一种平粮机器人同步导航和精确定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种平粮机器人同步导航和精确定位方法及系统，其中方法包括：利用摄像头获取平粮机器人行进时的走道板边沿图像，基于走道板边沿图像控制平粮机器人进行巡线导航；实时记录里程计信息；利用检测模块检测走道板上的标记并记录；标记以一定间隔设置在走道板上，相邻两侧走道板标记设置位置同步，包括导航标记和定位标记；定位标记根据走道板的行道分类；检测到标记时，将里程计信息清零，对检测到的标记进行误检测使平粮机器人主从机进行同步，再根据统计的标记种类和数量得到平粮机器人在粮仓的位置，没有检测到标记时，根据统计的标记种类和数量及里程计信息得到位移对平粮机器人主从机进行同步，同时得到平粮机器人在粮仓的位置。

A method and system of synchronous navigation and precise positioning for grain leveling robot

【技术实现步骤摘要】
一种平粮机器人同步导航和精确定位方法及系统
本专利技术涉及粮食储藏
，特别涉及一种平粮机器人同步导航和精确定位方法及系统。
技术介绍
智能粮库是粮食发展信息化建设的重要内容，是粮食储存管理升级的必由之路。随着通信技术、物联网技术、电子信息技术和计算机网络技术的发展，自动化控制和管理技术已经广泛应用于粮库的日常生产中，涉及到粮仓入粮、通风、熏蒸、除虫等具体工作；粮食平整是粮仓的一项重要工作，对于需要长期储存粮食的粮仓来说，平整的粮面有助于更准确地把握粮食总量，便于粮情检查和均匀通风。在通过抛粮输送机将粮食输送入粮仓后，通常需要进行初平和细平两个阶段的工作，初平工作即是将“金字塔”形的粮食堆推平为高差约为正负10cm左右，细平阶段的任务即是将高差10cm左右的粮面平整至正负2cm左右。目前粮库大都是人工完成平整工作，工人任务繁重、身体健康受到粉尘的影响，且具有被粮食埋没的危险。现有的自动化程度较高的适用于粮食细平阶段的机器人存在同步性差，关键点定位精度不够高，运行过程中无法进行全局定位等问题。专利技术内容本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平粮机器人同步导航和精确定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：利用摄像头获取平粮机器人行进时的走道板边沿图像；实时记录平粮机器人沿走道板行进的里程计信息；利用检测模块检测平粮机器人行进的走道板上的标记并记录检测到的所述标记；/n其中，所述标记以一定间隔设置在所述走道板上，相邻两侧走道板同步，所述标记包括设置在所述走道板走道上的导航标记和定位标记；所述定位标记根据所述走道板的多个行道进行分类；/n步骤2：基于所述走道板边沿图像控制平粮机器人进行巡线导航；/n当所述检测模块检测到定位标记时，将所述里程计信息清零，同时平粮机器人根据记录的所述标记进行误检测处理，控制平粮机器人主机和...

【技术特征摘要】
1.一种平粮机器人同步导航和精确定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：利用摄像头获取平粮机器人行进时的走道板边沿图像；实时记录平粮机器人沿走道板行进的里程计信息；利用检测模块检测平粮机器人行进的走道板上的标记并记录检测到的所述标记；
其中，所述标记以一定间隔设置在所述走道板上，相邻两侧走道板同步，所述标记包括设置在所述走道板走道上的导航标记和定位标记；所述定位标记根据所述走道板的多个行道进行分类；
步骤2：基于所述走道板边沿图像控制平粮机器人进行巡线导航；
当所述检测模块检测到定位标记时，将所述里程计信息清零，同时平粮机器人根据记录的所述标记进行误检测处理，控制平粮机器人主机和平粮机器人从机进行同步，所述检测模块输出所述定位标记相对于摄像头像素坐标的偏移量，根据偏移量调整平粮机器人的位姿，对记录的定位标记的种类和数量进行统计，得到平粮机器人在粮仓的位置；
当所述检测模块检测到导航标记时，将所述里程计信息清零，同时平粮机器人根据记录的所述标记进行误检测处理，控制平粮机器人主机和平粮机器人从机进行同步，对记录的所述标记的种类和数量进行统计，得到平粮机器人在粮仓的位置；
当所述检测模块没有检测到所述标记时，对记录的所述标记的种类和数量进行统计，并结合所述里程计信息计算得到位移，根据所述位移来控制平粮机器人主机和平粮机器人从机进行同步，得到平粮机器人在粮仓的位置。


2.根据权利要求1所述的一种平粮机器人同步导航和精确定位方法，其特征在于，所述步骤2中，基于所述走道板边沿图像控制平粮机器人进行巡线导航，具体包括：
将摄像头采集到的所述走道板边沿图像二值化，得到走道板边沿二值图，运用霍夫变换算法检测所述走道板边沿二值图中的直线，拟合出走道板边缘直线；
在距离所述走道板边沿二值图下边框为K和2K处分别作平行于下边框的参考线一、参考线二，所述参考线一与拟合出的所述走道板边缘直线中的左侧直线、右侧直线分别交于一点，取这两点连线的中点M1，所述参考线二与拟合出的所述走道板边缘直线中的左侧直线、右侧直线分别交于一点，取这两点连线的中点M2，连接M1，M2得到交于摄像头像素坐标X轴的点M，根据所述走道板边沿二值图横轴的像素坐标，计算出点M距离所述走道板边沿二值图中线的长度作为PID函数的反馈值，取PID函数的设定值为零，计算得到控制量，将所述控制量乘以转换系数作为平粮机器人的角速度；基于所述角速度控制底盘转动使反馈值能够保持为零，保证走道板中央的白线位于摄像头的视野中线上，平粮机器人实现巡线导航。


3.根据权利要求1所述的一种平粮机器人同步导航和精确定位方法，其特征在于，平粮机器人根据记录的所述标记进行误检测处理，控制平粮机器人主机和平粮机器人从机进行同步，具体包括：
根据平粮机器人主机和平粮机器人从机检测到的标记数量是否一致进行误检测处理，当平粮机器人主机检测到的标记为第n个标记，且在容许的位移误差内平粮机器人从机检测到的标记为第n个标记，则平粮机器人主机与平粮机器人从机位置同步；当平粮机器人主机检测到的标记为第n个标记，在容许的位移误差内，平粮机器人从机检测到的标记为第n-1个标记，根据陀螺仪数据判断平粮机器人从机的情况，当平粮机器人从机的陀螺仪数据变化超过阈值，则认为平粮机器人从机当前存在异常，此时控制平粮机器人主机停止，降低平粮机器人从机的速度使平粮机器人从机行进到第n个标记的位置；当平粮机器人从机的陀螺仪数据在阈值范围内，且平粮机器人主机与平粮机器人从机的位移误差均在预设范围内，则认为是平粮机器人从机检测标记失败，此时纠正平粮机器人从机进行记录，并重置底盘里程计信息。


4.根据权利要求1所述的一种平粮机器人同步导航和精确定位方法，其特征在于，所述检测模...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭倍，杨耀明，邵继业，葛森，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51