[发明专利]一种轮式机器人参数调校的优化方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明属于轮式机器人领域，尤其涉及一种轮式机器人参数调校的优化方法、装置和系统。

背景技术

轮式机器人是以驱动轮子来带动机器人进行移动和工作的机器人。虽然其运动稳定性与路面的路况有很大关系，但是由于其具有自重轻、承载大、机构简单、驱动和控制相对方便、行走速度快、工作效率高等特点，从而被广泛应用。

虽然轮式机器人在复杂环境下可以具有自规划、自组织和自适应能力，但是，需要轮式机器人有良好的定位导航技术。如果轮式机器人由于零部件设计加工误差、装配误差等原因，会影响轮式机器人的定位精度。

目前在轮式机器人的定位精度调校时，一般采用UMBmark调校方法。通过对移动机器人实施双向4×4米正方形路径测试获取位置误差数据信息，利用近似简化后的方程求解机器人的系统参数及对应的调校系数。在使用该方法进行调校时，需要对轮式机器人在4*4米的双向正方形的场地进行测试，对测试场地要求较大，且需要保证每次测试过程中的轮式机器人的起点位置的精确度，测试的难度较大且精度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了轮式机器人参数调校的优化方法及装置，以解决现有技术中在进行参数调校时，需要占用较大的场地，且保证每次轮式机器人的起点位置的精确，测试难度较大且精度不高的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种轮式机器人参数调校的优化方法，其特征在于，所述方法包括：

通过固定的第一摄像头获取包括所述轮式机器人在移动的起点位置的第一图像；

通过固定的第二摄像头获取包括所述轮式机器人移动至拐点位置时的第二图像；

通过固定的第一摄像头分别获取包括所述轮式机器人在拐点位置沿顺时针方向旋转180度和逆时针方向旋转180度旋转后移动至终点位置时的第三图像；

根据所述第一摄像头、第二摄像头的位置以及第一图像、第二图像、第三图像中的轮式机器人的位置，确定所述轮式机器人在拐点位置顺时针旋转的往返路径的第一夹角α_cw及在拐点位置逆时针旋转的往返路径的第二夹角α_ccw，以及单程实际直线距离L_act；

根据所述第一夹角α_cw及在第二夹角α_ccw，以及单程实际直线距离L_act进行误差轮式机器人的调校参数的计算。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，在所述轮式机器人的轮轴的中心设置有特征点，在所述轮式机器人的上表面根据所述特征点设置平面靶标，根据所述平面靶标在图像中的位置确定轮式机器人的位置。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述根据所述第一摄像头、第二摄像头的位置以及第一图像、第二图像、第三图像中的轮式机器人的位置，确定所述轮式机器人在拐点位置顺时针旋转的往返路径的第一夹角α_cw及在拐点位置逆时针旋转的往返路径的第二夹角α_ccw，以及单程实际直线距离L_act的步骤具体为：

根据所述轮式机器人的起点位置建立世界坐标系，标定所述第一摄像机中的图像中的点和第二摄像机中的图像中的点在所述世界坐标系中的坐标；

根据轮式机器人在所述第一图像、第二图像、第三图像的位置，确定所述轮式机器人的起点位置、拐点位置和终点位置在世界坐标系下的坐标；

根据所述轮式机器人的起点位置、拐点位置和终点位置在世界坐标系下的坐标，确定所述轮式机器人在拐点位置顺时针旋转的往返路径的第一夹角α_cw及在拐点位置逆时针旋转的往返路径的第二夹角α_ccw，以及单程实际直线距离L_act。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，在所述根据所述第一夹角α_cw及在第二夹角α_ccw，以及单程实际直线距离L_act进行误差轮式机器人的调校参数的计算的步骤之后，所述方法还包括：

将计算的调校参数写入轮式机器人的存储器，使轮式机器人控制器根据所述调校参数控制所述轮式机器人的运动。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述根据所述第一夹角α_cw及在第二夹角α_ccw，以及单程实际直线距离L_act进行误差轮式机器人的调校参数的计算的步骤具体包括：