一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法，在环境中布置排列方式互不相同的若干红外线灯立体阵列，在机器人行进过程中，安装在所述的机器人上的红外线成像设备拍摄机器人行进路线上经过的红外线灯立体阵列的图像，基于所述的红外线灯立体阵列图像确定红外线灯立体阵列所处区域并获取所述的机器人的绝对位置和绝对方向角，利用设置在机器人上的编码器和惯性传感器确定机器人相对于机器人起始点的相对位置和机器人相对于机器人起始点的相对方向角，校验机器人的绝对位置和绝对方向角。本发明专利技术提供了一种定位精确的基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法。

A robot positioning method based on infrared lamp stereoscopic array

The invention discloses a robot localization method based on three-dimensional array infrared lamp, infrared lamp array in several three-dimensional environment arrangement are different from each other, in the process of moving the robot image, infrared lamp array stereo through infrared imaging devices installed on the robot shooting machine on the route of the people. Based on the absolute position of the infrared lamp infrared lamp array stereo location and access to the robot and the absolute direction of stereo image array angle, by setting on the robot encoders and inertial sensors to determine the relative position of the robot robot and robot relative to the starting point of the robot relative to the starting point of the absolute position and relative direction angle. Absolute direction angle of robot calibration. The invention provides a robot positioning method based on an infrared lamp stereoscopic array.

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法
本专利技术尤其涉及一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法。
技术介绍
机器人的导航与定位技术是智能机器人领域的一个重要研究方向。机器人导航是指在有障碍物的环境中，以时间或距离最短为依据，从开始位置到终止位置走出一条安全路径。机器人的导航方式已有很多种，根据诸多影响因素的不同，分为视觉导航、光反射导航、地图导航、惯性导航、路标导航等几种方式。作为机器人导航的基础，定位问题一直是机器人研究领域的热点之一。机器人的定位就是推算机器人所在环境中的位置的过程，可以分为相对定位法和绝对定位法。相对定位根据传感器的不同主要有基于惯性传感器的航迹推算定位方法以及基于码盘的航迹推算定位方法。相对定位法自身定位无需外部参考，但易造成误差累积，不适宜长时间的精确定位。绝对定位法主要包括主动灯塔、目标导航、地图匹配等方法，利用一种或多种外部传感器检测得到的周围环境特征对机器人在参考坐标系中的绝对位姿进行估算。路标导航定位方法由于可靠性好被广泛应用于室内机器人定位领域。目前基于路标定位的室内机器人定位方法一般需要在天花板或地面大密度地贴设路标，路标在室内坐标系中的坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法，在环境中布置若干红外线灯立体阵列，任一所述的红外线灯立体阵列中的红外线灯排列方式互不相同，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1，在机器人行进过程中，安装在所述的机器人上的红外线成像设备拍摄机器人行进路线上经过的红外线灯立体阵列的图像；步骤S2，对步骤S1中拍摄的所述的图像进行预处理，并判断预处理后的图像是否存在至少一个所述的红外线灯立体阵列；若存在，则存储图像，执行步骤S3，若不存在，则结束本次操作；步骤S3，基于步骤S2存储的图像获取所述的机器人的绝对位置和绝对方向角，包括子步骤：子步骤S31，基于所述的红外线灯立体阵列图像确定红外线灯立体阵列所处区域...

【技术特征摘要】
1.一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法，在环境中布置若干红外线灯立体阵列，任一所述的红外线灯立体阵列中的红外线灯排列方式互不相同，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1，在机器人行进过程中，安装在所述的机器人上的红外线成像设备拍摄机器人行进路线上经过的红外线灯立体阵列的图像；步骤S2，对步骤S1中拍摄的所述的图像进行预处理，并判断预处理后的图像是否存在至少一个所述的红外线灯立体阵列；若存在，则存储图像，执行步骤S3，若不存在，则结束本次操作；步骤S3，基于步骤S2存储的图像获取所述的机器人的绝对位置和绝对方向角，包括子步骤：子步骤S31，基于所述的红外线灯立体阵列图像确定红外线灯立体阵列所处区域；子步骤S32，针对确定的红外线灯立体阵列区域进行红外线灯数值化标记；子步骤S33，针对确定的红外线灯立体阵列区域进行红外线灯立体阵列识别，以获得红外线灯立体阵列的绝对坐标及红外线灯立体阵列中每一个红外线灯的绝对坐标；子步骤S34，基于子步骤S31-S33，计算红外线成像设备的绝对位置和绝对方向角；子步骤S35，基于子步骤S34，经坐标系转换，计算机器人的绝对位置和绝对方向角，作为修正机器人位置和方向角的视觉定位数据；步骤S4，利用设置在机器人上的编码器和惯性传感器确定机器人相对于机器人起始点的相对位置和机器人相对于机器人起始点的相对方向角，校验机器人的绝对位置和绝对方向角。2.根据权利要求1所述的一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法，其特征在于：所述的红外线灯立体阵列作为定位信标，任一个所述的定位信标包括多个位置块，任一个所述的位置块包括多个信息块，任一个所述的信息块包括多个红外线灯，同一所述的定位信标的红外线灯的高度不在同一水平面。3.根据权利要求1所述的一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法，其特征在于：所述的步骤S2包括子步骤：子步骤S21，针对所述的步骤S1中拍摄的图像进行去噪及二值化处理；子步骤S22，针对步骤S21处理后的图像进行红外线灯轮廓提取，以获得红外线灯轮廓图像；子步骤S23，针对步骤S22获得的红外线灯轮廓图像进行轮廓关系筛选，以获得红外线灯轮廓关系；子步骤S24，针对步骤S23获得的红外线灯轮廓关系进行判断，判断轮廓关系是否符合红外线灯立体阵列上的红外线灯关系；若符合，则至少存在一个所述的红外线灯立体阵列；若不符合，则不存在。4.根据权利要求3所述的一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法，其特征在于：所述的子步骤S22中，所述的红外线灯轮廓提取采用圆形拟合算法对轮廓曲线进行描绘。5.根据权利要求1所述的一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法，其特征在于：所述的步骤S3中，所述的基于步骤S2存储的图像获取所述的机器人的绝对位置和绝对方向角的方法包括红外线灯立体阵列几何相似度比对及红外线灯数值化标记。6.根据权利要求5所述的一种基于红外线灯立体阵列的机器人定位方法，其特征在于：所述的子步骤S32中，所述的数值化标记包括如下步骤：S32.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹正，刘永帅，朱俊达，
申请(专利权)人：杭州慧仓信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33