一种机器人的方位识别方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种机器人的方位识别方法及系统，其方法包括：S1获取地图中每一单位区域的磁场信息，并将每一单位区域的磁场信息关联至地图，得到带有磁场信息的磁场分布地图；磁场信息包括磁场方向和磁场强度；S2检测出当前位置在磁场分布地图中对应的当前单位区域，并根据当前单位区域对应的磁场信息、机器人的当前运动加速度计算出机器人方向相对于磁场方向的第一方位角度；S3根据第一方位角度、当前单位区域的磁场方向与磁场分布地图上的预设标准方向之间的第二方位角度，计算出机器人方向与预设标准方向之间的第三方位角度。通过机器人自主创建一种带有磁场信息的磁场分布地图，并根据此地图上提供的磁场信息确定机器人的开机朝向。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人的方位识别方法及系统
本专利技术涉及机器人领域，尤指一种机器人的方位识别方法及系统。
技术介绍
随着科技的进步，智能机器人得到了飞速的发展，他们可以帮助人们完成许多工作，例如扫地机器人可以帮助用户打扫卫生，送货机器人使用户从繁重的工作中解放出来，引路机器人帮助用户快速规划出到达目的地的路线，并带领用户到达目的地。在机器人完成上述过程中，必不可少的就是进行方向定位。在实际运用中，机器人体内通常都设有陀螺仪、里程计等定位传感器，在室内定位时，如果机器人意外关机后被移动了位置，再次开机时，机器人会通过传感器与定位算法进行定位和方位检测，但是由于传感器采集的数据会有误差，机器人如果多次被移动了位置，会导致误差累积，使机器人很难准确地判断出自己在地图上的朝向，给机器人定位和方位识别造成极大的干扰且很难自行恢复，只能人为去给机器人重新设定初始朝向。因此，为了解决上述问题，本专利技术提供了一种机器人的方位识别方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种机器人的方位识别方法及系统，通过创建一种带有磁场信息的磁场分布地图，并根据此地图上提供的磁场信息确定机器人的开机朝向。本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人的方位识别方法，其特征在于，包括步骤：S1获取地图中每一单位区域的磁场信息，并将每一单位区域的磁场信息关联至所述地图，得到带有磁场信息的磁场分布地图；所述磁场信息包括磁场方向和磁场强度；S2检测出当前位置在所述磁场分布地图中对应的当前单位区域，并根据所述当前单位区域对应的磁场信息、机器人的当前运动加速度计算出机器人方向相对于磁场方向的第一方位角度；S3根据所述第一方位角度、当前单位区域的磁场方向与所述磁场分布地图上的预设标准方向之间的第二方位角度，计算出机器人方向与所述预设标准方向之间的第三方位角度。

【技术特征摘要】
1.一种机器人的方位识别方法，其特征在于，包括步骤：S1获取地图中每一单位区域的磁场信息，并将每一单位区域的磁场信息关联至所述地图，得到带有磁场信息的磁场分布地图；所述磁场信息包括磁场方向和磁场强度；S2检测出当前位置在所述磁场分布地图中对应的当前单位区域，并根据所述当前单位区域对应的磁场信息、机器人的当前运动加速度计算出机器人方向相对于磁场方向的第一方位角度；S3根据所述第一方位角度、当前单位区域的磁场方向与所述磁场分布地图上的预设标准方向之间的第二方位角度，计算出机器人方向与所述预设标准方向之间的第三方位角度。2.根据权利要求1所述的一种机器人的方位识别方法，其特征在于，步骤S2具体包括步骤：S21获取当前运动加速度，计算当前运动加速度在罗盘三维坐标系中三个维度方向上的运动加速度分量；S22根据当前运动加速度在罗盘三维坐标系中三个维度方向上的运动加速度分量，计算出罗盘三维坐标系中Y轴与水平面之间的俯仰角和罗盘三维坐标系中Z轴与过X轴的铅垂面之间的滚转角；S23根据所述俯仰角和所述滚转角，计算出磁场强度在所述罗盘三维坐标系中三个维度方向上的磁场强度分量；S24根据在所述罗盘三维坐标系中三个维度方向上的磁场分量，计算出机器人方向相对于磁场方向的第一方位角度。3.根据权利要求2所述的一种机器人的方位识别方法，其特征在于，步骤S22中所述俯仰角和所述滚转角的计算方法为：其中，θ是罗盘三维坐标系中Y轴与水平面之间的俯仰角；是罗盘三维坐标系中Z轴与过X轴的铅垂面之间的滚转角；a是运动加速度；ax为运动加速度在罗盘三维坐标系中X坐标轴方向上的分量；ay为运动加速度在罗盘三维坐标系中Y坐标轴方向上的分量。4.根据权利要求3所述的一种机器人的方位识别方法，其特征在于，步骤S23中磁场强度在所述罗盘三维坐标系中三个维度方向上的磁场强度分量的计算方法为：Ha＝Hxcosθ-Hxsinθ；其中，Hx为磁场强度在罗盘三维坐标系中X轴方向上的磁场强度分量；Hy为磁场强度在罗盘三维坐标系中Y轴方向上的磁场强度分量；Ha为磁场强度在水平二维坐标系中的X轴方向方向上的磁场强度分量，Hb为磁场强度在水平二维坐标系中的Y轴方向方向上的磁场强度分量。5.根据权利要求4所述的一种机器人的方位识别方法，其特征在于，步骤S24中机器人方向相对于磁场方向的第一方位角度的计算方法为：其中，α为机器人方向相对于磁场方向的第一方位角度；Ha为磁场强度在水平二维坐标系中的X轴方向方向上的磁场强度分量，Hb为磁场强度在水平二维坐标系中的Y轴方向方向上的磁场强度分量。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种机器人的方位识别方法，其特征在于，步骤S3具体包括步骤：S31根据当前单位区域对应的磁场信息，计算出当前单位区域的磁场方向与所述磁场分布地图上的预设标准方向之间的第二方位角度；S32所述第二方位角度减去所述第一方位角度，得到机器人方向与所述预设标准方向之间的第三方位角度。7.一种机器人的方位识别系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取地图中每一单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋化冰，刘金权，王林，倪程云，姜松林，张建，张海涛，
申请(专利权)人：上海木木机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31