校正机器人移动过程中的里程的方法、装置及机器人制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种校正机器人移动过程中的里程的方法、装置及机器人。其中，该方法包括：在机器人移动过程中，获取机器人在任意两个位置内的里程增量；获取机器人在两个位置感测到的扫描数据；根据两个位置的扫描数据，估算机器人的位置变化量；基于位置变化量，对里程增量进行校正。本发明专利技术解决了现有技术中根据采集到的机器人轮子的编码器数据计算里程，由于机器人移动过程中受外界环境影响导致里程存在误差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
校正机器人移动过程中的里程的方法、装置及机器人
本专利技术涉及机器人领域，具体而言，涉及一种校正机器人移动过程中的里程的方法、装置及机器人。
技术介绍
随着智能机器人的发展，对机器人定位精度的要求越来越高。机器人定位分为非自主定位和自主定位，其中，非自主定位机器人在定位的过程中机器人需要借助机器人本身以外的装置(例如，GPS导航系统)进行定位；自主定位机器人依靠机器人本身携带的传感器(包括但不限于里程计、陀螺仪、加速度计等)进行定位。由于室内环境中，无法使用GPS，因而，机器人一般采用自主定位。传统机器人的定位是基于里程计估计的，这种定位方法容易出现累积误差，并且，随着时间、距离的不断增加，误差也越来越大。由于自主移动机器人的智能性主要体现在能构建一致性的环境地图、鲁棒的定位和导航功能。其中，机器人的里程是在地图构建、定位和导航过程的关键输入之一。里程的误差大小直接影响了机器人地图构建、定位和导航的效果。计算移动机器人里程的传统方法是通过采集移动机器人轮子的编码器数据，然后结合机器人控制模型计算出机器人的移动距离和旋转角度。这种方法存在如下问题：(1)当移动机器人运动在地面粗糙不平及凹凸明显的地面时，机器人反馈的里程数据将出现明显的漂移；(2)由于机器人的编码器的累计误差或车轮打滑等现象，都会导致编码器计数不准。(3)移动机器人在运动过程中，难免存在外力的作用下发生被动运动的现象，例如碰撞或者搬移等；上述这些因素都会增大里程数据的误差，并且在实际运用也比较常见，严重影响了机器人的地图构建、定位和导航。针对上述现有技术中根据采集到的机器人轮子的编码器数据计算里程，由于机器人移动过程中受外界环境影响导致里程存在误差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种校正机器人移动过程中的里程的方法、装置及机器人，以至少解决现有技术中根据采集到的机器人轮子的编码器数据计算里程，由于机器人移动过程中受外界环境影响导致里程存在误差的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了校正机器人移动过程中的里程的方法，包括：在机器人移动过程中，获取机器人在任意两个位置内的里程增量；获取机器人在两个位置感测到的扫描数据；根据两个位置的扫描数据，估算机器人的位置变化量；基于位置变化量，对里程增量进行校正。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种机器人，包括：处理器，用于在机器人移动过程中，获取机器人在任意两个位置内的里程增量；扫描设备，与处理器连接，用于获取机器人在两个位置感测到的扫描数据；其中，处理器还用于根据两个位置的扫描数据，估算机器人的位置变化量，并基于位置变化量，对里程增量进行校正。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种校正机器人移动过程中的里程的装置，包括：第一获取单元，用于在机器人移动过程中，获取机器人在任意两个位置内的里程增量；第二获取单元，用于获取机器人在两个位置感测到的扫描数据；估算单元，用于根据两个位置的扫描数据，估算机器人的位置变化量；校正单元，用于基于位置变化量，对里程增量进行校正。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，程序执行上述任意一项可选的或优选的校正机器人移动过程中的里程的方法。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项可选的或优选的校正机器人移动过程中的里程的方法。在本专利技术实施例中，在机器人移动过程中，获取机器人在任意两个位置内的里程增量；获取机器人在两个位置感测到的扫描数据；根据两个位置的扫描数据，估算机器人的位置变化量；基于位置变化量，对里程增量进行校正，达到了机器人实时感测到的扫描数据，来估算出一个更加准确的机器人移动的里程数据进而对机器人内部的里程校正的目的，从而实现了降低里程累积误差、提高机器人里程统计的准确度的技术效果，进而解决了现有技术中根据采集到的机器人轮子的编码器数据计算里程，由于机器人移动过程中受外界环境影响导致里程存在误差的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种校正机器人移动过程中的里程的方法流程图；图2是根据本专利技术实施例的一种可选的校正机器人移动过程中的里程的方法流程图；图3是根据本专利技术实施例的一种可选的两驱动轮机器人运动原理示意图；图4是根据本专利技术实施例的一种可选的两驱动轮机器人做圆弧运动的示意图；图5是根据本专利技术实施例的一种可选的校正机器人移动过程中的里程的方法流程图；图6(a)是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人采集到的第一扫描数据示意图；图6(b)是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人采集到的第二扫描数据示意图；图7(a)是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人选择搜索起点的示意图；图7(b)是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人双向搜索的示意图；图7(c)是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人提前终止准则的示意图；图7(d)是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人跳过无兴趣点进行搜索的示意图；图8是根据本专利技术实施例的一种机器人的示意图；以及图9是根据本专利技术实施例的一种校正机器人移动过程中的里程的装置示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。根据本专利技术实施例，提供了一种校正机器人移动过程中的里程的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本专利技术实施例的一种校正机器人移动过程中的里程的方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，在机器人移动过程中，获取机器人在任意两个位置内的里程增量。作为一种可选的实施例，上述机器人包括但不限于各种移动机器人(例如，扫地机器人、服务机器人等)、无人车等；上述里程增量可以是机器人根据编码器读数计算得到的机器人在移动的过程中的移动轨迹上的任意两个位置内的里程的变化量。一种可选的实施例中，可以通过在机器人轮子处安装的编码器获取机器人移动过程中轮子的圈数，在已经轮子的周长的情况下，便可以计算出机器人移动的距离。步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种校正机器人移动过程中的里程的方法，其特征在于，包括：在机器人移动过程中，获取所述机器人在任意两个位置内的里程增量；获取所述机器人在所述两个位置感测到的扫描数据；根据所述两个位置的扫描数据，估算所述机器人的位置变化量；基于所述位置变化量，对所述里程增量进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种校正机器人移动过程中的里程的方法，其特征在于，包括：在机器人移动过程中，获取所述机器人在任意两个位置内的里程增量；获取所述机器人在所述两个位置感测到的扫描数据；根据所述两个位置的扫描数据，估算所述机器人的位置变化量；基于所述位置变化量，对所述里程增量进行校正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置变化量包括如下至少之一：移动距离和旋转角度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在机器人移动过程中，获取所述机器人在任意两个位置内的里程增量，包括：基于所述机器人的运动模型，计算所述机器人在所述两个位置内的里程增量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述机器人为具有两个驱动轮的机器人，其中，基于所述机器人的运动模型，计算所述机器人在所述两个位置内的里程增量，包括：获取所述机器人第一驱动轮的第一线速度，以及第二驱动轮的第二线速度；根据所述第一线速度与所述第二线速度的大小关系，确定所述机器人的运动模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一线速度与所述第二线速度的大小关系，确定所述机器人的运动模型，包括：如果所述第一线速度与所述第二线速度的大小不同，则采用第一运动模型计算所述机器人的里程增量；如果所述第一线速度与所述第二线速度的大小相等且方向相同，则采用第二运动模型计算所述机器人的里程增量；如果所述第一线速度与所述第二线速度的大小相等且方向相反，则采用第三运动模型计算所述机器人的里程增量；其中，第一运动模型的表达式为：第二运动模型的表达式为：第三运动模型的表达式为：其中，ω表示所述机器人中的角速度，v表示所述机器人中的线速度，d表示驱动轮的直径，分别表示左、右驱动的角速度，VL、VR分别表示左、第二驱动轮的线速度，(x，y，θ)表示所述机器人在第一位置的位姿，(x′，y′，θ′)表示所述机器人在第二位置的位姿。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述扫描数据，估算所述机器人的位置变化量，包括：获取第二扫描数据中每个扫描点映射到第一平面上的坐标信息，其中，所述第一平面为根据第一扫描数据生成的平面，其中，第一扫描数据为所述机器人在第一位置感测到的扫描数据，所述第二扫描数据为所述机器人在第二位置感测到的扫描数据；在所述第一平面上查找与所述每个扫描点距离最近的两个目标点，其中，所述两个目标点用于确定所述第一平面上与每个扫描点对应的目标线段；基于预设误差函数，求解所述预设误差函数的函数值最小时对应的位置变化量；重复执行上述步骤，直到当前计算得到的位置变化量与上一次计算得到的位置变化量的差值小于预设阈值，将当前计算得到的位置变化量作为所述机器人从所述第一位置移动到所述第二位置的位置变化量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明建，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44