[发明专利]自移动机器人位姿校准系统和方法

说明书

一种自移动机器人位姿校准系统和方法，该系统包括机器人和基座(10)，机器人上设有位姿传感器和控制中心，机器人设有工作模式和校准模式，当机器人工作时间达到预设时间或工作的行走距离达到预设距离时，启动校准模式，控制中心控制机器人与基座正确对接后，控制校准机器人的位姿传感器。采用相对坐标系系统时，本发明通过在校准模式下以机器人的工作时间达到预设时间或工作的行走距离达到预设距离作为前提，并通过至少三个对接参照点来完成机器人与基座的正确对接；合理调整机器人位姿，保证机器人与基座对接准确，安装部件简单、节约成本、准确率高且使用方便。

技术领域

本发明涉及一种自移动机器人位姿校准系统及方法，属于小家电制造技术领域。

背景技术

现有规划型自移动机器人在进行定位导航工作时，一般采用绝对坐标系和相对坐标系两种定位系统。采用绝对坐标系的定位系统，比如，自移动机器人通过CCD摄像机捕获天花板上设置的位置标识图像，并根据所捕获的图像相应地探测到机器人自身的当前位置。由于这种定位方法要求系统快速处理大量数据，会导致成本较高。而采用相对坐标系的定位系统，比如，自移动机器人通过一个行驶距离传感器和一个角度传感器对自身的相对位置进行计算，陀螺仪用作角度传感器，通常存在5％-10％的探测误差，随着自移动机器人的重复旋转动作，由于探测误差的积累，机器人不能精确的按照计划的路径行走，因此，需要经常对其进行校准，给使用者带来了一定的麻烦。

现有的校准通常是以角度传感器的转动量累计到一定程度为判断标准，来确定是否需要对其进行校准。比如：可以设定角度传感器每旋转360°或720°校准一次，以此类推。但由于机器人每次都可能会在不同的工作环境中作业，在某些工作环境中，可能由于路径复杂导致机器人反复旋转，工作时间很短就需要进行校准，过于频繁的校准显然会对机器人的工作效率有所影响。而在某些平坦通畅的工作环境中，累计工作很长时间后，机器人的角度传感器可能因仍然没有达到预设的累计旋转角度而无法校准，等到再次校准的时候，累计误差大，影响准确性。

另外，图1为现有技术CN1330274C的结构示意图。如图1所示，该现有技术公开了一种使用坐标修正方法的机器人清洁器，使其可以有效的按照计划的行驶方向行驶。当确定积累的角度超过预定的水平时，机器人清洁器停止给定的工作，并返回充电站。机器人清洁器的当前坐标以充电站的参考坐标被校准，而机器人清洁器移动到它返回充电站前所在的先前地点，并从停止处继续给定的工作。但是，请参考图1所示，其通过在机器人清洁器10上设置多个等距离传感器32并依据这些等距离传感器到充电站的探测板130的距离d1和d2来校准其回到充电站的位姿。这种校准位姿的方式成本较高而且不能在平行于探测板130的方向上做位置的调整，使得回到初始点的位姿调整不准确，有可能会导致充电站和机器人清洁器上对应设置的充电电极无法对正对接。且此种方式机器人只回到了与充电座原点坐标平行的位置，对机器人的陀螺仪的角度清零，而没有对机器人的行驶距离(步数)清零，这种方式的校准准确率存在一定误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种自移动机器人位姿校准系统及方法，采用相对坐标系系统时，本发明通过在校准模式下以机器人的工作时间达到预设时间或工作的行走距离达到预设距离作为前提，并通过至少三个对接参照点来完成机器人与基座的正确对接；合理调整机器人位姿，保证机器人与基座对接准确，安装部件简单、节约成本、准确率高且使用方便。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种自移动机器人位姿校准系统，包括机器人和基座，所述机器人上设有位姿传感器和控制中心，所述机器人设有工作模式和校准模式，当机器人工作时间达到预设时间或工作的行走距离达到预设距离时，启动校准模式，所述控制中心控制机器人与所述基座正确对接后，控制校准机器人的位姿传感器。

以上位姿传感器通常采用角度传感器或陀螺仪等。