【技术实现步骤摘要】
地下管道双机器人步进式协同导航方法、系统及服务器
[0001]本专利技术涉及机器人定位与导航
，尤其涉及地下管道双机器人步进式协同导航方法、系统及服务器。
技术介绍
[0002]城市地下管网是城市内极其重要的基础设施，维系着城市运行的生命线，同时，也是未来军情侦察、军事战斗的一个重要方向。伴随着城市地下管网存在缺少GNSS（全球导航卫星系统）信号、光照条件差、无线信号屏蔽以及地下管网结构日趋复杂等问题，如何让机器人从地下管网移动到城市的任何一个地方，是目前地下环境机器人自主精准导航亟待解决的关键问题。
[0003]针对地下导航情景，目前通常采用的方案有惯性导航、UWB（超宽带）定位以及视觉导航。惯性导航方案中利用加速度计和陀螺仪测量出载体的加速度和角速度，进行数学积分得到载体的速度和位姿，以此进行导航；UWB是一种相对距离测量技术，需提前布置好至少三个基站，给测量物体装配一个标签，利用标签与三个基站的距离以及提前知道的三个基站的坐标，计算出标签坐标来进行导航。视觉导航方案是使用相机等视觉设备采取环境信息，利用高...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地下管道双机器人步进式协同导航方法，其特征在于，地下管道双机器人步进式协同导航场景中的两台机器人交替进行定位，每台所述机器人内置有IMU单元、UWB单元和服务器，所述方法应用于所述服务器，所述方法包括：获取服务器所在的目标机器人在导航坐标系下的第一姿态角；所述第一姿态角由所述目标机器人内置的IMU单元在所述目标机器人处于静止状态时利用地磁进行测角得到，所述目标机器人停留在出发点或抵达新的节点后处于静止状态，所述导航坐标系以所述出发点为坐标原点；获取地下管道双机器人步进式协同导航场景中的另一机器人相对于所述目标机器人的方位角和距离；所述方位角和距离由所述目标机器人内置的UWB单元测得，所述另一机器人在所述目标机器人处于静止状态时向目标点的方向前进且所抵达的位置位于或邻近所述另一机器人行至的上一节点与目标点的连线；根据所述第一姿态角和所述方位角，计算所述另一机器人行至的上一节点与所述另一机器人的当前位置的连线在所述导航坐标系下的姿态角，得到第二姿态角；确定所述目标机器人在所述导航坐标系下的当前位置；根据确定的目标机器人在所述导航坐标系下的当前位置、所述第二姿态角和所述距离计算得到另一机器人的位置；根据得到的另一机器人的位置计算出下一节点的位置并生成相应的控制指令，以控制所述目标机器人前进至下一节点。2.根据权利要求1所述的地下管道双机器人步进式协同导航方法，其特征在于，所述根据所述第一姿态角和所述方位角，计算所述另一机器人行至的上一节点与所述另一机器人的当前位置的连线在所述导航坐标系下的姿态角，得到第二姿态角，包括：按照下式计算得到第二姿态角：；式中，为由机器人内置的IMU单元在机器人处于静止状态时利用地磁进行测角得到，所述目标机器人停留在出发点或抵达新的节点后处于静止状态的姿态角，为机器人相对于机器人的方位角，为机器人的当前位置与机器人的当前位置的连线在所述导航坐标系下的姿态角。3.根据权利要求1所述的地下管道双机器人步进式协同导航方法，其特征在于，所述根据确定的目标机器人在所述导航坐标系下的当前位置、所述第二姿态角和所述距离计算得到另一机器人的位置，包括：按照下式计算得到另一机器人的位置：；式中，为计算得到的机器人在导航坐标系下的坐标，为确定的机器人在所述导航坐标系下的当前位置的坐标，为机器人相对于机器人的距离，
为机器人的当前位置与机器人的当前位置的连线在所述导航坐标系下的姿态角。4.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如权利要求1
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3任意一项所述的地下管道双机器人步进式协同导航方法；处理器，用于执行所述存储器中的指令。5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯燕青，陈洪波，周德种，庄学彬，郭家驹，陈建衡，史怡宁，刘鑫，张浩力，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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