一种锚点坐标校正方法及用于提高机器人定位精度的方法技术

本发明专利技术揭示了一种锚点坐标校正方法以及利用锚点坐标校正方法提高机器人定位精度的方法，在机器人工作环境中选择N个位置设置锚点支架，N个锚点分别设置在对应的锚点支架上；将某一锚点选为参考锚点A1，任选一个与参考锚点A1相关的水平面作为参考平面，计算参考锚点A1距离参考平面的高度，将所述高度作为参考锚点A1的竖坐标y1；测量另一锚点A2距离参考锚点A1的距离L1；将安装参考锚点A1的支架调高或调低ΔZ，再次测量锚点A2距离参考锚点A1的距离L2；计算锚点A2相对于参考平面的高度，将所述高度作为锚点A2的竖坐标y2；重复步骤S3至S5获得所有锚点相对于参考平面的竖坐标；根据锚点的坐标以及锚点距离机器人上的标签节点T的距离计算出机器人的位置。

A method for correcting the coordinate of anchors and the method used to improve the positioning accuracy of the robot

The invention discloses an anchor coordinates calibration method and calibration method to improve the precision of robot localization method based on anchor coordinates, N location of anchor support in the working environment of the robot, N anchors are respectively arranged on the bracket on the corresponding anchor; an anchor point selected as the reference anchor A1, optionally a related reference anchor A1 horizontal plane as the reference plane, calculating the reference distance A1 anchor reference plane height, the height as the anchor of A1 vertical coordinate measuring Y1; another anchor A2 A1 distance L1 distance reference anchor support; anchor reference will be installed A1 higher or lower Z, again measured anchor A2 the reference distance A1 distance calculation L2 anchor; anchor A2 relative to the reference plane height, the height of the vertical coordinate as anchor A2 Y2; repeat step S3 to S5 for all to anchor Refer to the vertical coordinates of the plane, and calculate the location of the robot according to the coordinates of the anchors and the distance between the anchor points and the distance of the label node T on the robot.

【技术实现步骤摘要】
一种锚点坐标校正方法及用于提高机器人定位精度的方法
本专利技术属于机器人领域，涉及一种锚点坐标校正方法以及一种用于提高机器人定位精度的方法。
技术介绍
随着机器人行业技术的发展，现有的机器人(如扫地机器人、割草机器人)往往具备地图创建功能，能够在室内灵活移动。准确的地图构建是机器人实现自主导航的保障，而实现准确的地图构建需要准确的定位。如图1所示，现有技术中的定位方式，往往是通过在工作环境中选取至少三个固定位置放置定位锚点AP1、AP2和AP3，同时在机器人上安装一个标签节点TP，通过相应的方式测量机器人标签节点TP到锚点AP1、AP2和AP3之间的距离，然后根据空间坐标关系，确定机器人位置。上述确定机器人位置的方法是将锚点距离地面的高度直接确定为竖坐标。但是，在实际情况中，机器人的工作平面往往不是一个理想的水平面，通常都存在一定的高低起伏，尤其是户外环境中。锚点所在的水平面之间存在一定的高度差。如果直接将锚点距离地面的高度直接确定为竖坐标，计算出的锚点坐标及机器人位置显然存在较大误差。因而，有必要提供一种能解决上述问题的方法，对不在同一水平面上的锚点竖坐标进行校准处理，然后利用锚点坐标以及锚点与机器人的距离计算出机器人位置，提高机器人的定位精度。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于克服
技术介绍
中的缺陷，提供一种用于提高机器人定位精度的方法，其具体方案如下：一种锚点坐标校正方法，包括以下步骤：S1:在机器人工作环境中选择N个位置设置锚点支架，N个锚点分别设置在对应的锚点支架上；S2：将某一锚点选为参考锚点A1，任选一个与参考锚点A1相关的水平面作为参考平面，计算参考锚点A1距离参考平面的高度，将所述高度作为参考锚点A1的竖坐标y1；S3：测量另一锚点A2距离参考锚点A1的距离L1；S4：将安装参考锚点A1的支架调高或调低ΔZ，再次测量锚点A2距离参考锚点A1的距离L2；S5：计算锚点A2相对于参考平面的高度，将所述高度作为锚点A2的竖坐标y2；S6：重复步骤S2至S4获得所有锚点相对于参考平面的竖坐标。优选地，所述锚点支架为具有自动升降功能的支架。优选地，所述N的值大于或等于3。优选地，所述S2中将参考锚点A1对应的安装支架所处的地面设置为参考平面。优选地，所述S5包括如下子步骤：S51：通过L1、L2和ΔZ计算锚点A2在参考锚点A1的安装支架的投影A'2处相对于未调高的参考锚点A1的距离V，S52：计算锚点A2的竖坐标y2，y2＝y1+V。本专利技术的另一个实施例为一种用于提高机器人定位精度的方法，包括以下步骤：步骤1:在机器人上设置一个标签节点T，在机器人工作环境中选择N个位置设置锚点支架，N个锚点分别设置在对应的锚点支架上，所述N的值大于或等于3；步骤2：将某一锚点选为参考锚点A1，任选一个与参考锚点A1相关的水平面作为参考平面，计算参考锚点A1距离参考平面的高度，将所述高度作为参考锚点A1的竖坐标y1；步骤3：测量另一锚点A2距离参考锚点A1的距离L1；步骤4：将安装参考锚点A1的支架调高或调低ΔZ，再次测量锚点A2距离参考锚点A1的距离L2；步骤5：计算锚点A2相对于参考平面的高度，将所述高度作为锚点A2的竖坐标y2；步骤6：重复步骤S2至S4获得所有锚点相对于参考平面的竖坐标；步骤7：根据N个锚点的坐标以及N个锚点距离所述机器人上的标签节点T的距离计算出标签节点T的坐标，确定机器人的位置。优选地，所述锚点支架为具有自动升降功能的支架。优选地，所述步骤2中将参考锚点A1对应的安装支架所处的地面设置为参考平面。优选地，所述步骤5包括以下子步骤：51：通过L1、L2和ΔZ计算锚点A2在参考锚点A1的安装支架的投影A'2处相对于未调高的参考锚点A1的距离V，52：计算锚点A2的竖坐标y2，y2＝y1+V。优选地，所述N的值为3，在机器人工作环境中选取3个位置设置锚点，根据3个锚点的坐标以及3个锚点分别距离所述机器人上的标签节点T的距离来计算出标签节点T的坐标。与现有技术相比，本专利技术技术方案通过对锚点竖坐标进行校准处理，解决了锚点所在平面存在高低起伏的问题，提高了机器人的定位精度，从而使得机器人的导航更加准确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中机器人定位示意图；图2为本专利技术实施例的锚点坐标校正方法的流程图；图3为本专利技术锚点在同一平面的示意图；图4为本专利技术锚点位于不同平面的示意图；图5为本专利技术计算锚点竖坐标示意图；图6为本专利技术另一实施例的用于提高机器人定位精度的方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，这里所描述的实施例仅仅是专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术描述的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术权利要求所限定的保护范围内。实施例1机器人的定位是通过在工作环境中选择定位锚点，计算机器人距离定位锚点的距离，根据空间坐标关系即可确定机器人位置。但是在实际应用中，特别是在户外，机器人的工作环境通常都存在一定的高低起伏。如图4所示，锚点A1和A2所在的平面处于不同的平面上，存在一定程度的高度差h。由于上述方法是以锚点距离其所处的平面的高度直接作为其竖立标，高度差h的锚点竖坐标并非基于同一个平面，其竖坐标不能反应锚点的实际位置，存在一定的误差，导致锚点竖坐标不正确，从而导致机器人的位置存在较大误差。如图2所示，为本专利技术实施例中的锚点坐标校正方法的流程图，下面进行详细说明。S1:在机器人工作环境中选择N个位置设置锚点支架，N个锚点分别设置在对应的锚点支架上。其中，本实施例中的N的值大于或等于3，在机器人工作环境中选择3个位置设置锚点支架，在每个支架上分别设置A1、A2和A3锚点。锚点可以为超宽带(UltraWideband,简称UWB)，利用脉冲信号进行非触式的双向无线数据的传输以达到识别和定位的目的。采用超宽带作为锚点是由于其结构简单、抗干扰能力强、具有实时的室内外精确跟踪能力等优点。同样地，锚点也可以使用激光达到同样的目的。如图3所示，将锚点安装在距离地面一定高度的锚点支架上。为了方便用户调节锚点支架，将锚点支架设计成具有自动升降功能的支架。所述具有自动升降功能的支架是类似于照相机用的三脚架，包括三脚支撑组件和伸缩组件。锚点固定在此三脚支撑组件上，通过伸缩组件来实时调节支架的高度，具有锁紧效果好，操作灵活，携带方便的特点。S2：将某一锚点选为参考锚点A1，任选一个与参考锚点A1相关的水平面作为参考平面，计算参考锚点A1距离参考平面的高度，将所述高度作为参考锚点A1的竖坐标y1。在3个锚点之间可任意选择一个锚点作为参考锚点，记为A1。可任选一个与参考锚点A1相关的水平面作为参考平面。本实施例将其所在的地面作为参考平面，记为P1。然后，计算参考锚点A1距离参考平面P1的高度Z1，将其作为参考锚点A1的竖坐标y1。S3：将另一锚点记为A2，测量锚点A2距离参考锚点A1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锚点坐标校正方法，其特征在于，包括以下步骤，S1:在机器人工作环境中选择N个位置设置锚点支架，N个锚点分别设置在对应的锚点支架上；S2：将某一锚点选为参考锚点A1，任选一个与参考锚点A1相关的水平面作为参考平面，计算参考锚点A1距离参考平面的高度，将所述高度作为参考锚点A1的竖坐标y1；S3：测量另一锚点A2距离参考锚点A1的距离L1；S4：将安装参考锚点A1的支架调高或调低ΔZ，再次测量锚点A2距离参考锚点A1的距离L2；S5：计算锚点A2相对于参考平面的高度，将所述高度作为锚点A2的竖坐标y2；S6：重复步骤S3至S5获得所有锚点相对于参考平面的竖坐标。

【技术特征摘要】
1.一种锚点坐标校正方法，其特征在于，包括以下步骤，S1:在机器人工作环境中选择N个位置设置锚点支架，N个锚点分别设置在对应的锚点支架上；S2：将某一锚点选为参考锚点A1，任选一个与参考锚点A1相关的水平面作为参考平面，计算参考锚点A1距离参考平面的高度，将所述高度作为参考锚点A1的竖坐标y1；S3：测量另一锚点A2距离参考锚点A1的距离L1；S4：将安装参考锚点A1的支架调高或调低ΔZ，再次测量锚点A2距离参考锚点A1的距离L2；S5：计算锚点A2相对于参考平面的高度，将所述高度作为锚点A2的竖坐标y2；S6：重复步骤S3至S5获得所有锚点相对于参考平面的竖坐标。2.根据权利要求1所述的锚点坐标校正方法，其特征在于，所述锚点支架为具有自动升降功能的支架。3.根据权利要求1所述的锚点坐标校正方法，其特征在于，所述N的值大于或等于3。4.根据权利要求1所述的锚点坐标校正方法，其特征在于，所述S2中将参考锚点A1对应的安装支架所处的地面设置为参考平面。5.根据权利要求1所述的锚点坐标校正方法，其特征在于，所述S5包括以下子步骤：S51：通过L1、L2和ΔZ计算锚点A2在参考锚点A1的安装支架的投影A'2处相对于未调高的参考锚点A1的距离V，S52：计算锚点A2的竖坐标y2，y2＝y1+V。6.一种用于提高机器人定位精度的方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1:在机器人上设置一个标签节点T，在机器人工作环境中选择N个位置设置锚点支架，N个锚点分别设置在对应的锚点支架上，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦新涛，杨锴，
申请(专利权)人：广州科语机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44