[发明专利]一种机器人定位导航系统

说明书

本发明提供一种机器人定位导航系统，能够提高定位精度和可靠性。所述系统包括：机器人、1个或多个光定位解算装置、设于所述机器人顶部的基于DLP的定位信息投影装置；其中，所述定位信息投影装置，用于投影包含坐标信息和机器人ID的图像序列；位于所述定位信息投影装置投影区域内的一个或多个光定位解算装置，用于根据接收到的所述定位信息投影装置投影的图像序列，确定自身与机器人之间的相对坐标和机器人ID，并根据确定的机器人ID，将自身与机器人之间的相对坐标发送给对应的机器人，以便于对应的机器人通过坐标变换实现实时定位和导航。本发明适用于机器人定位、路径规划、自主导航操作。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是指一种机器人定位导航系统。

背景技术

移动机器人目前已经遍布军事、工业、民用等各大领域，并还在不断的发展中，目前移动机器人技术已获得了可喜的进展，研究成果令人鼓舞。对于移动机器人来说，定位导航技术是机器人的关键技术之一，也是其执行其他任务的前提和基础。

现有技术一、GPS定位系统通过机器人本身携带的GPS定位模块进行定位，一般采用伪距差分动态定位法，用基准接收机和动态接收机同时观测4 个GPS微型，按照一定的算法即可求出机器人的三维坐标。但在使用GPS定位过程中，解算装置容易受到时钟误差、接收机噪声等多种因素影响，因此，单纯利用GPS导航存在定位精度较低、可靠性不高的问题。

现有技术二、在机器人的导航技术中，里程计法是使用最广泛的定位方法。在移动机器人的车轮上装有光电编码器，通过对车轮转动的记录来实现对机器人的位姿跟踪。这种方法的缺点是在测量过程中会有累计误差，影响定位的精度。

现有技术三、在惯性导航法中，采用陀螺仪和加速度计实现定位。通过陀螺仪测得旋转速度的值，通过加速度计测得加速度的值。机器人的位置信息可以通过将测量值进行一次积分和二次积分得到。但是在积分操作中，会引入惯性导航信息的时间漂移，需要及时进行误差修正。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种机器人定位导航系统，以解决现有技术所存在的仅利用GPS导航或其他导航方式进行定位存在定位精度低、可靠性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种机器人定位导航系统，包括：机器人、1个或多个光定位解算装置、设于所述机器人顶部的基于DLP的定位信息投影装置；其中，

所述定位信息投影装置，用于投影包含坐标信息和机器人ID的图像序列，其中，所述坐标信息是光定位解算装置在投影图像坐标系中的坐标信息；

位于所述定位信息投影装置投影区域内的一个或多个光定位解算装置，用于根据接收到的所述定位信息投影装置投影的图像序列，确定自身与机器人之间的相对坐标和机器人ID，并根据确定的机器人ID，将自身与机器人之间的相对坐标发送给对应的机器人，以便于对应的机器人通过坐标变换实现实时定位和导航。

进一步地，所述定位信息投影装置包括：投影机、固定所述投影机的固定支架和为所述定位信息投影装置供电的电源；

其中，所述投影机与支架固定后安装在机器人顶部；

所述定位信息投影装置与机器人之间的相对坐标和姿态已知。

进一步地，所述定位信息投影装置，用于按照固定频率在水平方向循环投影包含坐标信息和机器人ID的图像序列；

位于所述定位信息投影装置投影区域内的一个或多个光定位解算装置，用于按照与所述定位信息投影装置投影相同的频率接收图像序列并解码，得到自身与机器人的相对坐标、机器人姿态以及机器人ID。

进一步地，在所述定位信息投影装置按照固定频率在水平方向循环投影包含坐标信息和机器人ID的图像序列之前，所述定位信息投影装置，还用于生成包含坐标信息和机器人ID的m+1位BMP位图文件；