[发明专利]一种机器人的平面空间定位方法

说明书

本发明涉及一种机器人的平面空间定位方法。该方法的步骤如下：1)设置角度条码器；2)建立图像与角度的对照表，并将图像与角度的对照表上传至待定位机器人；3)准备至少两个角度条码器，并将其分别放置在平面空间的任意位置；将两个角度条码器的坐标信息存储在机器人中；4)机器人对放置在平面空间中的至少两个角度条码器进行拍照；5)获取两个角度条码器分别与机器人的角度β₁°和β₂°；6)机器人通过三角函数关系计算其在平面空间的位置坐标；该定位方法不仅定位速度快，数据可靠并且不会受到外部环境干扰。

技术领域

本发明属于视觉定位技术领域，具体涉及一种机器人的平面空间定位方法。

背景技术

在室内环境(setting)内准确地确定用户或移动设备的定位提出了各种挑战。例如，全球定位系统(GPS)技术在封闭式建筑内不能良好运作，在那里移动设备与GPS卫星的通信可能受到包围结构的阻碍。此外，可用消费者设备在其通信能力、感测能力(例如移动设备话筒)、其内部时钟的准确性、可用功率等方面是有限的。因此，在不对可用移动设备的硬件进行重要修改的情况下，在封闭式建筑内(或其中GPS定位由于某种原因而不可用)获取与移动用户有关的高度准确的实时位置信息则是困难的。特别是在近些年室内的扫地机器人，工业机器人的大量使用，机器人比较容易通过数据传输活动活动平面空间的地图，但如何有效的在地图中进行定位成为制约其自动化使用的关键问题。

专利号：CN201210377080.3，名称为《基于声音的定位》，公开一种基于声音定位方法，其基本原理是：使用接收设备从多个声音信号源捕捉声音信号(例如超声波)，选择满足可靠性条件的声音信号用于确定接收设备相对于对应声音信号源的初始定位，使用对所选声音信号的多点定位来确定接收设备的初始定位，以及当个别声音信号的可靠性在接收设备和声音信号源之间存在动态改变的环境干扰、多径和移动的情况下变化时，更新接收设备的当前定位。但是，该方法的弊端是声音信号的可靠性差，当接收设备和声音信号源之间存在外部环境干扰时，信号捕捉的精准度就很难满足要求。

专利号：CN201410024204.9，名称为《一种基于环境特征物体的室内定位方法》，该方法的基本原理是：建立场所的参考坐标系、建立环境特征物体信息系统、依次选择三个参考物体并同时测量待定位目标分别指向三个参考物体之间的相对转角和识别参考物体获得坐标，最后通过计算获得待定位目标位置的坐标。该方法虽然定位可靠，但是计算数据量低。

专利号：CN201310482905.2，名称为《一种WIFI终端的定位方法和定位装置》，该方法的基本原理是：检测所述WIFI终端发出的无线信号；在检测不到无线信号的情况下，则通过将所述WIFI终端与通信装置建立通信连接，并以所述通信装置触发所述WIFI终端发出无线信号；根据新检测到的无线信号对所述WIFI终端进行定位，信号衰减的非线性及稳定性差，定位可靠性低。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种采用角度条码器的方式，对放置在平面空间具有数据处理功能的机器人通过角度信息进行定位，该定位方法不仅定位速度快，数据可靠并且不会受到外部环境干扰。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种机器人的平面空间定位方法，包括以下步骤：

1)设置角度条码器；所述角度条码器为一个1/4圆柱，所述1/4圆柱上部设有角度条码器的编号，下部设有间隔相同的黑白条纹；

2)建立图像与角度的对照表，并将图像与角度的对照表上传至待定位机器人；所述机器人内置单片机，外置摄像头，该机器人具备数据计算能力、空间地图的存储能力以及拍照功能；

固定摄像头，以0°为起始角度，90°为终止角度，每间隔α°分别开始旋转角度条码器，并且每旋转α°，摄像头拍摄一张角度条码器的图像，从而获得多张角度条码器在不同角度时的图像，建立图像和角度的对照表，并将图像和角度的对照表固化在机器人中；