[发明专利]一种移动机器人抓取定位误差的纠正方法、系统及机器人

说明书

一种移动机器人抓取定位误差的纠正方法，其特征在于，应用于具有抓取机械臂的移动机器人，抓取机械臂设置有图像获取装置，具体步骤包括：机器人移动至第一位置，第一位置位于存放装置前方；调整抓取机械臂，使图像获取装置处于第一拍摄点，获取位于存放装置上的特征标识物的特征图像；建立空间直角坐标系，结合特征图像的数据，获取特征标识物的特征位点的坐标；采用特征位点的坐标与特征标识物的实际尺寸数值，计算抓取机械臂与预设标准位置的偏移量，纠正抓取机械臂相对于存放装置的抓取点坐标及位姿。还提供一种抓取定位误差的纠正系统及机器人，通过提供的纠正方法、系统及机器人解决定位精度不够高、硬件成本高、定位速度慢等问题。

技术领域

本发明属于移动机器人技术领域，具体涉及一种移动机器人抓取定位误差的纠正方法、系统及机器人。

背景技术

递送机器人目前主要有5大定位技术：(1)超声波导航定位技术，(2)视觉导航定位技术，(3)GPS全球定位系统，(4)激光导航定位技术，(5)UWB定位技术。然而在实践应用过程中发现这些方法在实用性上存在局限性：

(1)超声波导航定位技术，在机器人身上安装有超声波发射器与接收器，通过超声波发射与接收的时间差计算出机器人与前方障碍物的距离，需要在机器人四周围安装多对超声波发射器与接收器才能实现机器人定位，超声波定位精度一般在5厘米以内。超声波受多径效应和非视距传播影响很大，且超声波频率受多普勒效应和温度影响，同时也需要大量基础硬件设施，成本较高。

(2)视觉导航定位技术，视觉导航定位系统的工作原理简单说来就是对机器人周边的环境进行光学处理，先用摄像头进行图像信息采集，将采集的信息进行压缩，然后将它反馈到一个由神经网络和统计学方法构成的学习子系统，再由学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置联系起来，完成机器人的自主导航定位功能。视觉导航定位需要安装多套摄像头，成本相对较高。

(3)GPS全球定位系统，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共同观测4颗GPS卫星，按照一定的算法即可求出某时某刻机器人的三维位置坐标。GPS定位适用于室外环境的定位，对于室内环境由于GPS信号弱而定位失败。

(4)激光导航定位技术，激光定位技术与超声波定位类似，也是通过发射与接收的时间差来完成机器人与障碍物的距离测试，其定位精度可达到30毫米。然而激光导航方法成本高，而且后期维护成本也相对较高。

(5)UWB定位技术，通过部署多个UWB基站，采用不同UWB基站的信号到达UWB标签的时间差来完成对UWB标签的定位，定位精度达到10厘米。相对而言，UWB定位技术定位精度不够高，且它需要在每个定位区块架设定位基站，成本极高。

移动机器人目前常用的定位技术存在设备成本高，定位精度不够高等问题。对于特定应用场景如自动化生物实验室的实验试剂递送机器人则要求机器人的抓取精度要达到1毫米以内。最新的定位技术是通过二维码进行定位，以下现有技术是基于二维码进行定位，但存在一定的局限性：

发明202010535710.X提供了一种基于二维码识别的定位方法及装置，通过在室内布置多个二维码，移动设备通过不断扫描室内布置的二维码，要求在同一时刻获取至少2个二维码信息，对2个二维码的坐标经过换算后得到定位信息，此方法未明确所能达到的定位精度。

发明201910008692.7公开了一种基于二维码的定位方法，涉及地图信息采集领域，包括步骤：获取已拍摄的环境图像；根据所述环境图像，确定所述环境图像中二维码图像；对所述二维码图像进行解析，得到所述二维码的四个顶点在地图坐标系中对应的地图坐标；获取拍摄所述环境图像的摄像设备的摄像机坐标系，确定所述四个顶点在所述摄像机坐标系中的对应的摄像坐标；根据所述地图坐标和所述摄像坐标，得到与所述二维码的相对位姿，从而对AGV设备实现更高精度的定位，此方法并为涉及定位误差纠错。