基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法及系统，定位方法的步骤包括操作人员在选定位置测量目标物体的方向角并将方向角输入机器人；将机器人放置于上述选定位置；机器人沿输入的方向角方向前行；红外传感器感应到目标物体后校准机器人位置，直至机器人准确到达目标物体处。定位系统具体包括电子罗盘、红外传感器和数据处理模块，所述红外传感器和电子罗盘对应连接数据处理模块，所述数据处理模块对应连接机器人的电机驱动模块。该方法定位准确，定位效率高，机器人可快速移动到目标物体附近；设定好起始位置后机器人可自动搜寻目标物体，实现全场定位；同时结构简单，安装和维修成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法及系统
本专利技术涉及机器人定位领域，尤其是一种基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法及系统。
技术介绍
目前世界上的制造业、服务业等领域的发展趋势是利用简单高效的机器人取代人力，比如可以让机器人管理仓库，在仓库里搬运货物，或者服务类机器人给客人送餐等，机器人广泛运用的前提是可以实现准确定位，目前机器人定位方式包括运用摄像头、红外传感器，也有运用寻线的方式来实现机器人的定位.CN201310162195(红外传感器件的装配机器人定位系统)是机器人到达指定位置后采用两个红外管进行进一步精准的定位，但是机器人如何达到目标附近成了问题。CN201110260388(基于红外路标的移动机器人定位系统和方法)利用在天花板上安装红外发射管发射信号，机器人根据接受的信号来判断路线。缺点：红外发射管对清洁度要求较高，使用一段时间后，室内灰尘吸附在红外发射管上会影响其信号传输，而且此种方式需要大量红外管，在天花板上安装大量红外管操作不易，清洁不方便，且影响天花板美观。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种定位准确、结构简单的基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法及系统。本专利技术采用的技术方案如下：基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法，其特征在于包括，步骤(1)操作人员在选定位置测量目标物体的方向角并将方向角输入机器人；步骤(2)将机器人放置于上述选定位置；步骤(3)机器人沿输入的方向角方向前行；步骤(4)红外传感器感应到目标物体后校准机器人位置，直至机器人准确到达目标物体处。更进一步地，所述步骤(3)包括：步骤(3-1)机器人内置电子罗盘测量当前机器人正面方向的方向角；步骤(3-2)判断机器人正面方向的方向角与输入的方向角是否一致，一致时机器人沿当前方向前行，不一致时机器人原地转弯直至方向角一致。更进一步地，操作人员可根据已设定好的路线将各相邻目标物体的方向角提前输入机器人。更进一步地，机器人准确到达某一目标物体位置后，直接进行下一步转弯并重复上述步骤(3)和步骤(4)动作。基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位系统，其特征在于包括电子罗盘、红外传感器和数据处理模块，所述红外传感器固定在机器人前方，所述电子罗盘和数据处理模块固定在机器人内部，所述红外传感器和电子罗盘对应连接数据处理模块，所述数据处理模块对应连接机器人的电机驱动模块。更进一步地，所述红外传感器有两个。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、定位准确，定位效率高，机器人可快速移动到目标物体附近；2、结构简单，安装和维修成本低；3、可全场定位，设定好起始位置后机器人可自动搜寻目标物体。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1：1-红外传感器、2-数据处理模块、3-电子罗盘、4-机器人的电机驱动模块具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。方向角是指从正北或正南方向到目标方向所形成的小于九十度的角，本文中的方向角指从正北方向到目标方向所形成的小于九十度的角。基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法，其特征在于包括，步骤(1)操作人员在选定位置测量目标物体的方向角并将方向角输入机器人；步骤(2)将机器人放置于上述选定位置；步骤(3)机器人沿输入的方向角方向前行；步骤(4)红外传感器感应到目标物体后校准机器人位置，直至机器人准确到达目标物体处。更进一步地，所述步骤(3)包括：步骤(3-1)机器人内置电子罗盘测量当前机器人正面方向的方向角；步骤(3-2)判断机器人正面方向的方向角与输入的方向角是否一致，一致时机器人沿当前方向前行，不一致时机器人原地转弯直至方向角一致。更进一步地，红外传感器感应到周边存在目标物体时，机器人停下来。由于电子罗盘因分辨率不同所测得的角度有所偏差，红外传感器进行进一步校准位置。当红外传感器检测到机器人偏离目标物体右侧时，机器人向左修正位置，直到两个红外传感器都检测到目标物体；同理，当红外传感器检测到机器人偏离目标物体左侧时，机器人向右修正位置，直到两个红外传感器都检测到目标物体。更进一步地，当机器人准确到达目标物体位置后，执行预定动作，动作完成后，机器人执行模块进入操作人员事先输入的下一个方向角，电子罗盘再次进行方向角判断，如果电子罗盘检测到的机器人当前方向角与输入的方向角一致，机器人继续前进，如果电子罗盘检测到机器人当前方向角与输入的方向角不一致，机器人转弯进行角度修正，直至方向角吻合机器人前行，红外传感器感应到目标物体后进行机器人位置校准，完成室内的全局定位。基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位系统，其特征在于包括电子罗盘、红外传感器和数据处理模块，所述红外传感器固定在机器人前方，所述电子罗盘和数据处理模块固定在机器人内部，所述红外传感器和电子罗盘对应连接数据处理模块，所述数据处理模块对应连接机器人的电机驱动模块。更进一步地，所述红外传感器有两个，红外传感器通过VCC(5V电源线)、信号线、GND(地线)与数据处理模块对应连接，电子罗盘通过VCC(5V电源线)、RX(信号线)、TX(信号线)、GND(地线)与数据处理模块对应连接。电子罗盘将测得的方向角通过IIC通信方式传递给数据处理模块，数据处理模块将方向角与主程序中操作人员输入的方向角进行比较，直至角度相同后数据处理模块将高低电平发送给电机驱动模块(型号L298N)，电机驱动模块进行电机驱动实现机器人的移动。移动过程中红外传感器会向外发送红外光，由于红外光的物理特性，遇到不同的物体会有不同强度的反射强度，当遇到目标物体时红外传感器感应到不同信号，红外传感器将数据传递给数据处理模块，数据处理模块做出判断，控制电机驱动模块从而控制机器人进行角度修正。本专利技术并不局限于前述的具体实施方式。本专利技术扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法，其特征在于包括，步骤(1)操作人员在选定位置测量目标物体的方向角并将方向角输入机器人；步骤(2)将机器人放置于上述选定位置；步骤(3)机器人沿输入的方向角方向前行；步骤(4)红外传感器感应到目标物体后校准机器人位置，直至机器人准确到达目标物体处。

【技术特征摘要】
1.基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法，其特征在于包括，步骤(1)操作人员在选定位置测量目标物体的方向角并将方向角输入机器人；步骤(2)将机器人放置于上述选定位置；步骤(3)机器人沿输入的方向角方向前行；步骤(4)红外传感器感应到目标物体后校准机器人位置，直至机器人准确到达目标物体处。2.根据权利要求1所述的基于电子罗盘及红外传感器的室内机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(3)包括，步骤(3-1)机器人内置电子罗盘测量当前机器人正面方向的方向角；步骤(3-2)判断机器人正面方向的方向角与输入的方向角是否一致，一致时机器人沿当前方向前行，不一致时机器人原地转弯直至方向角一致。3.根据权利要求1所述的基于电子罗盘及红外传感器的室...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军超，罗凯，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51