一种移动机器人的定位系统及其定位方法技术方案

一种移动机器人的定位系统，其包括至少一个已知其坐标值(x1，y1)的反光件(M)、安装于机器人(R)上的转台(T)与电子罗盘(P)、安装于所述转台上的激光测距仪(Y)与角度编码器(B)以及中央处理单元，所述激光测距仪用以获得所述机器人与反光件之间的第一距离(l)，该激光测距仪具有发出发射激光线的发射部(Y1)与接受反射激光线(ML)的接收部(Y2)，所述电子罗盘测得机器人机头朝向线与地磁线之间的第一角度(α)，所述角度编码器测得机头朝向线与所述反射激光线之间的第二角度(β)，所述中央处理单元通过运算处理得出机器人当前的坐标值，该定位系统不但定位精度高，而且结构简单、成本低廉。

Positioning system of mobile robot and positioning method thereof

A positioning system of mobile robot, which comprises at least one of the known coordinates (x1, Y1) of the reflector (M), mounted on the robot (R) on the table (T) and electronic compass (P), laser rangefinder mounted on the rotary table (Y) and angle encoder (B) and a central processing unit, in order to obtain the robot and the reflective member between a first distance with the laser rangefinder (L), the laser rangefinder has a transmitter laser emission line (Y1) and receive the reflected laser lines (ML) receiver (Y2), the electronic compass measuring the angle between the first robot head toward the line and the geomagnetic line (a), the angle encoder measured between the line and the head toward the reflected laser lines second angle (beta), the central processing unit obtains the current value through coordinate robot operation, the positioning system has not only high positioning accuracy, The utility model has the advantages of simple structure and low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种机器人的定位
，尤其涉及一种移动机器人的定位系统与定位方法。
技术介绍
在移动机器人的应用中，导航是指移动机器人通过传感器感知环境和自身状态，实现在有障碍物的环境中面向目标自主运动。导航的成功需要有四个模块:感知，定位，认知，运动控制。其中，定位是移动机器人导航最基本的环节，所谓定位就是确定机器人在环境中的实时位姿。当前应用较多的定位技术有:视觉导航定位、全球定位系统(GPS,GlobalPositioning System)、差分GPS定位、超声波定位等。其中,视觉导航定位方式的图像处理计算量大，计算速度要求高，因而实时性差，此外，该种定位方式受外界环境的影响较大，因此不太适用于户外移动机器人的定位系统。全球定位系统是由美国国防部控制的，对非美国国防部授权的用户，其所能获得的定位导航精度较低，因此不适于定位精度较高的场合。差分GPS定位，是指用户GPS接收机附近设置一个已知精度坐标的差分基准站，基准站的接收机连续接收GPS导航信号，将测得的位置或距离数据与已知的位置、距离数据进行比较，确定误差，得出准确改正值，然后将这些改正数据通过数据链发播给覆盖区域内的用户，用以改正用户的定位结果，这种定位方法虽然定位精度高，但成本也很高。对于超声波定位方式，由于超声波在空气中衰减很大，因此只适用空间范围较小的场合。针对上述各种定位技术存在的缺陷，有必要提出一种改进的移动机器人定位系统以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种移动机器人定位系统与定位方法，不但定位精度高，而且成本低廉。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种移动机器人的定位系统，该定位系统设于一坐标系内，其特征在于:该定位系统包括:已知坐标值的反光件；安装于机器人上的转台，该转台可360°旋转；安装于所述转台上的激光测距仪，用以获得所述机器人与反光件之间的第一距离，该激光测距仪具有发射部与接收部，该发射部发出激光发射线至所述反光件后经反射形成的激光反射线被所述接收部接收，且所述反光件具备使该激光反射线平行于激光发射线的光线直反功能；安装于移动机器人上的电子罗盘，用以测得机器人的机头朝向线与地磁方向线之间的第一角度；安装于所述转台上的角度编码器，用于测得机器人的机头朝向线与所述激光反射线之间的第二角度；中央处理单元，对所述第一角度、第二角度、第一距离以及反光件的坐标值进行运算处理以获得机器人当前的坐标值，且该坐标值通过以下公式获得:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动机器人的定位系统，该定位系统设于一坐标系内，其特征在于：该定位系统包括：已知坐标值的反光件；安装于机器人上的转台，该转台可360°旋转；安装于所述转台上的激光测距仪，用以获得所述机器人与反光件之间的第一距离，该激光测距仪具有发射部与接收部，该发射部发出激光发射线至所述反光件后经反射形成的激光反射线被所述接收部接收，且所述反光件具备使该激光反射线平行于激光发射线的光线直反功能；安装于移动机器人上的电子罗盘，用以测得机器人的机头朝向线与地磁方向线之间的第一角度；安装于所述转台上的角度编码器，用于测得机器人的机头朝向线与所述激光反射线之间的第二角度；中央处理单元，对所述第一角度、第二角度、第一距离以及反光件的坐标值进行运算处理以获得机器人当前的坐标值。

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人的定位系统，该定位系统设于一坐标系内，其特征在于:该定位系统包括: 已知坐标值的反光件； 安装于机器人上的转台，该转台可360°旋转； 安装于所述转台上的激光测距仪，用以获得所述机器人与反光件之间的第一距离，该激光测距仪具有发射部与接收部，该发射部发出激光发射线至所述反光件后经反射形成的激光反射线被所述接收部接收，且所述反光件具备使该激光反射线平行于激光发射线的光线直反功能； 安装于移动机器人上的电子罗盘，用以测得机器人的机头朝向线与地磁方向线之间的第一角度； 安装于所述转台上的角度编码器，用于测得机器人的机头朝向线与所述激光反射线之间的第二角度； 中央处理单元，对所述第一角度、第二角度、第一距离以及反光件的坐标值进行运算处理以获得机器人当前的坐标值。2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于:所述机器人的坐标值通过以下公式获 得: 3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于:所述定位系统仅设置一个所述反光件。4.如权利要求3述的定位系统，其特征在于:所述第二角度为机器人自其当前的机头朝向线按相应旋转方向旋转至所述激光反射线所转过的角度。5.如权利要求3述的定位系统，其特征在于:所述反光件具有使所述激光反射线平行于激光发射线的光线直反功能。6.如权利要求1至5项中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔钊，宋强，姜飞，
申请(专利权)人：苏州科瓴精密机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：