一种全向移动机器人的里程计标定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全向移动机器人的里程计标定方法及装置，所述方法包括控制移动机器人按照不同的预定轨迹行走，利用激光跟踪仪跟踪所述移动机器人的中心，获取移动机器人实际的工作空间速度并传输到与激光跟踪仪相连的电脑终端；通过上位机读取轮式编码器记录的关节速度；根据关节速度和工作空间速度之间的对应关系，分步对全向机器人的脚轮半径r、脚轮偏置b和脚轮转向轴距d进行参数标定，分别计算得到三种参数的标定值，并将三种参数的标定值补偿到运动学模型中。本发明专利技术能够简单、方便、准确的提升机器人的运动控制和里程计精度。的提升机器人的运动控制和里程计精度。的提升机器人的运动控制和里程计精度。

【技术实现步骤摘要】
一种全向移动机器人的里程计标定方法及装置


[0001]本专利技术属于机器人标定
，具体涉及一种全向移动机器人的里程计标定方法及装置。

技术介绍

[0002]移动机器人现在已被广泛应用于仓储物流、工业制造和医疗服务等众多领域，其中全向移动机器人具有机动性强和灵活性高的特点，能够更好的适应狭窄空间的作业需求。运动的准确性是移动机器人实现路径规划、目标识别和同步定位与地图构建(SLAM)等功能的前提，而移动机器人的误差是影响运动精度的关键因素。移动机器人在进行加工制造和装配时，会造成机器人几何参数的名义值与实际值不同，从而影响运动学模型的准确性，对移动机器人的运动控制和里程计精度产生较大影响。为了提升移动机器人的定位精度，对移动机器人的几何参数进行标定十分必要。与差分移动机器人相比，全向移动机器人的几何参数更多，且相互之间存在耦合。
[0003]机器人的几何参数的误差主要是由于设计、加工制造和装配等因素造成的，对移动机器人的定位精度有着较大影响。为降低上述因素的影响，需要对机器人的运动学参数进行标定，得到参数的实际值。但目前移动机器人的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全向移动机器人的里程计标定方法，其特征在于，所述方法包括：S1，控制移动机器人按照不同的预定轨迹行走，利用激光跟踪仪跟踪所述移动机器人的中心，获取移动机器人实际的工作空间速度并传输到与激光跟踪仪相连的电脑终端；S2，通过上位机读取轮式编码器记录的关节速度；S3，根据所述关节速度和工作空间速度之间的对应关系，分步对全向机器人的脚轮半径r、脚轮偏置b和脚轮转向轴距d进行参数标定，分别计算得到三种参数的标定值，并将所述三种参数的标定值补偿到运动学模型中。2.根据权利要求1所述的一种全向移动机器人的里程计标定方法，其特征在于：所述S3中，在分步对全向机器人的参数进行标定之前，同步所述上位机和激光跟踪仪的电脑终端的时间服务器。3.根据权利要求1或2所述的一种全向移动机器人的里程计标定方法，其特征在于：所述S3中，所述移动机器人的运动学模型为：其中，α为脚轮转向轴距d与基坐标系x轴的夹角，β
i
为脚轮的转向角度，b为脚轮偏置，为移动机器人的工作空间速度，为移动机器人的关节速度。4.根据权利要求3所述的一种全向移动机器人的里程计标定方法，其特征在于：所述S3中，所述脚轮半径r的标定过程包括：S31a，控制移动机器人按照直线轨迹运动；S32a，根据移动机器人理论上产生的工作空间速度，简化运动学模型为；具体为其中，β1＝0，β2＝0，β3＝0，β4＝0，S33a，运用最小二乘法对简化后的运动学模型进行求解，计算得到J
v
(1，1)，J
v
(2，1)，J
v
(3，1)，J
v
(4，1)，求解公式为：其中，为轮式编码器读取的关节空间的速度观测值，v
x
为测得的工作空间实际速度；S34a，根据关节速度和工作空间速度之间的对应关系，计算得到脚轮半径标定值
5.根据权利要求4所述的一种全向移动机器人的里程计标定方法，其特征在于：所述S3中，所述脚轮转向轴距d的标定过程包括：S31b，控制移动机器人按照自转轨迹运动；S32b，根据移动机器人理论上产生的工作空间速度，将脚轮半径标定值rc1，rc2，rc3和rc4代入简化后的运动学模型为；具体为其中，S33b，运用最小二乘法对简化后的运动学模型进行求解，计算得到J
v
(1，1)，J
v
(2，1)，J
v
(3，1)，J
v
(4，1)，求解公式为：其中，为轮式编码器读取的关节空间的速度观测值，w为测得的工作空间实际速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑天江，邵兵兵，张驰，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：