移动机器人定位方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种移动机器人定位方法、装置和系统，涉及移动机器人定位技术领域。本发明专利技术实施例提供的移动机器人定位方法、装置和系统，在移动机器人活动的场地中布设定位标识，该定位标识包括圆形一维码，移动机器人通过捕获定位标识，确定定位标识在机器人坐标系中的位置坐标，并解析圆形一维码，获取定位标识在全局坐标系中的位置坐标，根据定位标识分别在机器人坐标系和全局坐标系中的位置坐标，确定移动机器人在场地中的位置。由于圆形一维码具有制作简单，识别容易，抗污损和畸变能力强，便于读码器对准等优点，因此，与现有技术中解析二维码相比，本发明专利技术实施例的方案可以降低解码复杂度，提高解码速度和解码成功率，降低制作成本。

Location method, device and system of mobile robot

The invention provides a mobile robot positioning method, device and system, which relates to the technical field of mobile robot positioning. The positioning method, device and system of the mobile robot provided by the embodiment of the present invention distributes a positioning mark in the mobile robot's active site. The positioning mark includes a circular one-dimensional code. The mobile robot determines the position coordinates of the positioning mark in the robot coordinate system by capturing the positioning mark, and parses the circular one-dimensional code. The location coordinates of the location mark in the global coordinate system are obtained, and the location of the mobile robot in the field is determined according to the location mark in the robot coordinate system and the global coordinate system respectively. Because the circular one-dimensional code has the advantages of simple fabrication, easy identification, strong anti-fouling and distortion ability, and easy reader alignment, the scheme of the embodiment of the present invention can reduce the decoding complexity, improve the decoding speed and the decoding success rate, and reduce the production cost compared with the analytical two-dimensional code in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
移动机器人定位方法、装置和系统
本专利技术涉及移动机器人定位
，尤其是涉及一种移动机器人定位方法、装置和系统。
技术介绍
移动机器人在场地中按照规划的路径行进，需要实现在行进过程中的定位。定位是确定移动机器人在工作环境中相对于全局坐标的位置及其姿态。现有的移动机器人定位系统通常采用如图1所示的二维码表示一个全局坐标系中的位置坐标。场地中固定间隔的网格节点上贴着二维码标签，移动机器人从二维码标签上方经过时，利用其携带的摄像头扫描二维码并解码获得二维码表示的信息，即可进行定位。但是，二维码的制作精度要求高，抗畸变能力差，且译码算法复杂，解码成功率较低。为了提高解码成功率，目前采用多个二维码并列的方式，但这进一步增加了解码的复杂度和成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种移动机器人定位方法、装置和系统，降低了解码难度，提高了解码成功率，降低了制作成本。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种移动机器人定位方法，所述移动机器人上安装有读码器；所述方法包括：所述读码器判断视场范围内是否存在定位标识；如果是，确定所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标；所述定位标识布设于所述移动机器人活动的场地中，包括圆形一维码；解析所述圆形一维码，获取所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标；根据所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标和所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标，确定所述移动机器人在所述场地中的位置。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，确定所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标的步骤，包括：将所述圆形一维码的圆心在所述机器人坐标系中的坐标，作为所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述解析所述圆形一维码，获取所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标的步骤，包括：解析所述圆形一维码，得到所述圆形一维码中存储的所述定位标识的编号；根据预先存储的编号与位置坐标之间的对应关系，获取所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述解析所述圆形一维码，得到所述圆形一维码中存储的所述定位标识的编号的步骤，包括：以所述圆形一维码的圆心为出发点，沿任一方向提取图像，解析所述图像，得到所述定位标识的编号。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述解析所述圆形一维码，得到所述圆形一维码中存储的所述定位标识的编号的步骤，还包括：如果解析所述图像不成功，则沿另一方向重新提取图像进行解析。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述定位标识还包括标定图形；所述方法还包括：查找所述读码器的视场范围内是否存在所述圆形一维码；如果是，查找所述圆形一维码周围的标定图形。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：根据所述标定图形，确定所述定位标识在所述机器人坐标系中的角度和坐标；根据所述定位标识在所述机器人坐标系中的角度和坐标，确定所述移动机器人相对于所述全局坐标系的偏离角度和坐标；根据所述偏离角度，确定所述移动机器人在所述场地中的姿态。第二方面，本专利技术实施例还提供一种移动机器人定位装置，设置于所述移动机器人上安装的读码器中；其特征在于，所述装置包括：扫描模块，用于如果所述读码器判断视场范围内存在定位标识时,确定所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标；所述定位标识布设于所述移动机器人活动的场地中，包括圆形一维码；解码模块，解析所述圆形一维码，获取所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标；位置确定模块，根据所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标和所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标，确定所述移动机器人在所述场地中的位置。第三方面，本专利技术实施例还提供一种移动机器人定位系统，包括移动机器人和布设在所述移动机器人活动的场地中的多个定位标识；所述定位标识包括圆形一维码；所述移动机器人的读码器通过执行上述任一项所述的移动机器人定位方法进行定位。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述定位标识还包括定位图形；所述定位图形非对称地分布于所述圆形一维码的周围。结合第三方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式，其中，在所述圆形一维码的周围设置有两个不同图案的定位图形；两个所述定位图形分别位于所述圆形的同一直径两端的延长线上。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第三种可能的实施方式，其中，所述定位标识的四条边的边缘的中点位置均设置有中点标记。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第四种可能的实施方式，其中，所述定位标识的空白区域印刷有与所述定位标识一致的编号。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第五种可能的实施方式，其中，所述圆心一维码包括自圆心向外依次排列的起始符、数据符和终止符；所述数据符用于表示所述定位标识的编号。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的移动机器人定位方法、装置和系统，在移动机器人活动的场地中布设定位标识，该定位标识包括圆形一维码，移动机器人通过捕获定位标识，确定定位标识在机器人坐标系中的位置坐标，并解析圆形一维码，获取定位标识在全局坐标系中的位置坐标，根据定位标识分别在机器人坐标系和全局坐标系中的位置坐标，确定移动机器人在场地中的位置。由于圆形一维码具有制作简单，识别容易，抗污损和畸变能力强，便于读码器对准等优点，因此，与现有技术中解析二维码相比，本专利技术实施例的方案可以降低解码复杂度，提高解码速度和解码成功率，降低制作成本。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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示出了现有技术中所采用的二维码的示意图；图2示出了本专利技术实施例所提供的一种移动机器人的结构示意图；图3示出了本专利技术实施例所提供的一种移动机器人定位方法的流程图；图4示出了本专利技术实施例所提供的一种定位标识的示意图；图5示出了本专利技术实施例所提供的一种圆形一维码的展开示意图；图6示出了本专利技术实施例所提供的另一种定位标识的示意图；图7示出了本专利技术实施例所提供的另一种定位标识的示意图；图8示出了本专利技术实施例所提供的另一种定位标识的结构示意图；图9示出了本专利技术实施例所提供的一种移动机器人定位装置的结构框图；图10示出了本专利技术实施例所提供的另一种移动机器人定位装置的结构框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动机器人定位方法，所述移动机器人上安装有读码器；其特征在于，所述方法包括：所述读码器判断视场范围内是否存在定位标识；如果是，确定所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标；所述定位标识布设于所述移动机器人活动的场地中，包括圆形一维码；解析所述圆形一维码，获取所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标；根据所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标和所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标，确定所述移动机器人在所述场地中的位置。

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人定位方法，所述移动机器人上安装有读码器；其特征在于，所述方法包括：所述读码器判断视场范围内是否存在定位标识；如果是，确定所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标；所述定位标识布设于所述移动机器人活动的场地中，包括圆形一维码；解析所述圆形一维码，获取所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标；根据所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标和所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标，确定所述移动机器人在所述场地中的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标的步骤，包括：将所述圆形一维码的圆心在所述机器人坐标系中的坐标，作为所述定位标识在机器人坐标系中的位置坐标。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析所述圆形一维码，获取所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标的步骤，包括：解析所述圆形一维码，得到所述圆形一维码中存储的所述定位标识的编号；根据预先存储的编号与位置坐标之间的对应关系，获取所述定位标识在全局坐标系中的位置坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述解析所述圆形一维码，得到所述圆形一维码中存储的所述定位标识的编号的步骤，包括：以所述圆形一维码的圆心为出发点，沿任一方向提取图像，解析所述图像，得到所述定位标识的编号。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述解析所述圆形一维码，得到所述圆形一维码中存储的所述定位标识的编号的步骤，还包括：如果解析所述图像不成功，则沿另一方向重新提取图像进行解析。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位标识还包括标定图形；所述方法还包括：查找所述读码器的视场范围内是否存在所述圆形一维码；如果是，查找所述圆形一维码周围的标定图形。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏初舜，彭广平，朱渴萌，张志同，赵仲夏，
申请(专利权)人：北京艾瑞思机器人技术有限公司，北京旷视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11