[发明专利]基于多数据分析的移动机器人定位方法

说明书

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种基于多数据分析的移动机器人定位方法。该基于多数据分析的移动机器人定位方法，机器人上设置有里程计及导航系统，所述里程计用于记录机器人的前进距离和机器人的旋转角度，所述导航系统用于记录机器人当前的旋转方向角和加速度；包括以下步骤：步骤一：将里程计数据及导航数据转换到全局坐标系，得到有关移动数据信息在全局坐标系下的表示；步骤二：对在全局坐标系下表示的里程计数据及导航数据进行分析计算，得到分析数据；步骤三：根据分析数据获取机器人的定位信息，提供一种提高定位精准性的基于多数据分析的移动机器人定位方法。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种基于多数据分析的移动机器人定位方法。

背景技术

目前，室外场景下的定位技术依赖于固定传感器或是基于GPS的传感器，而且GPS因其能提供最大的覆盖面积而成为使用最广泛的基于卫星的定位系统。但是以下问题的存在使得室外定位技术在应用于室内场景时存在较大的局限性：室内环境相对室外环境变得更加复杂；室内存在较强的信号干扰和反射，依靠信号进行的定位误差将会很大；室内定位对室内环境的依赖性极强；室内通信链路变得不可靠。

目前较为常见的室内定位技术主要是根据先验的环境信息，结合当前机器人位置信息和传感器获取的信息确定机器人位姿状态。室内相对定位通过计算相对于初始位姿的位姿变化来确定当前的位姿状态，常见的有里程计、导航系统。定位技术如果只靠单一传感器会有很大的误差，里程计、导航系统等长时间或大尺度下累积误差较大、定位精度较差。因此，如何提供一种准确的机器人室内定位方法成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高定位精准性的基于多数据分析的移动机器人定位方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：基于多数据分析的移动机器人定位方法，机器人上设置有里程计及导航系统，所述里程计用于记录机器人的前进距离和机器人的旋转角度，所述导航系统用于记录机器人当前的旋转方向角和加速度；

将里程计记录的机器人的前进距离和机器人的旋转角度记为里程计数据；

导航系统记录的机器人当前的旋转方向角和加速度记为导航数据；

包括以下步骤：

步骤一：将里程计数据及导航数据转换到全局坐标系，得到有关移动数据信息在全局坐标系下的表示；

步骤二：对在全局坐标系下表示的里程计数据及导航数据进行分析计算，得到分析数据；

步骤三：根据分析数据获取机器人的定位信息。

所述步骤一中包括以下子步骤：

1-1：设置起点位置(x₀,y₀,z₀)，并以此作为全局坐标系的坐标原点，以右手法则确定x轴，y轴和z轴正方向；

1-2：:机器人在平面上运动，机器人所载里程计从起点位置(x₀,y₀,z₀)开始计算机器人运动增量信息，包括(Δx,Δy,Δz)，其中：Δx记录的是机器人前进的距离，Δz记录的是机器人的旋转角度，将数据信息转换到全局坐标系；需要使用机器人操作系统ROS平台的坐标系转换库TF库将里程计数据转换到全局坐标系。

1-3：导航系统不断的输出机器人当前的状态信息，包括旋转方向角w，加速度a_x和a_y，将数据信息转换到全局坐标系。使用机器人操作系统ROS平台的坐标系转换库TF库将导航数据转换到全局坐标系。

所述步骤二中，在全局坐标系下表示的里程计数据及导航数据通过数据耦合预测算法进行分析计算，得到分析数据。