【技术实现步骤摘要】
一种轨道式巡检机器人导航定位模块及粗精复合定位方法
本专利技术属于导航定位
，涉及一种使用光电标签、MEMS惯性传感器进行组合定位导航的方法。
技术介绍
在我国管廊巡检机器人运行过程中，机器人的精确定位始终是核心内容之一，优秀的定位方案可以有效提高巡检效率和精度。常规的轨道机器人巡检，主要靠里程计进行相对位置定位，由于里程计会产生累计误差，还需靠外部辅助无线标签进行绝对位置校准。常见的校准方式有UWB无线定位方式和RFID标签定位方式，其中UWB定位精度0.1m左右，需要管廊内的无线基站具备UWB定位功能，RFID无源标签定位精度较高，可达0.02m，但需要每隔一段轨道布置一个RFID标签，还需要专门的读卡设备。传统管廊巡检机器人在行走时需要依靠上述基站或大量RFID标签来进行辅助定位，增加了使用和维护成本，另一方面，传统的管廊巡检机器人也缺乏自身机械运动状态和轨道倾斜沉降的观测数据，因此智能的故障诊断技术也是管廊巡检机器人未来的发展方向。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺...
【技术保护点】
1.一种轨道式巡检机器人导航定位模块，其特征在于，包括：/n传感器模块，通过光电传感器识别管廊轨道中定位孔，通过MEMS惯性传感器敏感机器人本体在轨道上的姿态变化信息，通过里程计获取机器人本体的相对移动信息，将获取的信息传递至组合导航解算模块；/n组合导航解算模块，用于对传感器的数据进行解算，数据融合，解算后的导航数据传输至外部控制中心；/n电源模块，为机器人本体提供电源供电；/n传感器模块、组合导航解算模块设于机器人本体中，通过控制中心控制机器人本体在管廊轨道中行进，通过传感器模块获取管廊轨道中定位孔信息，通过组合导航解算模块解算，控制中心确定机器人本体在管廊中的位置。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种轨道式巡检机器人导航定位模块，其特征在于，包括：
传感器模块，通过光电传感器识别管廊轨道中定位孔，通过MEMS惯性传感器敏感机器人本体在轨道上的姿态变化信息，通过里程计获取机器人本体的相对移动信息，将获取的信息传递至组合导航解算模块；
组合导航解算模块，用于对传感器的数据进行解算，数据融合，解算后的导航数据传输至外部控制中心；
电源模块，为机器人本体提供电源供电；
传感器模块、组合导航解算模块设于机器人本体中，通过控制中心控制机器人本体在管廊轨道中行进，通过传感器模块获取管廊轨道中定位孔信息，通过组合导航解算模块解算，控制中心确定机器人本体在管廊中的位置。
2.根据权利要求1所述的一种轨道式巡检机器人导航定位模块，其特征在于，所述机器人本体包括行走轮、传感器模块、电源模块和组合导航解算模块，传感器模块包括MEMS惯性传感器、里程计和光电传感器，里程计设在行走轮上，行走轮挂在管廊轨道上；管廊轨道上设有定位孔，光电传感器设于机器人本体底座上，位于管廊轨道两侧行走轮之间。
3.根据权利要求1所述的一种轨道式巡检机器人导航定位模块，其特征在于，所述光电传感器包括发光二极管和光电探测器，发光二极管在管廊轨道一侧，光电探测器在管廊轨道另一侧，用于识别管廊轨道上的定位孔。
4.根据权利要求1所述的一种轨道式巡检机器人导航定位模块，其特征在于，所述组合导航解算模块，包括DSP核心电路、存储器和串口通信模块，光电传感器和里程计分别通过cap1口和cap2口与DSP核心电路连接；MEMS惯性传感器通过扩展串口与DSP核心电路连接；DSP核心电路通过串口连接外电路。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述模块的轨道式巡检机器人导航粗精复合定位方法，其特征在于，包括：MEMS惯性传感器计算的姿态序列粗定位+光电传感器过轨道孔位精定位：
a、轨道打孔：在每段轨道等间隔打孔，进行孔位位置坐标标定；
b、运行标定：
MEMS惯性传感器每隔一段里程计距离ΔL采集当前机器人本体的包括方位、俯仰和滚转的姿态信息(αi,βi,γi)；机器人本体姿态信息被轨道倾斜状态调制，调制所形成的姿态序列存储在机器人存储器中；标定时获得的姿态序列与标定点位置一一对应；
c、姿态序列信息采集
技术研发人员：胡鹏博，程力，曹庆鹏，林俤，雷磊，刘晴，黄哲，陈浩，何卿，于琪，
申请(专利权)人：西咸新区鸿通管廊投资有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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