[发明专利]一种差分移动机器人里程计标定方法

摘要

本发明公开了一种差分移动机器人里程计标定方法，所述方法包括：步骤1：机器人在预设区域内进行行走，利用运动捕捉系统对车辆进行位置定位；步骤2：将机器人行走位移传输到处理器，同时读取机器人里程计计算出的行走位移；步骤3：基于运动捕捉系统获得的机器人行走位移和程计计算出的行走位移，计算出补偿参数，对运动捕捉系统进行补偿；步骤4：重复进行步骤1‑步骤3，不断迭代修正补偿参数，直至机器人行走路线与设定一致，实现了差分移动机器人标定效率和精度较高的技术效果。

主权项

1.一种差分移动机器人里程计标定方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：机器人在预设区域内进行行走，利用运动捕捉系统对车辆进行位置定位；步骤2：将机器人行走位移传输到处理器，同时读取机器人里程计计算出的行走位移；步骤3：基于运动捕捉系统获得的机器人行走位移和里程计计算出的行走位移，计算出补偿参数，对里程计相关参数进行补偿；步骤4：重复进行步骤1‑步骤3，不断迭代修正补偿参数，直至机器人行走路线与设定一致；所述机器人建立有运动学模型，机器人的初始位置为(X₀,Y₀,θ₀),θ₀为上一时刻的偏航角度，经过时间δt之后，运动到位置(X,Y,θ)坐标系内机器人的坐标变化为：其中，θ为机器人移动的偏航角度，为全局框架和局部框架的角度差，δd_r和δd_l为左右两轮行走的位移，X、Y、X₀、Y₀均为位置坐标；所述机器人建立有里程计系统误差模型，机器人系统带有误差修正项的运动公式为：其中，θ为机器人移动的偏航角度，θ₀为上一时刻的偏航角度，δd_l和δd_r为左右两轮行走的位移，E_b为两轮轮间距不精确带来的误差，E_s为两轮直径的实际平均值与标称平均值不相等带来的误差，b_nominal测量的轮间距，机器人左右两轮的补偿系数为Cl和Cr，Dr和Dl分别为机器人右轮与左轮直径，vl和vr为左右两轮的运动角速度，δt为运动时间；本方法中补偿参数包括：补偿参数E_s、E_d、E_b；重复使用运动捕捉系统记录距离出发点的实际位移S_actual，得到若干组S_actual数据，取S_actual的平均值计算补偿参数E_s，S_actual为机器人距离出发点的实际位移；E_d和E_b的计算方式为：R＝(L/2)/sin(β/2)   (9)L为机器人在正方形每条边的运动距离。