The invention provides a robot indoor positioning method, including the steps of: data storage, data storage time for encoder and ultra wideband data; data acquisition procedures for encoder data by setting the photo on the left and right wheel motor to drive the robot to the shaft of the encoder to collect current and ultra wideband the data acquisition system by ultra wideband positioning at the moment; incremental data calculation step for calculating mileage increment and the incremental position according to the encoder data encoder data stored on a time and ultra broadband data and the current acquisition and ultra broadband data; and the evaluation steps for incremental positioning information, according to the mileage and location incremental calculation to determine the encoder data and the ultra wideband data is abnormal, so as to determine the use of Mark Calman filter (UKF) method, the dead reckoning method or obtained by the ultra wideband UWB positioning system to obtain the pose information of the robot in the current location information.
【技术实现步骤摘要】
一种机器人室内定位方法
本专利技术涉及地面移动机器人在室内环境中的导航控制领域,更具体地涉及一种机器人室内定位方法。
技术介绍
现有智能移动机器人是一类能够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的自主导航运动,从而完成预定任务的机器人系统。要实现机器人自主导航运动,必须要解决环境建模、实时定位、路径规划、运动控制等一系列问题;其中,移动机器人必须具有定位的能力,其目的就是确定机器人在运行环境中相对于世界坐标系的位置及航向。目前存在多种定位技术,例如GPS定位技术、惯性导航系统定位技术以及超宽带(UWB,UltraWideBand)技术等。然而,在室内环境下,机器人无法使用GPS进行定位,而使用惯性导航系统成本较高且不能保证长时间定位精度。超宽带技术具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力等特点,能够提供分米级定位精度。然而,在室内环境下,由于空间尺寸较小,无线系统多径效应强,高精度定位部署困难;并且,由于建筑支柱、隔断墙体、玻璃、家具等遮挡物体的存在,更加恶化了无线定位的工作环境。因此,机器人在室内环境下自主移动不能单纯依靠超宽带定位系统,应与其他定位方式进行融合。另外,一般室内机器人由两个直流伺服电机驱动左右主动轮,通过左右轮差速实现转向运动。当以安装在两个伺服电机轴端的光电编码器输出进行航位推算时,由于电机减速器存在间隙,而且车轮与地面之间不可避免的存在打滑现象,尤其在转弯时滑动更为明显。因此航位推算的轨迹为理想的输出轨迹,在转弯时航向误差有明显增大的趋势。
技术实现思路
鉴于以上问题,本专利技术提供了一种结合了超宽带定 ...
【技术保护点】
一种机器人室内定位方法,包括:数据存储步骤,用于存储上一时刻的编码器数据以及超宽带数据;数据采集步骤,用于通过设置在驱动所述机器人的左右轮的电机的轴端的光电编码器采集当前时刻的编码器数据以及通过超宽带定位系统采集当前时刻的超宽带数据;增量数据计算步骤,用于根据所存储的上一时刻的编码器数据和超宽带数据以及所采集的当前时刻的编码器数据和超宽带数据来计算里程增量和位置增量;以及定位信息评估步骤,用于根据所计算的里程增量和位置增量来判断所述编码器数据和所述超宽带数据是否异常,从而确定使用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法、航位推算方法或由所述超宽带定位系统获得的超宽带位姿信息来获得所述机器人在当前时刻的定位信息。
【技术特征摘要】
1.一种机器人室内定位方法,包括:数据存储步骤,用于存储上一时刻的编码器数据以及超宽带数据;数据采集步骤,用于通过设置在驱动所述机器人的左右轮的电机的轴端的光电编码器采集当前时刻的编码器数据以及通过超宽带定位系统采集当前时刻的超宽带数据;增量数据计算步骤,用于根据所存储的上一时刻的编码器数据和超宽带数据以及所采集的当前时刻的编码器数据和超宽带数据来计算里程增量和位置增量;以及定位信息评估步骤,用于根据所计算的里程增量和位置增量来判断所述编码器数据和所述超宽带数据是否异常,从而确定使用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法、航位推算方法或由所述超宽带定位系统获得的超宽带位姿信息来获得所述机器人在当前时刻的定位信息。2.如权利要求1所述的机器人室内定位方法,其中,所述定位信息评估步骤包括:如果所述里程增量为零并且所述位置增量不为零,则判断所述编码器数据正常并且所述超宽带数据异常,从而确定使用所述航位推算方法来获得所述机器人在当前时刻的位置和航向,其中使用所述航位推算方法来获得所述机器人在当前时刻的位置和航向包括:装订航向失准角的步骤,以使得所述航位推算方法使用当前时刻的编码器数据和已装订的航向失准角来计算所述机器人在当前时刻的位置和航向。3.如权利要求1所述的机器人室内定位方法,其中,所述定位信息评估步骤包括:如果所述位置增量小于预定值并且所述里程增量的绝对值大于等于预定倍数的所述位置增量,则判断所述编码器数据异常并且所述超宽带数据正常,从而使用所述超宽带位姿信息获得所述机器人在当前时刻的位置以及由所述电子罗盘确定的当前时刻的航向。4.如权利要求1所述的机器人室内定位方法,其中,所述定位信息评估步骤包括:如果所述里程增量的绝对值小于预定值并且所述位置增量大于等于预定倍数的所述里程增量的绝对值,则判断所述编码器数据正常并且所述超宽带数据异常,从而确定使用所述航位推算方法来获得所述机器人在当前时刻的位置和航向,其中使用所述航位推算方法来获得所述机器人在当前时刻的位置和航向包括:装订航向失准角的步骤,以使得所述航...
【专利技术属性】
技术研发人员:王芳,刘汝佳,吕翀,李楠,段俊杰,
申请(专利权)人:航天科工智能机器人有限责任公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。