分别均与所述机器人控制模块连接,所述控制终端的内部分别依次设置有终端控制模块、无线传输模块二、路线规划模块、障碍物规避模块、机器人位置偏修正模块、角度对比模块、数据计算模块和数据存储模块,所述无线传输模块二、所述路线规划模块、所述障碍物规避模块、所述机器人位置偏修正模块、所述角度对比模块、所述数据计算模块和所述数据存储模块分别均与所述终端控制模块连接。

进一步的,该系统设有移动控制终端,所述移动控制终端为手机和平板电脑中的一种或多种,所述移动控制终端与所述控制终端之间通过WIFI。

进一步的,所述机器人控制模块还与GPS定位系统和北斗定位系统连接。

进一步的,所述机器人本体与所述控制终端之间通过WIFI连接,所述控制终端与所述无线电波收发器之间通过线缆连接。

进一步的,所述无线电波收发器设置有多组,且每组均设置有三个,三个所述无线电波收发器分别位于机器人走道顶端的左侧、中间位置及右侧,且位于室内的所述无线电波收发器每组直线间距为五十米,位于室外的所述无线电波收发器每组直线间距为一百米。

进一步的,在所述移动机器人使用地点的机器人走道上预先标定位置点,如图3中的A1~An、B1~Bn、C1~Cn、D1~Dn。

进一步的,其定位方法包括以下步骤:移动机器人位于初始点E,此时,靠近移动机器人的无线电波收发器向移动机器人发送无线电波,定位移动机器人的位置如A4,并计算出如图4中的角度∂1和∂2;输入移动机器人的运动终点F,通过路线规划模块自动规划出最佳路线如L;控制移动机器人在L路线上进行运动,在运动过程中,通过车轮转速传感器、车轮角度传感器、障碍物检测传感器、图像采集摄像头和航向角检测器对运行状况进行实时监测;当移动机器人运行路线出现偏移时,此时角度对比模块会监测到∂1和∂2的值会产生较大差异,通过车轮角度修正模块和机器人位置偏修正模块对移动机器人的位置进行调整,直至∂1和∂2的值相同位置;当移动机器人在运行过程中遇到障碍物时,通过障碍物规避模块控制移动机器人从障碍物的一侧绕行,若障碍物较大,移动机器人无法通过时,通过路线规划模块重新规划新的路线;当移动机器人运行到终点F,此时,系统控制移动机器人停止运行即可。

进一步的,所述角度对比模块设置有误差范围,其误差角度为5°。

进一步的,在所述移动机器人运行的过程中,靠近所述移动机器人的所述无线电波收发器优先为移动机器人提供服务。

相关文档
最新文档