CN107390701B - 一种小空间移动式机器人定位管理方法 - Google Patents

一种小空间移动式机器人定位管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小空间移动式机器人定位管理方法，包括场地边界预制，机器人运行节点配置，机器人配置及机器人定位等四步。本发明系统结构简单，运行自动化程度高，通用性好，一方面有效的简化了机器人运行过程中定位系统的结构，降低了定位作业的成本并有效提高了定位作业的精度，另一方面有效的提高了机器人自主运行过程中的定位及位置追踪作业连续性和可靠性，并可为机器人运行提高准确的导向指导，从而有效的提高了机器人设备运行的可靠性、灵活性和稳定性。

Description

一种小空间移动式机器人定位管理方法
技术领域
本发明涉及一种机器人定位管理方法，属机器人设备技术领域。
背景技术
随着机器人设备在日常生活和工作中，自主运行机器人在物流仓储、商业服务等领域中得到了越来越多的应用，当前为了满足对自主运行机器人运行时定位的准确性和机器人运行导向的准确性，往往是通过为机器人安装GPS等卫星导航设备及雷达测距设备共同实现对机器人在一定范围内位置定位、管理及导航作业，但在实际使用中发现，当前的这类定位系统结构复杂，定位做成成本相对较高，且当机器人在小范围内运行时，定位精度相对较差，因此针对这一现象，迫切需要开发一种小空间移动式机器人定位管理方法，以满足实际使用的需要。
发明内容
本发明目的就在于克服上述不足，提供一种小空间移动式机器人定位管理方法。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
一种小空间移动式机器人定位管理方法，包括以下步骤：
第一步，场地边界预制，根据机器人运行作业需要，首先通过检测设备环绕机器人运行范围轴线规划出机器人运行范围边界，确定出机器人运行活动区域，然后以机器人运行活动区域中的一点作为原点，建立机器人运行坐标系的原点，然后使机器人运行活动区域全部范围均位于机器人运行坐标系覆盖范围内；
第二步，机器人运行节点配置，在完成第一步作业后，从根据机器人自身结构体积特点，在建立的机器人运行坐标系的X轴和Y轴方向上建立各坐标点，并在各坐标点位置处设到位传感器和测距传感器，其中X轴和Y轴方向上的测距传感器轴线垂直且相交；
第三步，机器人配置，为机器人设备自身配备方向陀螺仪设备、位移传感器设备，其中位移传感器至少两个，并一方面由方向陀螺仪设备对机器人运行方向检测，另一方面由传感器检测机器人运行坐标系X轴和Y轴方向上的位移；
第四步，机器人定位，在完成第三步作业后，将机器人从机器人运行活动区域中的一个位置输送至机器人运行活动区域内，将第一步规划的机器人运行坐标系和机器人运行范围边界信息录入到机器人系统中，然后由机器人运行坐标系中的到位传感器和测距传感器对当前的机器人位置进行检测，并将当前机器人在机器人运行坐标系中的位置进行标注，然后由机器人自身的方向陀螺仪确认机器人运行方向，然后驱动机器人在机器人运行范围内进行运行作业，在机器人进行运行作业时，一方面通过机器人自身的位移传感器分别对机器人在机器人运行坐标系的X轴和Y轴方向上的位移进行检测，主动确认当前运行位置和轨迹，另一方面通过机器人运行坐标系中的到位传感器和测距传感器对当前的机器人位置进行检测，并将检测结果发送大机器人处，对机器人的运行轨迹和当前位置进行确认和修正即可。
进一步的，所述的第一步中所述的检测设备为到红外传感器、电磁传感器、光敏传感器及压力传感器中的任意一种或任意几种共用。
进一步的，所述的第一步中所述的机器人运行坐标系原点为机器人运行范围的中心点及机器人运行范围机器人进入点中的任意一处。
进一步的，所述的第二步中，间的的各坐标点间的间距为机器人最小直径的0.3—10倍。
进一步的，所述的第四步中，机器人与机器人运行坐标系间通过无线通讯装置相互进行数据连接。
本发明系统结构简单，运行自动化程度高，通用性好，一方面有效的简化了机器人运行过程中定位系统的结构，降低了定位作业的成本并有效提高了定位作业的精度，另一方面有效的提高了机器人自主运行过程中的定位及位置追踪作业连续性和可靠性，并可为机器人运行提高准确的导向指导，从而有效的提高了机器人设备运行的可靠性、灵活性和稳定性。
附图说明
图1为本发明方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种小空间移动式机器人定位管理方法，包括以下步骤：
第一步，场地边界预制，根据机器人运行作业需要，首先通过检测设备环绕机器人运行范围轴线规划出机器人运行范围边界，确定出机器人运行活动区域，然后以机器人运行活动区域中的一点作为原点，建立机器人运行坐标系的原点，然后使机器人运行活动区域全部范围均位于机器人运行坐标系覆盖范围内；
第二步，机器人运行节点配置，在完成第一步作业后，从根据机器人自身结构体积特点，在建立的机器人运行坐标系的X轴和Y轴方向上建立各坐标点，并在各坐标点位置处设到位传感器和测距传感器，其中X轴和Y轴方向上的测距传感器轴线垂直且相交；
第三步，机器人配置，为机器人设备自身配备方向陀螺仪设备、位移传感器设备，其中位移传感器至少两个，并一方面由方向陀螺仪设备对机器人运行方向检测，另一方面由传感器检测机器人运行坐标系X轴和Y轴方向上的位移；
第四步，机器人定位，在完成第三步作业后，将机器人从机器人运行活动区域中的一个位置输送至机器人运行活动区域内，将第一步规划的机器人运行坐标系和机器人运行范围边界信息录入到机器人系统中，然后由机器人运行坐标系中的到位传感器和测距传感器对当前的机器人位置进行检测，并将当前机器人在机器人运行坐标系中的位置进行标注，然后由机器人自身的方向陀螺仪确认机器人运行方向，然后驱动机器人在机器人运行范围内进行运行作业，在机器人进行运行作业时，一方面通过机器人自身的位移传感器分别对机器人在机器人运行坐标系的X轴和Y轴方向上的位移进行检测，主动确认当前运行位置和轨迹，另一方面通过机器人运行坐标系中的到位传感器和测距传感器对当前的机器人位置进行检测，并将检测结果发送大机器人处，对机器人的运行轨迹和当前位置进行确认和修正即可。
本实施例中，所述的第一步中所述的检测设备为到红外传感器、电磁传感器、光敏传感器及压力传感器中的任意一种或任意几种共用，所述的第一步中所述的机器人运行坐标系原点为机器人运行范围的中心点及机器人运行范围机器人进入点中的任意一处，所述的第二步中，间的的各坐标点间的间距为机器人最小直径的0.3—10倍。
此外，所述的第四步中，机器人与机器人运行坐标系间通过无线通讯装置相互进行数据连接。
本发明通过上述方法的详细步骤，使其一方面有效的简化了机器人运行过程中定位系统的结构，降低了定位作业的成本并有效提高了定位作业的精度，另一方面有效的提高了机器人自主运行过程中的定位及位置追踪作业连续性和可靠性，并可为机器人运行提高准确的导向指导，从而有效的提高了机器人设备运行的可靠性、灵活性和稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种小空间移动式机器人定位管理方法，其特征在于，所述的小空间移动式机器人定位管理方法包括以下步骤：
第一步，场地边界预制，根据机器人运行作业需要，首先通过检测设备环绕机器人运行范围轴线规划出机器人运行范围边界，确定出机器人运行活动区域，然后以机器人运行活动区域中的一点作为原点，建立机器人运行坐标系的原点，然后使机器人运行活动区域全部范围均位于机器人运行坐标系覆盖范围内；
第二步，机器人运行节点配置，在完成第一步作业后，从根据机器人自身结构体积特点，在建立的机器人运行坐标系的X轴和Y轴方向上建立各坐标点，并在各坐标点位置处设到位传感器和测距传感器，其中X轴和Y轴方向上的测距传感器轴线垂直且相交；
第三步，机器人配置，为机器人设备自身配备方向陀螺仪设备、位移传感器设备，其中位移传感器至少两个，并一方面由方向陀螺仪设备对机器人运行方向检测，另一方面由位移传感器检测机器人运行坐标系X轴和Y轴方向上的位移；
第四步，机器人定位，在完成第三步作业后，将机器人从机器人运行活动区域中的一个位置输送至机器人运行活动区域内，将第一步规划的机器人运行坐标系和机器人运行范围边界信息录入到机器人系统中，然后由机器人运行坐标系中的到位传感器和测距传感器对当前的机器人位置进行检测，并将当前机器人在机器人运行坐标系中的位置进行标注，然后由机器人自身的方向陀螺仪确认机器人运行方向，然后驱动机器人在机器人运行范围内进行运行作业，在机器人进行运行作业时，一方面通过机器人自身的位移传感器分别对机器人在机器人运行坐标系的X轴和Y轴方向上的位移进行检测，主动确认当前运行位置和轨迹，另一方面通过机器人运行坐标系中的到位传感器和测距传感器对当前的机器人位置进行检测，并将检测结果发送机器人处，对机器人的运行轨迹和当前位置进行确认和修正即可。
2.根据权利要求1所述的一种小空间移动式机器人定位管理方法，其特征在于，所述的第一步中所述的检测设备为红外传感器、电磁传感器、光敏传感器及压力传感器中的任意一种或任意几种共用。
3.根据权利要求1所述的一种小空间移动式机器人定位管理方法，其特征在于，所述的第一步中所述的机器人运行坐标系原点为机器人运行范围的中心点或机器人运行范围机器人进入点中的任意一处。
4.根据权利要求1所述的一种小空间移动式机器人定位管理方法，其特征在于，所述的第二步中间的各坐标点间的间距为机器人最小直径的0.3-10倍。
5.根据权利要求1所述的一种小空间移动式机器人定位管理方法，其特征在于，所述的第四步中，机器人与机器人运行坐标系间通过无线通讯装置相互进行数据连接。
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