CN106153043B - 一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法及系统,其中,当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息;再利用机器人在不同位置时其一周环境距离信息的唯一性,通过红外测距传感器装置获取环境距离信息、并实现识别和定位。通过本发明实现了机器人的高效率室内定位,并具有很好的鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及的是一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法及系统。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。目前,国际上对机器人的研究发展十分迅速,其中机器人定位系统作为众多机器人技术中非常重要关键技术,它的运作情况将极大的影响机器人为人类服务的服务质量。
传统的机器人定位包括GPS、惯性导航系统、人工贴地标等方法。GPS用途广泛、精度高,但受环境影响大,在室内使用,其精度会受到很大影响;基本惯性导航系统完全自主,频率高但噪声影响大; 人工贴地标方法,目前有较多的研究,例如在墙面贴RFID、在屋顶设红外点阵等方法,但该方法需要人工手动贴地标,并在一定程度上影响美观,也增加了商品的生产成本。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法及系统,旨在解决现有技术中机器人室内定位方法定位精度低,且成本较高的缺陷。
本发明的技术方案如下:
一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其中,所述方法包括以下步骤:
A、当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息;
B、机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息,并通过红外测距传感器装置获取当前所在位置的一周环境距离信息;
C、将该机器人当前所在位置的一周环境距离信息与该机器人当前所在位置的位置信息相对应的一周环境距离信息进行匹配,当失败时则将通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息校正为该机器人当前所在位置的一周环境距离信息对应的位置信息。
所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其中,所述步骤A具体包括:
A1、当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则以机器人在当前室内地面上所处位置点为原点;
A2、通过红外测距传感器装置获取原点位置处对应的一周环境距离信息;
A3、机器人按预设的遍历算法且在惯性导航装置的驱动下行走指定步长,获取每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息,及与每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息想对应的位置信息;
A4、判断机器人在行走多个指定步长后是否超出惯性导航装置中预设的置信范围,当超出时则将该机器人的累计移动距离清零,并记当前所在的位置点为原点,返回执行步骤A3。
所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其中,所述惯性导航装置包括设置于机器人底盘内的三轴加速度传感器和角速度传感器;其中,所述三轴加速度传感器的Z轴与机器人当前室内地面垂直。
所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其中,所述红外测距传感器装置包括设置在机器人底盘的步进电机,及设置于步进电机上方、并与所述步进电机的驱动轴连接的转盘,所述转盘上设置有至少一个红外测距传感器。
所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其中,所述步骤B具体包括:
B1、机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息;
B2、通过所述步进电机驱动转盘以指定转动步长转动一周,并通过红外测距传感器获取转盘每转动一转动步长的采样数据;
B3、将采样数据经过模数转换和离散傅里叶变换,得到机器人当前所在位置的一周环境距离信息。
一种基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其中,包括:
室内地图绘制模块,用于当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息;
行走信息获取模块,用于机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息,并通过红外测距传感器装置获取当前所在位置的一周环境距离信息;
校正存储模块,用于将该机器人当前所在位置的一周环境距离信息与该机器人当前所在位置的位置信息相对应的一周环境距离信息进行匹配,当失败时则将通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息校正为该机器人当前所在位置的一周环境距离信息对应的位置信息。
所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其中,所述室内地图绘制模块具体包括:
初始原点获取单元,用于当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则以机器人在当前室内地面上所处位置点为原点;
环境距离信息获取单元,用于通过红外测距传感器装置获取原点位置处对应的一周环境距离信息;
驱动定位单元,用于机器人按预设的遍历算法且在惯性导航装置的驱动下行走指定步长,获取每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息,及与每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息想对应的位置信息;
判断控制单元,用于判断机器人在行走多个指定步长后是否超出惯性导航装置中预设的置信范围,当超出时则将该机器人的累计移动距离清零,并记当前所在的位置点为原点,再启动驱动定位单元。
所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其中,所述惯性导航装置包括设置于机器人底盘内的三轴加速度传感器和角速度传感器;其中,所述三轴加速度传感器的Z轴与机器人当前室内地面垂直。
所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其中,所述红外测距传感器装置包括设置在机器人底盘的步进电机,及设置于步进电机上方、并与所述步进电机的驱动轴连接的转盘,所述转盘上设置有至少一个红外测距传感器。
所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其中,所述行走信息获取模块具体包括:
位置信息获取单元,用于机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息;
测距数据采集单元,用于通过所述步进电机驱动转盘以指定转动步长转动一周,并通过红外测距传感器获取转盘每转动一转动步长的采样数据;
数据转换单元,用于将采样数据经过模数转换和离散傅里叶变换,得到机器人当前所在位置的一周环境距离信息。
本发明提供了一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法及系统,方法包括:当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息;机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息,并通过红外测距传感器装置获取当前所在位置的一周环境距离信息;将该机器人当前所在位置的一周环境距离信息与该机器人当前所在位置的位置信息相对应的一周环境距离信息进行匹配,当失败时则将通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息校正为该机器人当前所在位置的一周环境距离信息对应的位置信息。本发明利用机器人在环境不同位置时,与周围环境特定的距离信息来确定机器人在环境中所处的位置,实现了精准的室内定位。
附图说明
图1为本发明所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法较佳实施例的流程图。
图2为本发明所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法中机器人建立室内地图的具体流程图。
图3为本发明所述惯性导航装置的结构示意图。
图4为本发明所述红外测距传感器装置的结构示意图。
图5为本发明所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法中获取机器人行走信息的具体流程图。
图6为本发明所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统较佳实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法及系统,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参见图1,图1是本发明所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法较佳实施例的流程图。如图1所示,其包括以下步骤:
步骤S100、当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息。
本发明的实施例中,当机器人在陌生环境中第一次工作时,要建立整个房间的地图。机器人判断当前室内环境是否为陌生环境则需通过用户选定设置,即通过用户告知机器人当前室内环境为陌生环境。之后通过当机器人检测获取和存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息。
步骤S200、机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息,并通过红外测距传感器装置获取当前所在位置的一周环境距离信息。
步骤S300、将该机器人当前所在位置的一周环境距离信息与该机器人当前所在位置的位置信息相对应的一周环境距离信息进行匹配,当失败时则将通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息校正为该机器人当前所在位置的一周环境距离信息对应的位置信息。
当机器人在当前室内地面上行走时,在路程上会有累积误差,且机器人累计行走一段距离后到达可允许的累积误差的极限值,也即惯性导航装置中预设的置信范围。当机器人行走的累计路程超出置信范围后,需进行校正和重新定位。
进一步的,如图2所示,所述步骤S100中机器人建立室内地图的具体步骤包括:
步骤S101、当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则以机器人在当前室内地面上所处位置点为原点;
步骤S102、通过红外测距传感器装置获取原点位置处对应的一周环境距离信息;
步骤S103、机器人按预设的遍历算法且在惯性导航装置的驱动下行走指定步长,获取每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息,及与每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息想对应的位置信息;
步骤S104、判断机器人在行走多个指定步长后是否超出惯性导航装置中预设的置信范围,当超出时则将该机器人的累计移动距离清零,并记当前所在的位置点为原点,返回执行步骤S103。
进一步的,如图3所示,其为所述惯性导航装置的结构示意图。所述惯性导航装置包括设置于机器人底盘10内的三轴加速度传感器11和角速度传感器12;其中,所述三轴加速度传感器11的Z轴与机器人当前室内地面垂直。
进一步的,如图4所示,其为所述红外测距传感器装置的结构示意图。所述红外测距传感器装置包括设置在机器人底盘10的步进电机20,及设置于步进电机20上方、并与所述步进电机20的驱动轴连接的转盘30,所述转盘30上设置有至少一个红外测距传感器40。
具体实施时,所述转盘30上设置有四个红外测距传感器40,且两两间的夹角为90度。每一红外测距传感器40均具有一对红外信号发射与接收二极管,通过红外信号发射与接收的时间差的数据,经信号处理器后计算出物体的距离。
由于步进电机的最小步长是0.9°,如果在转盘上均匀安装4个红外测距传感器40,在步进电机20的带动下,以指定步长开始旋转,每旋转一指定步长则记录存储4个红外测距传感器40的数据,不断旋转,不断记录,直到旋转至90度,获得了机器人一周的采样数据。多个采样数据还要经过A/D转换和傅里叶变换,然后与建立室内地图时的信息进行匹配,获得当前位置坐标。
举例:红外传感器采样数据范围0至1023,对应电压范围0至5V,最终可知实际距离与采用数据之间的关系:实际距离=2547.8/((float)采样数据-10.41)-0.42。如果电机以0.9°步长转动,转盘旋转一周会获得400个数据,这些数据经过A/D转换后,变成400个数字数据;然后利用离散傅里叶变换,获取其频域信息数据(即为一周环境距离信息)并存储。
所述红外测距传感器的个数也不不局限于四个,也可以是N个(N为大于等于1,且不等于4的自然数)。当采用一个红外测距传感器,则转盘30要旋转360°,才能获取一周环境距离信息;采用两个红外测距传感器,则转盘旋转180°,即可获取一周环境距离信息,依次类推。采用的红外测距传感器越多,获取一周环境距离信息的时间越短。
为了更清楚的说明步骤S101-S104中机器人建立室内地图的具体过程,下面通过一具体实施例来说明。本实施例中,以在所述转盘30上设置有四个红外测距传感器40,且两两间的夹角为90度为例来说明。
第一步,机器人以当前位置为原点(当前位置可是当前室内地面任意位置);
第二步,记录初始位置的环境信息一周环境距离信息,对应原点(0,0)。机器人在初始位置,启动步进电机20,步进电机20带动转盘30以指定旋转步长开始旋转,旋转90°后,获取一周的采集数据,然后经过A/D转换电路,转化为数字信号后,利用傅里叶变换,得到频域信息(一系列的离散数据),存储该频域数据作为一周环境距离信息,并匹配(0,0)点坐标。
第三步,机器人按照预设的历遍算法(例如按“之”字行行走)在惯性导航装置的驱动下开始行走,每走一指定步长,则按照第二步中的方法,旋转转盘30获取一周环境距离信息,存储并匹配坐标点及位置信息。当行走累计距离达到惯性导航装置的置信区间极值时,机器人按原路向回走,返回最近的匹配坐标的位置,以该点为起点,再次行走,存储,直至历遍整个房间,没有新信息存入为止。
进一步的,如图5所示,所述步骤S200中获取机器人行走信息的具体步骤包括:
步骤S201、机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息;
步骤S202、通过所述步进电机驱动转盘以指定转动步长转动一周,并通过红外测距传感器获取转盘每转动一转动步长的采样数据;
步骤S203、将采样数据经过模数转换和离散傅里叶变换,得到机器人当前所在位置的一周环境距离信息。
在步骤S100和步骤S201-S203,获取的一周环境距离信息均为频域信息,其目的是消除机器人在同一位置不同方向开始获取环境距离信息的干扰。同一位置处,如果机器人开始获取采样数据的方向不同,得到的模拟信号及数字信号都是不同的,但它们的频域信息都是相同的,即同一位置的一周环境距离信息具有频域不变性。
当建立完室内地图后,机器人要按照预设的规划路径进行行走,但由于惯性导航装置存在机械误差,所以行走过程要匹配实时定位,不断纠正机器人的位置坐标,具体过程如下:
1)机器人开始执行任务,首先获取当前的位置,并在周围小范围内行走,并不断扫描捕获周围位置信息数据,进行A/D、傅里叶变换,与建地图时已经存储的环境信息数据进行匹配,一旦匹配成功,则可得到相应的位置坐标;
2)机器人按照任务路线开始行走,同时开启步进电机带动转盘旋转,不断获取周围环境距离的一周环境距离信息,并与建室内地图时已经存储的一周环境距离信息进行匹配,一旦未匹配成功,则机器人停止前进,进行位置校正,位置校正完成后,再继续按该任务路线前进,直至到达目标点。
可见,本发明所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,利用机器人在环境不同位置时其周围一周环境距离信息的独特性,实现了机器人室内的精准定位,并具有很好的鲁棒性。同时机器人上增加设备简单,易于实现,并降低了生产成本。
基于上述方法实施例,本发明还提供了一种基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,如图6所示,其包括:
室内地图绘制模块100,用于当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息;具体如上所述。
行走信息获取模块200,用于机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息,并通过红外测距传感器装置获取当前所在位置的一周环境距离信息;具体如上所述。
校正存储模块300,用于将该机器人当前所在位置的一周环境距离信息与该机器人当前所在位置的位置信息相对应的一周环境距离信息进行匹配,当失败时则将通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息校正为该机器人当前所在位置的一周环境距离信息对应的位置信息;具体如上所述。
进一步的,在所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统中,所述室内地图绘制模块100具体包括:
初始原点获取单元,用于当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则以机器人在当前室内地面上所处位置点为原点;具体如上所述。
环境距离信息获取单元,用于通过红外测距传感器装置获取原点位置处对应的一周环境距离信息;具体如上所述。
驱动定位单元,用于机器人按预设的遍历算法且在惯性导航装置的驱动下行走指定步长,获取每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息,及与每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息想对应的位置信息;具体如上所述。
判断控制单元,用于判断机器人在行走多个指定步长后是否超出惯性导航装置中预设的置信范围,当超出时则将该机器人的累计移动距离清零,并记当前所在的位置点为原点,再启动驱动定位单元;具体如上所述。
进一步的,在所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统中,所述惯性导航装置包括设置于机器人底盘内的三轴加速度传感器和角速度传感器;其中,所述三轴加速度传感器的Z轴与机器人当前室内地面垂直;具体如上所述。
进一步的,在所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统中,所述红外测距传感器装置包括设置在机器人底盘的步进电机,及设置于步进电机上方、并与所述步进电机的驱动轴连接的转盘,所述转盘上设置有至少一个红外测距传感器;具体如上所述。
进一步的,在所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统中,所述行走信息获取模块200具体包括:
位置信息获取单元,用于机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息;具体如上所述。
测距数据采集单元,用于通过所述步进电机驱动转盘以指定转动步长转动一周,并通过红外测距传感器获取转盘每转动一转动步长的采样数据;具体如上所述。
数据转换单元,用于将采样数据经过模数转换和离散傅里叶变换,得到机器人当前所在位置的一周环境距离信息;具体如上所述。
综上所述,本发明提供了一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法及系统,方法包括:当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息;机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息,并通过红外测距传感器装置获取当前所在位置的一周环境距离信息;将该机器人当前所在位置的一周环境距离信息与该机器人当前所在位置的位置信息相对应的一周环境距离信息进行匹配,当失败时则将通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息校正为该机器人当前所在位置的一周环境距离信息对应的位置信息。本发明利用机器人在环境不同位置时,与周围环境特定的距离信息来确定机器人在环境中所处的位置,实现了精准的室内定位。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
A、当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息;
B、机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息,并通过红外测距传感器装置获取当前所在位置的一周环境距离信息;
C、将该机器人当前所在位置的一周环境距离信息与该机器人当前所在位置的位置信息相对应的一周环境距离信息进行匹配,当失败时则将通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息校正为该机器人当前所在位置的一周环境距离信息对应的位置信息;
所述红外测距传感器装置包括设置在机器人底盘的步进电机,及设置于步进电机上方、并与所述步进电机的驱动轴连接的转盘,所述转盘上设置有至少一个红外测距传感器;
获取的一周环境距离信息为频域信息,消除机器人在同一位置不同方向开始获取距离信息的干扰;
获取一周环境距离信息时,启动步进电机,步进电机带动转盘以指定旋转步长开始旋转,旋转预定角度后,获取一周的采样数据,并通过模数转换将采样数据转化为数字信号,然后通过傅里叶变换得到频域信息,存储该频域信息作为一周环境距离信息。
2.根据权利要求1所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其特征在于,所述步骤A具体包括:
A1、当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则以机器人在当前室内地面上所处位置点为原点;
A2、通过红外测距传感器装置获取原点位置处对应的一周环境距离信息;
A3、机器人按预设的遍历算法且在惯性导航装置的驱动下行走指定步长,获取每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息,及与每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息相对应的位置信息;
A4、判断机器人在行走多个指定步长后是否超出惯性导航装置中预设的置信范围,当超出时则将该机器人的累计移动距离清零,并记当前所在的位置点为原点,返回执行步骤A3。
3.根据权利要求1或2所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其特征在于,所述惯性导航装置包括设置于机器人底盘内的三轴加速度传感器和角速度传感器;其中,所述三轴加速度传感器的Z轴与机器人当前室内地面垂直。
4.根据权利要求1所述基于红外测距传感器的机器人室内定位方法,其特征在于,所述步骤B具体包括:
B1、机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息;
B2、通过所述步进电机驱动转盘以指定转动步长转动一周,并通过红外测距传感器获取转盘每转动一转动步长的采样数据;
B3、将采样数据经过模数转换和离散傅里叶变换,得到机器人当前所在位置的一周环境距离信息。
5.一种基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其特征在于,包括:
室内地图绘制模块,用于当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则存储当前室内地面上所有位置点的位置信息和与每一位置信息相对应的一周环境距离信息;
行走信息获取模块,用于机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息,并通过红外测距传感器装置获取当前所在位置的一周环境距离信息;
校正存储模块,用于将该机器人当前所在位置的一周环境距离信息与该机器人当前所在位置的位置信息相对应的一周环境距离信息进行匹配,当失败时则将通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息校正为该机器人当前所在位置的一周环境距离信息对应的位置信息;
所述红外测距传感器装置包括设置在机器人底盘的步进电机,及设置于步进电机上方、并与所述步进电机的驱动轴连接的转盘,所述转盘上设置有至少一个红外测距传感器;
获取的一周环境距离信息为频域信息,消除机器人在同一位置不同方向开始获取距离信息的干扰;
获取一周环境距离信息时,启动步进电机,步进电机带动转盘以指定旋转步长开始旋转,旋转预定角度后,获取一周的采样数据,并通过模数转换将采样数据转化为数字信号,然后通过傅里叶变换得到频域信息,存储该频域信息作为一周环境距离信息。
6.根据权利要求5所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其特征在于,所述室内地图绘制模块具体包括:
初始原点获取单元,用于当机器人检测到用户选定当前室内环境为初次行走环境的确认指令时,则以机器人在当前室内地面上所处位置点为原点;
环境距离信息获取单元,用于通过红外测距传感器装置获取原点位置处对应的一周环境距离信息;
驱动定位单元,用于机器人按预设的遍历算法且在惯性导航装置的驱动下行走指定步长,获取每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息,及与每次行走指定步长后的位置点的一周环境距离信息相对应的位置信息;
判断控制单元,用于判断机器人在行走多个指定步长后是否超出惯性导航装置中预设的置信范围,当超出时则将该机器人的累计移动距离清零,并记当前所在的位置点为原点,再启动驱动定位单元。
7.根据权利要求5或6所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其特征在于,所述惯性导航装置包括设置于机器人底盘内的三轴加速度传感器和角速度传感器;其中,所述三轴加速度传感器的Z轴与机器人当前室内地面垂直。
8.根据权利要求7所述基于红外测距传感器的机器人室内定位系统,其特征在于,所述行走信息获取模块具体包括:
位置信息获取单元,用于机器人在当前室内地面上行走时,通过惯性导航装置获取该机器人当前所在位置的位置信息;
测距数据采集单元,用于通过所述步进电机驱动转盘以指定转动步长转动一周,并通过红外测距传感器获取转盘每转动一转动步长的采样数据;
数据转换单元,用于将采样数据经过模数转换和离散傅里叶变换,得到机器人当前所在位置的一周环境距离信息。
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