机器人标定方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人标定方法、装置及计算机可读存储介质，属于机器人技术领域。该方法包括：控制机器人的左轮和右轮在当前所处的第一位置以相同的速度反向进行旋转；获取所述机器人在所述第一位置处旋转时的第一左右轮运动参数和第一机器人运动参数；控制所述机器人的左轮和右轮从第二位置以相同的速度同向转动至第三位置；获取所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置时的第二左右轮运动参数和第二机器人运动参数；基于所述第一左右轮运动参数、所述第一机器人运动参数、所述第二左右轮运动参数和所述第二机器人运动参数，确定机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距。本发明专利技术简化了标定机器人的操作，提高了机器人标定的效率。

Robot Calibration Method, Device and Computer Readable Storage Media

The invention discloses a robot calibration method, device and computer readable storage medium, which belongs to the field of robot technology. The method includes: controlling the left and right wheels of the robot to rotate backward at the same speed in the first position at present; obtaining the motion parameters of the first and left wheels and the motion parameters of the first robot when the robot rotates at the first position; controlling the left and right wheels of the robot to rotate to the third position at the same speed from the second position; The second and right wheel motion parameters and the second robot motion parameters when the robot moves from the second position to the third position are described. Based on the first and right wheel motion parameters, the first robot motion parameters, the second and right wheel motion parameters and the second robot motion parameters, the left wheel radius, the right wheel radius and the total wheel distance of the robot are determined. The invention simplifies the operation of the calibration robot and improves the efficiency of the robot calibration.

【技术实现步骤摘要】
机器人标定方法、装置及计算机可读存储介质
本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种机器人标定方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
随着科学技术的发展，机器人越来越多的应用到各个领域中，比如，在物流仓储领域，可以通过机器人搬运货物，在智能家居领域，可以通过扫地机器人打扫地面等等。其中，定位与导航是机器人实现自主运动的核心环节。定位是实现机器人导航的前提。目前可以通过包括机器人左右轮和编码器的里程计实现机器人的定位。但是，由于诸如轮式的移动机器人的左右车轮半径大小可能不一样，或者，机器人总轮距不一样，导致定位不准确。因此，在通过里程计进行定位之前，需要对机器人标定，从而后续能够根据标定的机器人的参数进行准确的定位。目前，对机器人的标定方式普遍为UMBmark法，具体地，可以控制机器人分别以顺时针方向和逆时针方向按照正方形路径进行移动；在机器人移动过程中，通过高精度的测速计测量机器人的移动速度，并和编码器获得的移动速度进行对比，同时结合编码器换算系数的计算公式，测量得到机器人的左轮半径和右车轮的半径。但是，如果机器人的左右轮半径差异较大，那么机器人可能会因场地限制无法走完整个正方形路径，且通过上述方式进行标定时操作复杂，从而可能导致机器人标定失败，降低了机器人标定的效率和成功率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种机器人标定方法、装置及计算机可读存储介质，可以解决相关技术中标定机器人的效率低和成功率低，以及机器人定位的准确性不高的问题。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种机器人标定方法，所述方法包括：控制机器人的左轮和右轮在当前所处的第一位置以相同的速度反向进行旋转；获取所述机器人在所述第一位置处旋转时的第一左右轮运动参数和第一机器人运动参数；控制所述机器人的左轮和右轮从所述第二位置以相同的速度同向转动至第三位置；获取所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置时的第二左右轮运动参数和第二机器人运动参数；基于所述第一左右轮运动参数、所述第一机器人运动参数、所述第二左右轮运动参数和所述第二机器人运动参数，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距。可选地，所述获取所述机器人在所述第一位置处旋转时的第一左右轮运动参数和第一机器人运动参数，包括：读取所述机器人的左轮编码器转动的第一圈数，以及所述机器人的右轮编码器转动的第二圈数；确定所述第一圈数和所述第二圈数为所述第一左右轮运动参数；通过所述机器人上安装的摄像头拍摄位于所述第一位置的第一位置信标；确定第一角度与第二角度之间的第一角度差值，所述第一角度为所述机器人旋转之前拍摄得到的所述第一位置信标的角度，所述第二角度为所述机器人旋转之后拍摄得到的所述第一位置信标的角度；将所述第一角度差值确定为所述第一机器人运动参数。可选地，所述获取所述机器人旋转至所述第二位置时的第二左右轮运动参数和第二机器人运动参数，包括：读取所述机器人的左轮编码器转动的第三圈数，以及所述机器人的右轮编码器转动的第四圈数；确定所述第三圈数和所述第四圈数为所述第二左右轮运动参数；通过所述机器人上安装的摄像头分别拍摄位于所述第二位置的第二位置信标和位于所述第三位置的第三位置信标；确定第三角度与第四角度之间的第二角度差值，所述第三角度为拍摄得到的所述第二位置信标的角度，所述第四角度为拍摄得到的所述第三位置信标的角度；确定所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置的移动距离；将所述第二角度差值和所述移动距离确定为所述第二机器人运动参数。可选地，所述确定所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置的移动距离，包括：确定所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置的移动速度和移动时间；用所述移动速度乘以所述移动时间，得到所述移动距离。可选地，所述基于所述第一左右轮运动参数、所述第一机器人运动参数、所述第二左右轮运动参数和所述第二机器人运动参数，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距，包括：基于所述第一左右轮运动参数包括的第一圈数和第二圈数、所述第一机器人运动参数包括的第一角度差值、所述第二左右轮运动参数包括的第三圈数和第四圈数、以及所述第二机器人运动参数包括的第二角度差值和移动距离，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距。可选地，所述基于所述第一左右轮运动参数包括的第一圈数和第二圈数、所述第一机器人运动参数包括的第一角度差值、所述第二左右轮运动参数包括的第三圈数和第四圈数、以及所述第二机器人运动参数包括的第二角度差值和移动距离，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距，包括：基于所述第一圈数、所述第二圈数、所述第一角度差值、所述第三圈数、所述第四圈数、所述第二角度差值和所述移动距离，通过如下指定运动学模型确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距：其中，所述θ1为所述第一角度差值，所述θ2为所述第二角度差值，所述C1为所述第一圈数，所述C2为所述第二圈数，所述C3为所述第三圈数，所述C4为所述第四圈数，所述Ls为所述预设距离，所述Rl为所述左轮半径，所述Rr为所述右轮半径，所述B为所述总轮距。可选地，所述确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距之后，还包括：基于所述第一机器人运动参数，确定所述机器人中心位置的位置偏移量；当所述位置偏移量不为0时，基于所述左轮半径、所述右轮半径、所述总轮距和所述位置偏移量，确定所述机器人的左轮距和右轮距。可选地，所述确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距之后，还包括：控制所述机器人的左轮和右轮在所述第三位置以相同的速度反向进行旋转；确定所述机器人的中心位置的位置偏移量；当所述位置偏移量不为0时，基于所述左轮半径、所述右轮半径、所述总轮距和所述位置偏移量，确定所述机器人的左轮距和右轮距。可选地，所述基于所述左轮半径、所述右轮半径、所述总轮距和所述位置偏移量，确定所述机器人的左轮距和右轮距，包括：基于所述左轮半径、所述右轮半径、所述总轮距和所述位置偏移量，通过下述指定公式确定所述机器人的左轮距和右轮距；其中，所述Bl为所述左轮距，所述Br为所述右轮距，所述Δs为所述位置偏移量。第二方面，提供了一种机器人标定装置，所述装置包括：第一控制模块，用于控制机器人的左轮和右轮在当前所处的第一位置以相同的速度反向进行旋转；第一获取模块，用于获取所述机器人在所述第一位置处旋转时的第一左右轮运动参数和第一机器人运动参数；第二控制模块，用于控制所述机器人的左轮和右轮从第二位置以相同的速度同向转动至第三位置；第二获取模块，用于获取所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置时的第二左右轮运动参数和第二机器人运动参数；第一确定模块，用于基于所述第一左右轮运动参数、所述第一机器人运动参数、所述第二左右轮运动参数和所述第二机器人运动参数，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距。可选地，所述第一获取模块包括：第一读取子模块，用于读取所述机器人的左轮编码器转动的第一圈数，以及所述机器人的右轮编码器转动的第二圈数；第一确定子模块，用于确定所述第一圈数和所述第二圈数为所述第一左右轮运动参数；第一拍摄子模块，用于通过所述机器人上安装的摄像头拍摄位于所述第一位置的第一位置信标；第二确定子模块，用于确定第一角度与第二角度之间的第一角度差值，所述第一角度为所述机器人旋转之前拍摄得到的所述第一位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人标定方法，其特征在于，所述方法包括：控制机器人的左轮和右轮在当前所处的第一位置以相同的速度反向进行旋转；获取所述机器人在所述第一位置处旋转时的第一左右轮运动参数和第一机器人运动参数；控制所述机器人的左轮和右轮从第二位置以相同的速度同向转动至第三位置；获取所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置时的第二左右轮运动参数和第二机器人运动参数；基于所述第一左右轮运动参数、所述第一机器人运动参数、所述第二左右轮运动参数和所述第二机器人运动参数，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距。

【技术特征摘要】
1.一种机器人标定方法，其特征在于，所述方法包括：控制机器人的左轮和右轮在当前所处的第一位置以相同的速度反向进行旋转；获取所述机器人在所述第一位置处旋转时的第一左右轮运动参数和第一机器人运动参数；控制所述机器人的左轮和右轮从第二位置以相同的速度同向转动至第三位置；获取所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置时的第二左右轮运动参数和第二机器人运动参数；基于所述第一左右轮运动参数、所述第一机器人运动参数、所述第二左右轮运动参数和所述第二机器人运动参数，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述机器人在所述第一位置处旋转时的第一左右轮运动参数和第一机器人运动参数，包括：读取所述机器人的左轮编码器转动的第一圈数，以及所述机器人的右轮编码器转动的第二圈数；确定所述第一圈数和所述第二圈数为所述第一左右轮运动参数；通过所述机器人上安装的摄像头拍摄位于所述第一位置的第一位置信标；确定第一角度与第二角度之间的第一角度差值，所述第一角度为所述机器人旋转之前拍摄得到的所述第一位置信标的角度，所述第二角度为所述机器人旋转之后拍摄得到的所述第一位置信标的角度；将所述第一角度差值确定为所述第一机器人运动参数。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述机器人旋转至所述第二位置时的第二左右轮运动参数和第二机器人运动参数，包括：读取所述机器人的左轮编码器转动的第三圈数，以及所述机器人的右轮编码器转动的第四圈数；确定所述第三圈数和所述第四圈数为所述第二左右轮运动参数；通过所述机器人上安装的摄像头分别拍摄位于所述第二位置的第二位置信标和位于所述第三位置的第三位置信标；确定第三角度与第四角度之间的第二角度差值，所述第三角度为拍摄得到的所述第二位置信标的角度，所述第四角度为拍摄得到的所述第三位置信标的角度；确定所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置的移动距离；将所述第二角度差值和所述移动距离确定为所述第二机器人运动参数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置的移动距离，包括：确定所述机器人从所述第二位置移动至所述第三位置的移动速度和移动时间；用所述移动速度乘以所述移动时间，得到所述移动距离。5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一左右轮运动参数、所述第一机器人运动参数、所述第二左右轮运动参数和所述第二机器人运动参数，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距，包括：基于所述第一左右轮运动参数包括的第一圈数和第二圈数、所述第一机器人运动参数包括的第一角度差值、所述第二左右轮运动参数包括的第三圈数和第四圈数、以及所述第二机器人运动参数包括的第二角度差值和移动距离，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一左右轮运动参数包括的第一圈数和第二圈数、所述第一机器人运动参数包括的第一角度差值、所述第二左右轮运动参数包括的第三圈数和第四圈数、以及所述第二机器人运动参数包括的第二角度差值和移动距离，确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距，包括：基于所述第一角度差值、所述第二角度差值、所述第一圈数、所述第二圈数、所述第三圈数、所述第四圈数和所述移动距离，通过如下指定运动学模型确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距：其中，所述θ1为所述第一角度差值，所述θ2为所述第二角度差值，所述C1为所述第一圈数，所述C2为所述第二圈数，所述C3为所述第三圈数，所述C4为所述第四圈数，所述Ls为所述移动距离，所述Rl为所述左轮半径，所述Rr为所述右轮半径，所述B为所述总轮距。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距之后，还包括：基于所述第一机器人运动参数，确定所述机器人中心位置的位置偏移量；当所述位置偏移量不为0时，基于所述左轮半径、所述右轮半径、所述总轮距和所述位置偏移量，确定所述机器人的左轮距和右轮距。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定所述机器人的左轮半径、右轮半径和总轮距之后，还包括：控制所述机器人的左轮和右轮在所述第三位置以相同的速度反向进行旋转；确定所述机器人的中心位置的位置偏移量；当所述位置偏移量不为0时，基于所述左轮半径、所述右轮半径、所述总轮距和所述位置偏移量，确定所述机器人的左轮距和右轮距。9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述基于所述左轮半径、所述右轮半径、所述总轮距和所述位置偏移量，确定所述机器人的左轮距和右轮距，包括：基于所述左轮半径、所述右轮半径、所述总轮距和所述位置偏移量，通过下述指定公式确定所述机器人的左轮距和右轮距；其中，所述B...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，
申请(专利权)人：杭州海康机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33