一种用于确定机器人位置的路标和设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于确定机器人位置的路标和设备，其中所述路标由一个以上的不同功能的标签组成，所述标签由一个以上的标记组成，所述标记上涂覆有可激发出特定波长的光的转换材料，或者由所述转换材料制成。可以采用激发光激发所述转换材料以使其发出发射光，通过采集该发射光对路标进行识别，可以有效减少识别路标时受到的干扰。

Road sign and device for determining robot position

The utility model provides a device for determining the position of the robot and landmarks, which consist of the signs by different functions of more than one label, the label is composed of more than one mark, the mark is coated with the exciting light of specific wavelength conversion materials, or by the conversion material made. The excitation light can be used to excite the conversion material so as to emit light, which can effectively reduce the interference caused by the identification of road signs by collecting the emission light.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人领域，特别涉及到一种用于确定机器人位置的路标和设备。
技术介绍
机器人在移动时，需要确定自己在地图中的位置以进行路径规划，常用的确定位置的方法是采用人工路标。常用的人工路标包括被动式路标和主动式路标。其中主动式路标是指路标内设有光源，机器人通过采集光源发射的光能够有效识别路标，但是这种路标由于内置光源，通常需要连接电源，使得路标的设置复杂、价格昂贵。被动式路标通常是通过光滑的反射表面，对自然光或者其他投射光源进行反射，机器人采集该反射光对路标进行识别。但是，利用自然光源的被动式路标无法在光线不足的场合使用，例如晚上，这种利用自然光源的被动式路标就无法使用。即使利用其他投射光源的被动式路标可以解决以上问题，但是也会受到自然光的干扰，且室内存在其他与路标类似的反射物时，机器人会将这些反射物也当作是路标的一部分，导致路标识别的难度增加或者识别错误。因此，现有技术中的路标设置复杂、价格昂贵，或者是容易受到干扰。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中的路标设置复杂、价格昂贵，或者是容易受到干扰的技术问题。为解决上述问题，本技术提供一种用于确定机器人位置的路标，所述路标由一个以上的不同功能的标签组成，所述标签由一个以上的标记组成，所述标记上涂覆有可激发出特定波长的光的转换材料，或者由所述转换材料制成。进一步，所述路标包括：编码标签，所述编码标签由一个以上的标记组成，用于确定单独路标，以将单独路标与其他路标进行区分；坐标标签，所述坐标标签由一个以上的标记组成，用于确定组成编码标签的各标记的位置信息。进一步，所述坐标标签由在任意位置的标记和位于以所述标记为中心的X轴和Y轴上的至少两个标记组成。进一步，所述路标为二维码形式的路标或者条形码形式的路标。进一步，所述路标为基于形状信息的路标、基于数字的路标、基于字母的路标或者基于图案的路标。进一步，所述路标还包括：校验标签，所述校验标签由一个以上的标记组成，所述校验标签用于校验对单独路标的识别是否正确。进一步，所述转换材料为上转换发光材料或者为下转换发光材料。进一步，所述转换材料为荧光材料。进一步，所述荧光材料为长余辉荧光材料。进一步，不同功能的标签上涂覆不同的转换材料，或者由不同的转换材料制成。进一步，各标记上涂覆有两种以上不同的转换材料，或者由两种以上不同的转换材料制成。进一步，不同功能的标签上涂覆的转换材料至少有一种为不同的转换材料；或者，制成不同功能的标签的转换材料中至少有一种为不同的转换材料。进一步，所述转换材料具有粗糙的表面。进一步，所述转换材料为以通式Si6-zAlzOzN8-z表示的β型塞隆为基质材料，基质中固溶有Eu和R元素的材料；其中0.2≤z≤2.0，R元素为Y，Sc，La，Gd，Lu中的一种或者两种，Eu和R元素的摩尔组成满足以下条件：0.8≤(Eu/Eu+R)＜1。进一步，所述转换材料为通式为M2Y8(GeO4)6S2：xHo3+的材料，其中x的取值为0.01～0.06。进一步，所述转换材料为化学式为Ca2.83Sc2Si3O12：0.1Ce3+，0.07Nd3+的材料。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点：可以采用激发光激发所述转换材料以使其发出发射光，通过采集该发射光对路标进行识别，可以有效减少识别路标时受到的干扰。本技术还提供一种用于确定机器人位置的设备，包括：上述的路标，所述路标设置于机器人所处的空间内；光源，所述光源将光投射至所述路标上，使所述转换材料激发出特定波长的光；照相机，所述照相机拍摄所述路标，并获得二进制图像；路标检测器，所述路标检测器根据所述照相机采集到的路标图像，识别所述路标；位置检测器，所述位置检测器通过所述路标检测器识别的路标确定机器人的位置。进一步，还包括：滤光片，所述转换材料激发出来的发射光可透过所述滤光片，所述照相机采集透过所述滤光片的光拍摄所述路标。进一步，所述滤光片的数量为两个以上；或者，所述滤光片具有多个部分，各部分透过不同的光。进一步，所述滤光片的数量为两个以上，采用手动方式进行切换；或者，采用机械自动方式进行切换。进一步，还包括：光线传感器，所述光线传感器可以检测机器人周围的光线。进一步，所述光源的数量为两个以上，各光源发出的光的波长不同；或者，所述光源为可调节波长的光源。进一步，所述光源、照相机、滤光片、路标检测器与位置检测器均设置在所述机器人上，所述路标设置在室内空间的天花板上。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点：所述光源投射光至所述转换材料以使其发出发射光，通过照相机采集该发射光获得路标的二进制图像，并通过路标检测器识别所述路标，最终位置检测器通过所述路标检测器识别的路标确定机器人的位置。可以有效减少识别路标时受到的干扰。附图说明图1为本技术第一实施例所述的二维码形式的路标示意图；图2为本技术第二实施例所述的条形码形式的路标示意图；图3为本技术第三实施例所述的基于形状信息的路标的示意图；图4为本技术第三实施例所述的基于数字/字母的路标的示意图；图5为本技术第六实施例所述一种机器人位置确定装置的原理框图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。在本技术中，采用“以上”对数值进行描述时，该数值包含该端点所表示的数值，例如，“一个以上”的意思为：一个，或者大于一个的其他数值。为确定机器人所在的位置，通常会根据机器人所处空间的大小和环境等状况，在所述空间内设置一个以上的路标，且各路标互不相同，每一路标代表所述空间的某一特定位置，通过识别所述路标，就可以知道机器人所在的位置，达到定位的目的，为机器人导航提供基础。在本技术中，所述路标由一个以上的不同功能的标签组成，所述标签按照功能的不同进行划分，例如，在二维码形式的路标中，可以包括编码标签和坐标标签；在基于图案的路标中，所述标签可以仅有一种。所述标签由一个以上的标记组成，标记为路标中的最小组成单元。例如，在二维码形式的路标中，所述坐标标签可以由三个标记组成，以确定直角坐标系的原点以及X轴和Y轴。在本技术中，定义转换材料A为以通式Si6-zAlzOzN8-z表示的β型塞隆为基质材料，基质中固溶有Eu和R元素的材料；其中0.2≤z≤2.0，R元素为Y，Sc，La，Gd，Lu中的一种或者两种，Eu和R元素的摩尔组成满足以下条件：0.8≤(Eu/Eu+R)＜1。这种转换材料在蓝光激发下，发出510-550nm之间的绿光。该材料已在申请号为CN201410742644.8的中国专利中揭露。定义转换材料B为通式为M2Y8(GeO4)6S2：xHo3+的材料，其中x的取值为0.01～0.06；这种转换材料可在红外光至绿光的长波辐射激发下，激发出绿光的发射光。该材料已在申请号为CN201410109812.X的中国专利中揭露。定义转换材料C为化学式为Ca2.83Sc2Si3O12：0.1Ce3+，0.07Nd3+的材料，所述转换材料受蓝光激发时，可激发出红外光。该材料在硅酸盐学报2010年10月第38卷第10期中，作者是：万文娇，肖全兰，杨创涛和孟建新，名称为《Ca3Sc2Si3O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定机器人位置的路标，其特征在于，所述路标由一个以上的不同功能的标签组成，所述标签由一个以上的标记组成，所述标记上涂覆有可激发出特定波长的光的转换材料，或者由所述转换材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种用于确定机器人位置的路标，其特征在于，所述路标由一个以上的不同功能的标签组成，所述标签由一个以上的标记组成，所述标记上涂覆有可激发出特定波长的光的转换材料，或者由所述转换材料制成。2.根据权利要求1所述的路标，其特征在于，所述路标包括：编码标签，所述编码标签由一个以上的标记组成，用于确定单独路标，以将单独路标与其他路标进行区分；坐标标签，所述坐标标签由一个以上的标记组成，用于确定组成编码标签的各标记的位置信息。3.根据权利要求2所述的路标，其特征在于，所述坐标标签由在任意位置的标记和位于以所述标记为中心的X轴和Y轴上的至少两个标记组成。4.根据权利要求2所述的路标，其特征在于，所述路标为二维码形式的路标或者条形码形式的路标。5.根据权利要求1所述的路标，其特征在于，所述路标为基于形状信息的路标、基于数字的路标、基于字母的路标或者基于图案的路标。6.根据权利要求2-5任一所述的路标，其特征在于，所述路标还包括：校验标签，所述校验标签由一个以上的标记组成，所述校验标签用于校验对单独路标的识别是否正确。7.根据权利要求1所述的路标，其特征在于，所述转换材料为上转换发光材料或者为下转换发光材料。8.根据权利要求7所述的路标，其特征在于，所述转换材料为荧光材料。9.根据权利要求8所述的路标，其特征在于，所述荧光材料为长余辉荧光材料。10.根据权利要求1所述的路标，其特征在于，不同功能的标签上涂覆不同的转换材料，或者由不同的转换材料制成。11.根据权利要求1所述的路标，其特征在于，各标记上涂覆有两种以上不同的转换材料，或者由两种以上不同的转换材料制成。12.根据权利要求11所述的路标，其特征在于，不同功能的标签上涂覆的转换材料至少有一种为不同的转换材料；或者，制成不同功能的标签的转换材料中至少有一种为不同的转换材料。13.根据权利要求1所述的路标，其特征在于，所述转换材料具有粗糙的表面。14.根据权利要求1所述的路标，其特征在于，所述转换材料为以通式Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔徽，何昭文，
申请(专利权)人：哈工大机器人集团上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31