一种基于视觉的机器人里程计校正系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于视觉的机器人里程计校正系统，包括图像采集模块，用于进行目标图像数据的采集,将所采集到的图像数据发送到行程计算装置；地磁定位模块，用于通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号分别进行摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据的获取；里程校正模块，用于根据摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据进行机器人相对于摄像头的航向角信息的获取，并根据所得的航向角信息，通过行程计算装置对机器人里程进行校正。本发明专利技术通过地磁定位模块进行摄像头与机器人所在位置的定位，从而实现机器人相对于摄像头的航向角信息的获取，进而实现了机器人里程的校正，可有效消除里程计累计误差，提高里程计航迹计算精度。

A vision based calibration system for robot odometer

The invention discloses a vision based robot mileage correction system, including the image acquisition module, which is used to collect the target image data and send the collected image data to the travel computing device. The geomagnetic location module is used for the perturbation of the geomagnetic signal collected by the geomagnetic location model. The acquisition of geomagnetic path data like the head and the current area of the robot; the mileage correction module is used to obtain the direction angle information of the robot relative to the camera according to the camera and the geomagnetic path data in the current area of the robot, and through the travel angle information, the travel calculation device is used. The mileage of the robot is corrected. This invention can locate the location of the camera and the robot by the geomagnetic location module, thus realizing the acquisition of the direction angle information of the robot relative to the camera, thus realizing the correction of the mileage of the robot, effectively eliminating the accumulative error of the mileage and improving the accuracy of the track calculation of the mileage meter.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的机器人里程计校正系统
本专利技术涉及机器人定位系统领域，具体涉及一种基于视觉的机器人里程计校正系统。
技术介绍
现有的移动机器人一般通过使用里程计按照运动学模型对轮速信息进行解算实现位置信息和航向信息的获取，但是这是一种相对定位方式，单纯使用里程计存在累计误差，长时间或大尺度运行定位精度不高，为了提高里程计的精度需要对里程计进行校正，目前里程计的校正方式主要有以下几种：1、陀螺仪校正里程计的方式。该方式是，首先里程计实时计算并输出机器人的位置信息和航向信息，另外控制系统通过对陀螺仪数据积分得到机器人运动的航向角信息，并将该航向角信息反馈给里程计，实现对里程计的校正。该方式属于相对定位方式，虽然该方式有效降低了里程计的累计误差，但是累计误差仍然存在，另外该方式陀螺仪积分容易受颠簸等干扰影响，且对于数据的同步性要求高。2、在与具有激光定位或视觉定位功能的机器人系统中使用，通过激光和视觉等绝对定位方式，结合先验环境信息，实现对里程计的校正。该方式虽然有效消除了累计误差，但是该方式方案复杂，成本高，对于简单的机器人系统应用不合适。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种基于视觉的机器人里程计校正系统，可有效消除里程计累计误差，提高里程计航迹计算精度，降低成本。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于视觉的机器人里程计校正系统，包括图像采集模块，用于进行目标图像数据的采集,并将所采集到的图像数据发送到行程计算装置；地磁定位模块，用于通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号分别进行摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据的获取；里程校正模块，用于根据摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据进行机器人相对于摄像头的航向角信息的获取，并根据所得的航向角信息，通过行程计算装置对机器人里程进行校正。优选地，所述行程计算装置通过加权计算和补偿系数计算对自身的航向角进行校正，将校正后的航向角输入到行程计算装置下一时间的航迹推算过程，完成了一个周期的里程计校正。优选地，所述摄像头以及机器人内分别安装有一个三维数字罗盘。优选地，所述图像采集模块至少包括两个摄像头，且两个摄像头呈对称设置。优选地，还包括一航向角度实时监测模块，用于进行数据库内航向角度数据的监测，一旦所检测到的航向角度数据超出预设范围，则启动报警模块进行报警。优选地，所述报警模块为语音报警模块。优选地，还包括一图像角度识别模块，用于进行图像采集模块所采集到的图像数据角度的识别，并将识别到的数据发送到里程校正模块。本专利技术具有以下有益效果：通过地磁定位模块进行图像采集模块与机器人所在位置的定位，从而实现机器人相对于摄像头的航向角信息的获取，进而实现了机器人里程的校正，可有效消除里程计累计误差，提高里程计航迹计算精度，降低成本。附图说明图1为本专利技术实施例一种基于视觉的机器人里程计校正系统的系统框图。图2为本专利技术另一个实施例的系统框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，本专利技术实施例提供了一种基于视觉的机器人里程计校正系统，包括图像采集模块，用于进行目标图像数据的采集,并将所采集到的图像数据发送到行程计算装置；地磁定位模块，用于通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号分别进行摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据的获取；里程校正模块，用于根据摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据进行机器人相对于摄像头的航向角信息的获取，并根据所得的航向角信息，通过行程计算装置对机器人里程进行校正；航向角度实时监测模块，用于进行数据库内航向角度数据的监测，一旦所检测到的航向角度数据超出预设范围，则启动报警模块进行报警，所述报警模块为语音报警模块。所述行程计算装置通过加权计算和补偿系数计算对自身的航向角进行校正，将校正后的航向角输入到行程计算装置下一时间的航迹推算过程，完成了一个周期的里程计校正。所述摄像头以及机器人内分别安装有一个三维数字罗盘。所述图像采集模块至少包括两个摄像头，且两个摄像头呈对称设置。实施例2如图2所示，本专利技术实施例提供了一种基于视觉的机器人里程计校正系统，包括图像采集模块，用于进行目标图像数据的采集,并将所采集到的图像数据发送到行程计算装置；图像角度识别模块，用于进行图像采集模块所采集到的图像数据角度的识别，并将识别到的数据发送到里程校正模块；地磁定位模块，用于通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号分别进行摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据的获取；里程校正模块，用于根据摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据以及所获取的对应的图像角度数据进行机器人相对于摄像头的航向角信息的获取，并根据所得的航向角信息，通过行程计算装置对机器人里程进行校正；航向角度实时监测模块，用于进行数据库内航向角度数据的监测，一旦所检测到的航向角度数据超出预设范围，则启动报警模块进行报警，所述报警模块为语音报警模块。所述行程计算装置通过加权计算和补偿系数计算对自身的航向角进行校正，将校正后的航向角输入到行程计算装置下一时间的航迹推算过程，完成了一个周期的里程计校正。所述摄像头以及机器人内分别安装有一个三维数字罗盘。所述图像采集模块至少包括两个摄像头，且两个摄像头呈对称设置。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉的机器人里程计校正系统，其特征在于，包括图像采集模块，用于进行目标图像数据的采集,并将所采集到的图像数据发送到行程计算装置；地磁定位模块，用于通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号分别进行摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据的获取；里程校正模块，用于根据摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据进行机器人相对于摄像头的航向角信息的获取，并根据所得的航向角信息，通过行程计算装置对机器人里程进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的机器人里程计校正系统，其特征在于，包括图像采集模块，用于进行目标图像数据的采集,并将所采集到的图像数据发送到行程计算装置；地磁定位模块，用于通过地磁定位模型根据所采集到的地磁信号分别进行摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据的获取；里程校正模块，用于根据摄像头以及机器人当前所在区域内的地磁路径数据进行机器人相对于摄像头的航向角信息的获取，并根据所得的航向角信息，通过行程计算装置对机器人里程进行校正。2.如权利要求1所述的一种基于视觉的机器人里程计校正系统，其特征在于，所述行程计算装置通过加权计算和补偿系数计算对自身的航向角进行校正，将校正后的航向角输入到行程计算装置下一时间的航迹推算过程，完成了一个周期的里程计校正。3.如权利要求1所述的一种基于视觉的机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小华，徐建亮，罗方赞，金鑫君，
申请(专利权)人：衢州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33