机器人自主定位系统技术方案

机器人自主定位系统，属于机器人智能控制装置，解决机器人在地下环境作业的高精度自主定位问题。本实用新型专利技术包括安装平台、设置于安装平台上的传感器子系统、数据处理子系统以及电压转换模块；安装平台上部为承载传感器子系统的转台，安装平台下部的固定基座为密封腔式结构，内部安装数据处理子系统和电机驱动模块；传感器子系统包括惯性传感器模块和三维数字罗盘，数据处理子系统包括中央控制器及装载于其内部的数据预处理模块、数据融合模块和航迹推算模块；本实用新型专利技术可用于在煤矿、隧道、溶洞等地下环境工作的智能机器人，如机器人，盾构机，地铁机车等的自主定位，为智能机器人在地下环境完成勘测、探险和搜索等任务提供有效的位姿信息。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Robot autonomous positioning system

Robot autonomous localization system is a robot intelligent control device, which can solve the problem of high precision autonomous localization of robot in underground environment. The utility model comprises a mounting platform, is arranged in the mounting platform of the sensor subsystem, data processing subsystem and voltage conversion module is installed at the upper part of the platform; the platform bearing sensor subsystem, a fixed base arranged at the lower part of the platform for the seal cavity structure, the internal installation of data processing subsystem and motor drive module; sensor subsystem including the inertial sensor module and three-dimensional digital compass, data processing subsystem includes preprocessing module, data fusion module and dead reckoning data module and loading in the central controller; the utility model can be used in coal mines, tunnels, caves and other underground working environment of intelligent robots, such as robot, shield machine, self positioning of subway locomotive, for the intelligent robot to complete the survey, exploration and search in the underground environment and other tasks provide a Attitude information.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机器人智能控制装置，具体涉及一种基于惯性传感 器和三维数字罗盘的组合自主定位系统，用于煤矿、隧道等地下环境智 能机器人的自主定位。
技术介绍
机器人定位技术是用于确定机器人在环境中的实时位姿、引导机器 人到达目标点的关键技术。在实际工作中，当机器人要自主实现某一预 期功能时，首要的是要对自身位姿进行实时监测，然后才能根据当前和 预期位姿之间的差异来规划机器人下一步的运动轨迹，并实时更新自己 的位姿。机器人的定位技术经历了由单定位方式向组合定位方式转化的过程。当前应用较多的定位方式有GPS、图像匹配、惯导等，这些方式各 有所长。自主性和定位精度一直是评价定位系统的两个重要指标，目前 还没有一种定位方式能同时具有这两个优点。整合多种定位的优势，设 计新型组合定位系统是提高定位自主性和精度的主要途径。智能机器人应用已经从传统的工业应用向矿井地图绘制、地下隧道 测量与施工、人员救援探测和定位等领域扩展，对定位系统提出了更高 要求，如自主性，实时性等。现有的定位理论和技术在人工环境下能提 供可靠而准确的机器人位姿信息，但对于存在大量未知信息的地下环境, 现有定位方法存在很多局限性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人自主定位系统，包括安装平台、设置于安装平台上的传感器子系统、数据处理子系统以及电压转换模块，安装平台同时为传感器子系统标定提供所需的采样点；传感器子系统实时感测机器人运动状态信息，经数据处理子系统进行去噪、滤波、融合和计算，得出机器人的位姿和速度信息；电压转换模块将车载直流电源转换为所需的工作电压；其特征在于：　　　　所述安装平台上部为承载传感器子系统的转台，转台运动范围为±３６０°，由电机驱动模块驱动，运动误差控制在±０．１°以内；安装平台下部的固定基座为密封腔式结构，内部安装数据处理子系统和电机驱动模块；　　　　所述安装平台具有锁紧装置，锁紧装置的一端与转台底部固定连接，锁紧装置...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊蔡华，韩冬桂，尹周平，熊有伦，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]