基于红外激光的机器人被动定位方法及定位视频联动系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于红外激光的机器人被动定位方法，同时结合当前广泛应用的视频分析技术和大数据分析技术，提供了一种基于红外激光和视频监控的定位视频联动系统，既实现了机器人的精准实时定位也实现了视频联动分析，具有定位精准、设计合理、数据丰富、可扩展性强的优点。

Robot passive location method based on infrared laser and positioning video linkage system

The invention provides a passive positioning method of robot based on infrared laser, and provides a positioning video linkage system based on infrared laser and video surveillance combining with the widely used video analysis technology and large data analysis technology, which realizes both the accurate real-time positioning of robot and the video linkage separation. It has the advantages of precise positioning, reasonable design, abundant data and strong expansibility.

【技术实现步骤摘要】
基于红外激光的机器人被动定位方法及定位视频联动系统
本专利技术涉及定位导航领域，具体的说，涉及了一种基于红外激光的机器人被动定位方法及定位视频联动系统。
技术介绍
随着无线定位技术的迅速发展,基于位置的服务(LBS)也逐渐普及到各个领域。尽管GPS技术已经被成熟地运用在各个行业,但是GPS技术在室内不能定位,而且一般民用的精度也不够高,相对于室内导航的要求还有一段距离。近年来，位置服务的相关技术和产业正向室内发展以提供无所不在的基于位置的服务，其主要推动力是室内位置服务所能带来的巨大的应用和商业潜能。而室内服务机器人作为新兴发展起来的产业，逐渐成为目前行业的风口浪尖，从最早的扫地机器人开始，巡检机器人、家庭陪伴机器人、送餐机器人等陆续进入公众视线。机器人定位导航是其研究领域的一个重要分支，然而目前的室内定位系统具有复杂度高、成本高、适用性不佳、定位精度不高的问题，目前主流的室内定位技术有视觉、地磁、超声波、超宽带、可见光、激光、惯导等。本专利技术公开的基于红外激光的被动定位方法和定位视频联动系统通过视频图像、定位技术、数据分析的结合，实现机器人的精准实时定位和视频联动。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种基于红外激光的机器人被动定位方法及定位视频联动系统。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于红外激光的机器人被动定位方法，包括以下步骤：步骤1，在定位区域内固定多个红外发射器，所述红外发射器内置有位置坐标和发射器基础信息；机器人上安装有定位器；步骤2，所述红外发射器向所述定位器发射携带有所述位置坐标和所述发射器基础信息的红外激光信号；步骤3，所述定位器根据接收的多个所述红外激光信号的信号强度和方位角以及多个所述红外激光信号携带的位置坐标和发射器基础信息进行位置解算，获得机器人的实时坐标信息。基于上述，步骤3中，所述定位器根据接收的所述红外激光信号的信号强度计算获得所述定位器与所述红外发射器的距离；所述定位器根据接收的所述红外激光信号的方位角和所述红外激光信号携带的位置坐标获得所述定位器的第一坐标范围；所述定位器以所述定位器与所述红外发射器的距离为条件在所述第一坐标范围内进行筛选，获得所述定位器的第二坐标范围；所述定位器根据筛选出的多个所述定位器的第二坐标范围，利用三边定位法计算所述定位器的实时坐标信息。基于上述，所述红外发射器的位置为定位区域内的相对坐标点或绝对坐标点。基于上述，所述发射器基础信息包括红外发射器产品型号、产品编码、时间信息和红外光信息。本专利技术还提供一种定位视频联动系统，该系统包括安装在机器人上的定位器和第一摄像机、固定设置在定位区域内的多个红外发射器和第二摄像头以及内置有电子地图的综合管理平台，所述定位器内预设有定位器产品信息和机器人信息，所述红外发射器内预设有位置坐标和发射器基础信息；所述红外发射器与所述定位器连接，用于向所述定位器发射携带有所述位置坐标和所述发射器基础信息的红外激光信号；所述第一摄像机与所述定位器连接，获取第一视角图像视频信息上传给所述定位器；所述第二摄像机与所述综合管理平台连接，获取所述定位器所在区域的第二视角图像视频信息上传给所述综合管理平台；所述定位器与所述综合管理平台连接，根据接收的多个所述红外激光信号的信号强度和方位角以及多个所述红外激光信号携带的发射器基础信息和位置坐标进行位置解算，获得机器人的实时坐标信息，并将所述机器人的实时坐标信息和所述第一视角图像视频信息上传给所述综合管理平台；所述综合管理平台分析处理所述机器人的实时坐标信息、所述第一视角图像视频信息、所述第二视角图像视频信息和所述电子地图，生成工作路线和指挥调度指令，并向所述定位器发送所述电子地图信息、所述工作路线、所述第二视角图像视频信息和所述指挥调度指令；所述定位器还与机器人控制系统连接，整合所述电子地图信息、所述工作路线、所述第二视频所摄现场视频、所述指挥调度指令、所述机器人的实时坐标和所述第一视角图像视频信息生成控制指令发送给所述机器人控制系统。基于上述，所述定位视频联动系统还包括信息写入装置，所述信息写入装置包括红外发射器写入模块和定位器写入模块，所述红外发射器写入模块与所述红外发射器连接，用于将所述位置坐标和所述发射器基础信息写入所述红外发射器；所述定位器写入模块与所述定位器连接，用于将所述定位器产品信息和所述机器人信息写入所述定位器。基于上述，所述定位器包括信息写入接口、红外接收模块、位置解算模块、无线收发模块、智能处理模块、第一摄像机接口和机器人控制系统接口，所述信息写入接口分别与所述信息写入装置和所述智能处理模块连接，用于向所述智能处理模块写入所述定位器产品信息和所述机器人信息；所述红外接收模块接收所述红外发射器发射的红外激光信号；所述位置解算模块与所述智能处理模块连接，根据接收的多个所述红外激光信号的信号强度和方位角以及多个所述红外激光信号携带的发射器基础信息和位置坐标进行位置解算，获得机器人的实时坐标信息并传送至所述智能处理模块；所述智能处理模块通过所述第一摄像机接口与所述第一摄像机连接，接收所述第一视角图像视频信息，并将所述第一视角图像视频信息和机器人的实时坐标信息上传给所述综合管理平台；以及整合所述电子地图信息、所述工作路线、所述第二视频所摄现场视频、所述指挥调度指令、所述机器人的实时坐标和所述第一视角图像视频信息生成控制指令并通过所述机器人控制系统接口发送给所述机器人控制系统。基于上述，所述红外发射器包括信息写入接口、时钟同步模块、信号调制模块以及信号发射模块，所述信息写入接口分别与所述信息写入装置和所述信号发射模块连接，用于向所述信号发射模块写入所述位置坐标和所述发射器基础信息；所述时钟同步模块用于保持所述红外发射器与其他红外发射器的绝对时间或相对时间一致；所述信号调制模块用于对红外激光信号进行无线调制；所述信号发射模块用于将所述位置坐标和所述发射器基础信息加载至调制过的红外激光信号上，发射至所述定位器。基于上述，所述定位器产品信息包括产品型号和产品编码，所述机器人信息包括机器人或其他使用对象的编号、名称，所述发射器基础信息包括产品型号、产品编码、时间信息和红外光信息。基于上述，所述综合管理平台包括电子地图信息、数据处理模块、管理模块和无线收发模块；所述电子地图信息包括定位区域地图、定位区域内固定目标点的标注和更新的电子地图信息，所述目标点包括固定建筑、所述红外发射器、所述第二摄像机和机器人；所述数据处理模块用于对所述电子地图信息、所述工作路线、所述第二视频所摄现场视频、所述指挥调度指令、所述机器人的实时坐标和所述第一视角图像视频信息进行整合、分析和统计；所述管理模块用于实现工作路线的设定以及实现所述定位器、所述红外发射器、所述第一摄像机、所述第二摄像机和所述机器人信息的管理。本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术提供了一种基于红外激光的机器人被动定位方法，同时结合当前广泛应用的视频分析技术和大数据分析技术，提供了一种基于红外激光和视频监控的定位视频联动系统，既实现了机器人的精准实时定位也实现了视频联动分析，具有定位精准、设计合理、数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外激光的机器人被动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在定位区域内固定多个红外发射器，所述红外发射器内置有位置坐标和发射器基础信息；机器人上安装有定位器；步骤2，所述红外发射器向所述定位器发射携带有所述位置坐标和所述发射器基础信息的红外激光信号；步骤3，所述定位器根据接收的多个所述红外激光信号的信号强度和方位角以及多个所述红外激光信号携带的位置坐标和发射器基础信息进行位置解算，获得机器人的实时坐标信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于红外激光的机器人被动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在定位区域内固定多个红外发射器，所述红外发射器内置有位置坐标和发射器基础信息；机器人上安装有定位器；步骤2，所述红外发射器向所述定位器发射携带有所述位置坐标和所述发射器基础信息的红外激光信号；步骤3，所述定位器根据接收的多个所述红外激光信号的信号强度和方位角以及多个所述红外激光信号携带的位置坐标和发射器基础信息进行位置解算，获得机器人的实时坐标信息。2.根据权利要求1所述的基于红外激光的机器人被动定位方法，其特征在于：步骤3中，所述定位器根据接收的所述红外激光信号的信号强度计算获得所述定位器与所述红外发射器的距离；所述定位器根据接收的所述红外激光信号的方位角和所述红外激光信号携带的位置坐标获得所述定位器的第一坐标范围；所述定位器以所述定位器与所述红外发射器的距离为条件在所述第一坐标范围内进行筛选，获得所述定位器的第二坐标范围；所述定位器根据筛选出的多个所述定位器的第二坐标范围，利用三边定位法计算所述定位器的实时坐标信息。3.根据权利要求1或2所述的基于红外激光的机器人被动定位方法，其特征在于：所述红外发射器的位置为定位区域内的相对坐标点或绝对坐标点。4.根据权利要求1或2所述的基于红外激光的机器人被动定位方法，其特征在于：所述发射器基础信息包括红外发射器产品型号、产品编码、时间信息和红外光信息。5.一种定位视频联动系统，其特征在于：包括安装在机器人上的定位器和第一摄像机、固定设置在定位区域内的多个红外发射器和第二摄像头以及内置有电子地图的综合管理平台，所述定位器内预设有定位器产品信息和机器人信息，所述红外发射器内预设有位置坐标和发射器基础信息；所述红外发射器与所述定位器连接，用于向所述定位器发射携带有所述位置坐标和所述发射器基础信息的红外激光信号；所述第一摄像机与所述定位器连接，获取第一视角图像视频信息上传给所述定位器；所述第二摄像机与所述综合管理平台连接，获取所述定位器所在区域的第二视角图像视频信息上传给所述综合管理平台；所述定位器与所述综合管理平台连接，根据接收的多个所述红外激光信号的信号强度和方位角以及多个所述红外激光信号携带的发射器基础信息和位置坐标进行位置解算，获得机器人的实时坐标信息，并将所述机器人的实时坐标信息和所述第一视角图像视频信息上传给所述综合管理平台；所述综合管理平台分析处理所述机器人的实时坐标信息、所述第一视角图像视频信息、所述第二视角图像视频信息和所述电子地图，生成工作路线和指挥调度指令，并向所述定位器发送所述电子地图信息、所述工作路线、所述第二视角图像视频信息和所述指挥调度指令；所述定位器还与机器人控制系统连接，整合所述电子地图信息、所述工作路线、所述第二视频所摄现场视频、所述指挥调度指令、所述机器人的实时坐标和所述第一视角图像视频信息生成控制指令发送给所述机器人控制系统。6.根据权利要求5所述的定位视频联动系统，其特征在于：所述定位视频...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长宝，刘清丽，李德仁，侯长生，郭振强，郧刚，卢建伟，
申请(专利权)人：百年金海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41