一种机器人的平面空间定位方法技术

本发明专利技术涉及一种机器人的平面空间定位方法。该方法的步骤如下：1)设置角度条码器；2)建立图像与角度的对照表，并将图像与角度的对照表上传至待定位机器人；3)准备至少两个角度条码器，并将其分别放置在平面空间的任意位置；将两个角度条码器的坐标信息存储在机器人中；4)机器人对放置在平面空间中的至少两个角度条码器进行拍照；5)获取两个角度条码器分别与机器人的角度β1°和β2°；6)机器人通过三角函数关系计算其在平面空间的位置坐标；该定位方法不仅定位速度快，数据可靠并且不会受到外部环境干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人的平面空间定位方法
本专利技术属于视觉定位
，具体涉及一种机器人的平面空间定位方法。
技术介绍
在室内环境(setting)内准确地确定用户或移动设备的定位提出了各种挑战。例如，全球定位系统(GPS)技术在封闭式建筑内不能良好运作，在那里移动设备与GPS卫星的通信可能受到包围结构的阻碍。此外，可用消费者设备在其通信能力、感测能力(例如移动设备话筒)、其内部时钟的准确性、可用功率等方面是有限的。因此，在不对可用移动设备的硬件进行重要修改的情况下，在封闭式建筑内(或其中GPS定位由于某种原因而不可用)获取与移动用户有关的高度准确的实时位置信息则是困难的。特别是在近些年室内的扫地机器人，工业机器人的大量使用，机器人比较容易通过数据传输活动活动平面空间的地图，但如何有效的在地图中进行定位成为制约其自动化使用的关键问题。专利号：CN201210377080.3，名称为《基于声音的定位》，公开一种基于声音定位方法，其基本原理是：使用接收设备从多个声音信号源捕捉声音信号(例如超声波)，选择满足可靠性条件的声音信号用于确定接收设备相对于对应声音信号源的初始定位，使用对所选声音信号的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人的平面空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设置角度条码器；所述角度条码器为一个1/4圆柱，所述1/4圆柱上部设有角度条码器的编号，下部设有间隔相同的黑白条纹；2)建立图像与角度的对照表，并将图像与角度的对照表上传至待定位机器人；所述机器人内置单片机，外置摄像头，该机器人具备数据计算能力、空间地图的存储能力以及拍照功能；固定摄像头，以0°为起始角度，90°为终止角度，每间隔α°分别开始旋转角度条码器，并且每旋转α°，摄像头拍摄一张角度条码器的图像，从而获得多张角度条码器在不同角度时的图像，建立图像和角度的对照表，并将图像和角度的对照表固化在机器人中；3)准备至少两个角度条码器，...

【技术特征摘要】
1.一种机器人的平面空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设置角度条码器；所述角度条码器为一个1/4圆柱，所述1/4圆柱上部设有角度条码器的编号，下部设有间隔相同的黑白条纹；2)建立图像与角度的对照表，并将图像与角度的对照表上传至待定位机器人；所述机器人内置单片机，外置摄像头，该机器人具备数据计算能力、空间地图的存储能力以及拍照功能；固定摄像头，以0°为起始角度，90°为终止角度，每间隔α°分别开始旋转角度条码器，并且每旋转α°，摄像头拍摄一张角度条码器的图像，从而获得多张角度条码器在不同角度时的图像，建立图像和角度的对照表，并将图像和角度的对照表固化在机器人中；3)准备至少两个角度条码器，并将其分别放置在平面空间的任意位置；其中，两个角度条码器的坐标分别为(X1，Y1)以及(X2，Y2)；将两个角度条码器的坐标信息存储在机器人中；4)机器人对放置在平面空间中的至少两个角度条码器进行拍照；5)机器人通过拍摄所得两个角度条码器的当前图像，通过在图像和角度的对照表中分别搜寻与两张当前图像匹配的图像，从而获取两个角度条码器分别与机器人的角度β1°和β2°；6)机器人通过三角函数关系计算其在平面空间的位置坐标(X3,Y3)；X3＝{Y1-Y2+ctgβ2°×X2+ctgβ1°×X1}/{ctgβ1°+ctgβ2°}；Y3＝{X2-X1-tgβ1°×Y1-tgβ2°×Y2}/{-tgβ2°-tgβ1°}。2.根据权利要求1所述的一种机器人的平面空间定位方法，其特征在于：所述步骤6)的具体计算方法是：其中Y3的具体计算方法是：tgβ1°＝(X3-X1)/(Y1-Y3)(1)；tgβ2°＝(X2-X3)/(Y2-Y3)(2)；由此可得：tgβ1°×Y1-tgβ1°×Y3＝X3-X1(3)；tgβ2°×Y2-tgβ2°×Y3＝X2-X3(4)；(3)和(4)相加得到：tgβ1°×Y1-tgβ1°×Y3+tgβ2°×Y2-tgβ2°×Y3＝X2-X1(5)；Y3×{-tgβ2°-tgβ1°}＝X2-X1-tgβ1°×Y1-tgβ2°×Y2(6)；Y3＝{X2-X1-tgβ1°×Y1-tgβ2°×Y2}/{-tgβ2°-tgβ1°}(7)；X3的具体计算方法是：ctgβ1°＝(Y1-Y3)/(X3-X1)(8)；ctgβ2°＝(Y2-Y3)/(X2-X3)(9)；由此可得：ctgβ1°×X3-ctgβ1°×X1＝Y1-Y3(10)；ctgβ2°×X2-ctgβ2°×X3＝Y2-Y3(11)；(10)和(11)相减得到：ctgβ1°×X3-ctgβ1°×X1-ctgβ2°×X2+ctgβ2°×X3＝Y1-Y2(12)；X3×{ctgβ1°+ctgβ2°}＝Y1-Y2+ctgβ2°×X2+ctgβ1°×X1(13)；X3＝{Y1-Y2+ctgβ2°×X2+ctgβ1°×X1}/{ctgβ1°+ctgβ2°}(14)。3.根据权利要求1或2所述的一种机器人的平面空间定位方法，其特征在于：角度条码器采用塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐宓，
申请(专利权)人：唐宓，
类型：发明
国别省市：陕西,61