CN108871346A - 机器人定位坐标系的校正方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于机器人定位技术领域,提供了一种机器人定位坐标系的校正和装置,该方法包括:控制机器人按预设运动轨迹运动;通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致;若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则对预先构建的机器人定位坐标系进行校正;得到校正后的机器人定位坐标系;使得当定位锚点没有按正确位置关系进行摆放时,可以通过对机器人定位坐标系进行校正的方式,得到校正后的机器人定位坐标系,解决了现有技术中因为定位锚点位置的摆放错误,而发生机器人定位错误的技术问题。

Description

机器人定位坐标系的校正方法和装置
技术领域
本发明属于机器人定位技术领域,尤其涉及一种机器人定位坐标系的校正方法和装置。
背景技术
机器人导航是智能机器人实现灵活运动的前提,准确的地图构建是实现机器人自主导航的保障,而实现准确的地图构建需要先实现对机器人的准确定位。
常见的定位方式中,通过选取三个固定位置放置定位锚点,同时在移动机器人上安装一个标签节点,测量移动机器人到这三个定位锚点之间的距离,再根据空间坐标关系,确定机器人的位置,实现机器人的定位。
然而,这种定位方式常常会因为定位锚点位置的摆放错误,发生机器人定位错误的情况,不利于实现机器人的精确定位。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种机器人定位坐标系的校正方法和装置,可以解决现有技术中因为定位锚点位置的摆放错误,而发生机器人定位错误的技术问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种机器人定位坐标系的校正方法,包括:
控制机器人按预设运动轨迹运动;
通过放置好的定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;
判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致;若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则对预先构建的机器人定位坐标系进行校正。
可选的,所述控制机器人按预设运动轨迹运动之前,包括:构建所述机器人定位坐标系;所述构建所述机器人定位坐标系包括:以第一定位锚点为原点,以第一定位锚点和第二定位锚点所在的直线作为X轴,以第一定位锚点到第二定位锚点的方向作为X轴正方向,根据右手法则确定垂直于X轴的Y轴的正方向;获取第一定位锚点与第二定位锚点之间的第一距离,第三定位锚点与第一定位锚点之间的第二距离以及第三定位锚点与第二定位锚点之间的第三距离;根据所述第一距离得到所述第二定位锚点的坐标,根据所述第二距离和第三距离计算得到所述第三定位锚点的坐标,并将第三定位锚点在Y轴上的坐标值假定为正值;构建基于所述第一定位锚点的坐标、第二定位锚点的坐标和第三定位锚点的坐标的机器人定位坐标系。
可选的,所述构建所述机器人定位坐标系之前,包括:检测放置好的第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点是否位于三角形的三个顶点;若检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点没有位于三角形的三个顶点,则提示用户定位锚点放置错误,直至检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点位于三角形的三个顶点。
可选的,所述控制机器人按预设运动轨迹运动,包括:控制机器人以当前位置为起点,延当前运动方向顺时针环绕矩形边沿运动,并回到起点。
可选的,所述判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致,包括:判断所述机器人运动过程中在X轴方向和在Y轴方向的坐标值的增大趋势和减小趋势是否与预设的坐标值变化趋势一致,若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则将预先构建的机器人定位坐标系中第三定位锚点在Y轴上的坐标值修正为负值,得到校正后的机器人定位坐标系。
本发明实施例的第二方面提供了一种机器人定位坐标系的校正装置,包括:
控制单元,用于控制机器人按预设运动轨迹运动;
定位单元,用于通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;
校正单元,用于判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致;若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则对预先构建的机器人定位坐标系进行校正。
可选的,所述校正装置还包括:坐标系构建单元;所述坐标系构建单元,包括:坐标轴确认子单元、距离测量子单元、坐标计算子单元和坐标系构建子单元;所述坐标轴确认子单元,用于以第一定位锚点为原点,以第一定位锚点和第二定位锚点所在的直线作为X轴,以第一定位锚点到第二定位锚点的方向作为X轴正方向,根据右手法则确定垂直于X轴的Y轴的正方向;所述距离测量子单元,用于获取第一定位锚点与第二定位锚点之间的第一距离,第三定位锚点与第一定位锚点之间的第二距离以及第三定位锚点与第二定位锚点之间的第三距离;所述坐标计算子单元,用于根据所述第一距离得到所述第二定位锚点的坐标,根据所述第二距离和第三距离计算得到所述第三定位锚点的坐标,并将第三定位锚点在Y轴上的坐标值假定为正值;所述坐标系构建子单元,用于构建基于所述第一定位锚点的坐标、第二定位锚点的坐标和第三定位锚点的坐标的机器人定位坐标系。
可选的,所述校正装置还包括:检测单元和提示单元;所述检测单元,用于检测放置好的第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点是否位于三角形的三个顶点;所述提示单元,用于若检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点没有位于三角形的三个顶点,则提示用户定位锚点放置错误,直至检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点位于三角形的三个顶点。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。
本发明实施例中,进行机器人定位坐标系的校正时,先通过控制机器人按预设运动轨迹运动,再通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;接着,判断所述坐标值的变化趋势是否与预设的坐标值变化趋势一致,并在所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致时,对预先构建的机器人定位坐标系进行校正,得到校正后的机器人定位坐标系;使得当定位锚点没有按正确位置关系进行摆放时,可以通过对机器人定位坐标系进行校正的方式,得到校正后的机器人定位坐标系,并使得用户可以利用校正后的机器人定位坐标系对机器人进行准确定位;解决了现有技术中因为定位锚点位置的摆放错误,而发生机器人定位错误的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种机器人定位坐标系校正前定位锚点在该坐标系中的第一种摆放位置示意图;
图2是本发明实施例提供的一种机器人定位坐标系校正前定位锚点在该坐标系中的第二种摆放位置示意图
图3是本发明实施例提供的一种机器人定位坐标系的校正方法的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的一种机器人定位坐标系的构建方法示意图;
图5是本发明实施例提供的定位锚点的摆放位置为如图1所示时机器人定位坐标系校正过程中检测到的机器人坐标分布示意图;
图6是本发明实施例提供的定位锚点的摆放位置为如图2所示时机器人定位坐标系校正过程中检测到的机器人坐标分布示意图;
图7是本发明实施例提供的一种机器人定位坐标系的校正装置示意图;
图8是本发明实施例提供的一种终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“所述”意在包括复数形式。
具体实现中,本发明实施例中描述的终端设备包括但不限于用于控制机器人执行任务的控制设备,在本发明的一些实施方式中,所述终端设备还可以为机器人本身。在下面的具体实施方式中,为了方便,将以用于控制机器人执行任务的控制设备作为终端设备的例子进行具体描述,本领域技术人员可理解,终端设备并非仅限于所述控制设备。
在接下来的描述中,描述了包括标签节点的机器人,该标签节点可以为UWB标签,用于发送实时定位信号给定位锚点,以便检测机器人与定位锚点之间的距离。例如,通过双向飞行时间法(two way-time of flight,TW-TOF)或单向飞行时间法检测机器人与定位锚点之间的距离。
其中,UWB是一种超宽带技术,英文全称为Ultra Wideband,利用UWB技术进行定位具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此,超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航,且能提供十分精确的定位精度。
本发明以平面坐标系的校正为例对本发明需要保护的技术方案进行说明,例如,如图1所示,通过选取三个固定位置放置定位锚点A1、A2、A3,并以定位锚点A1、A2、A3为基础,建立平面坐标系的过程为:首先,测量定位锚点A1、A2、A3之间的距离d12、d13、d23;以任意一个定位锚点为坐标系原点,例如,以第一定位锚点A1作为坐标系原点(0,0);接着,以第一定位锚点A1、第二定位锚点A2所在的直线为X轴,并以A1到A2的方向记为X轴正方向,确定A2的坐标为(d12,0);将通过坐标原点A1且垂直于X轴的直线作为Y轴,并根据右手法则确定Y轴的正方向;在定位锚点A1、A2、A3组成的三角形中,根据几何关系,计算出定位锚点A3的坐标(x,y),得到基于定位锚点A1、A2、A3的平面坐标系。
根据上述步骤,定位锚点A3的坐标是根据几何关系利用三个锚点之间的距离计算得到的。对比图1和图2,可见图1和图2中定位锚点A1、A2、A3相互之间的距离相等,但在图1和图2中定位锚点A3与定位锚点A1、A2的位置关系不同。例如,在图1中,定位锚点A3的坐标为(x,y),而在图2中,定位锚点A3的坐标应为(x,-y);然而,通过上述几何关系无法将这两种情况区分出来,从而可能导致因为定位锚点A3摆放的不同,出现定位锚点A3坐标错误,进而引起后续定位错误。
在实际定位中,为了解决这个问题,通常要求使用者将三个定位锚点按照一定的位置关系进行摆放,例如,如图1中,将定位锚点A1、A2、A3按逆时针关系进行摆放。但是,如果使用者没有按照这种位置关系进行摆放,定位系统无法自动识别出这种错误,从而将导致机器人无法实现准确定位。
本发明实施例提供了机器人定位坐标系的校正方法,该校正方法的执行主体为一种机器人定位坐标系的校正装置,该校正装置可以由软件和/或硬件实现,集成于用于控制机器人运行的控制设备中。适用于需要解决现有技术中因为定位锚点位置的摆放错误,而发生机器人定位错误的技术问题,如图3所示,上述校正方法包括:步骤301至步骤303。
步骤301,控制机器人按预设运动轨迹运动。
本发明实施例中,在进行机器人定位坐标系的校正之前,先要在机器人的运动区域放置好三个定位锚点,并将这三个定位锚点标识为第一定位锚点A1、第二定位锚点A2和第三定位锚点A3。接着,由控制设备的定位系统根据所述第一定位锚点A1、第二定位锚点A2和第三定位锚点A3的位置关系预先构建机器人定位坐标系。以便通过控制机器人在所述第一定位锚点A1、第二定位锚点A2和第三定位锚点A3的信号覆盖范围内按预设运动轨迹运动,实现对所述机器人定位坐标系的校正,从而实现利用校正好的机器人定位坐标系对机器人实现精确定位。
可选的,如图4所示,所述构建所述机器人定位坐标系包括:步骤401至步骤404。
步骤401,以第一定位锚点为原点,以第一定位锚点和第二定位锚点所在的直线作为X轴,以第一定位锚点到第二定位锚点的方向作为X轴正方向,根据右手法则确定垂直于X轴的Y轴的正方向。
本发明实施例中,将第一定位锚点确定为原点,第一定位锚点和第二定位锚点所在的直线作为X轴,并确定了X轴的正方向之后,即可通过右手法则确定Y轴的正方向。
例如,如图1所示,当X轴的正方向朝右时,根据右手法则确定Y轴的正方向朝上。
步骤402,获取第一定位锚点与第二定位锚点之间的第一距离,第三定位锚点与第一定位锚点之间的第二距离以及第三定位锚点与第二定位锚点之间的第三距离。
步骤403,根据所述第一距离得到所述第二定位锚点的坐标,根据所述第二距离和第三距离计算得到所述第三定位锚点的坐标,并将第三定位锚点在Y轴上的坐标值假定为正值。
具体的,预先构建机器人定位坐标系时,控制设备的定位系统无法获知第三定位锚点在Y轴方向上的坐标的正负,因此,可以先将第三定位锚点在Y轴上的坐标值假定为正值,即,将第三定位锚点与第一定位锚点、第二定位锚点之间的位置关系假设为如图1所示的位置关系,并在后续进行机器人定位坐标系的校正时,进行第三定位锚点与第一定位锚点、第二定位锚点之间的实际位置关系的验证。
步骤404,构建基于所述第一定位锚点的坐标、第二定位锚点的坐标和第三定位锚点的坐标的机器人定位坐标系。
在定义了坐标系的原点,以及坐标系中的第一定位锚点的坐标、第二定位锚点的坐标和第三定位锚点的坐标之后,即已确定好基于所述第一定位锚点的坐标、第二定位锚点的坐标和第三定位锚点的坐标的所述机器人定位坐标系。
本发明实施例中,在构建好上述机器人定位坐标系之后,即可通过控制机器人在所述第一定位锚点A1、第二定位锚点A2和第三定位锚点A3的信号覆盖范围内按预设运动轨迹运动,实现对所述机器人定位坐标系的校正,从而实现利用校正好的机器人定位坐标系对机器人实现精确定位。
其中,控制机器人按预设运动轨迹运动包括控制机器人沿预设路线运动。
可选的,所述控制机器人按预设运动轨迹运动,包括:控制机器人以当前位置为起点,延当前运动方向顺时针环绕矩形边沿运动,并回到起点。
例如,如图5所示,当机器人的当前位置为P1,机器人当前运动方向为P1到P2的方向时,控制机器人沿矩形的边沿P1-P2-P3-P4-P1的顺时针方向运动。
由于机器人沿P1-P2-P3-P4-P1行走的过程中,只需沿当前运动方向直行预设距离P1-P2,到达P2位置;再右转90°行走预设距离P2-P3,到达P3位置;然后,右转90°行走预设距离P3-P4,到达P4位置;最后,右转90°行走预设距离P4-P1回到P1位置;可以看出,在进行机器人坐标系的校正时,机器人行走路径的规划可以做到非常简单,只需控制机器人行走预设距离后,右转90°即可,例如,所述预设距离为3m,从而降低了算法复杂度。
需要说明的是,在本发明的一些实施方式中,上述预设运动轨迹除了矩形运动轨迹之外,还可以为其他运动轨迹,例如,三角形运动轨迹、圆形运动轨迹,此处仅仅是举例说明,不表示为对本发明保护范围的限制。
步骤302,通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值。
本申请实施例中,所述机器人携带有标签节点,通过标签节点向定位锚点发送实时定位信号,即可实现根据所述定位信号在所述标签节点与所述定位锚点之间传播的时间差检测机器人与定位锚点之间的距离,并实现通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位。
可选的,所述通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值,包括:获取机器人按预设运动轨迹运动的过程中,与所述第一定位锚点之间的第四距离,与所述第二定位锚点之间的第五距离,以及与所述第三定位锚点之间的第六距离,根据所述第四距离、第五距离、第六距离以及所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点的坐标计算得到所述机器人运动过程中的坐标值。
由于用户放置的第三定位锚点的真实坐标位置有可能与在预先构建的机器人定位坐标系中假定的第三定位锚点的坐标位置不同,因此,需要获取机器人运动过程中在X轴方向和在Y轴方向的坐标值,通过判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致,以确定预先构建的机器人定位坐标系中假定的第三定位锚点的坐标位置是否正确。
步骤303,判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致;若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则对系统预先构建的机器人定位坐标系进行校正。
本发明实施例中,进行机器人定位坐标系的校正时,先通过控制机器人按预设运动轨迹运动,再通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;接着,判断所述坐标值的变化趋势是否与预设的坐标值变化趋势一致,并在所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致时,对预先构建的机器人定位坐标系进行校正,得到校正后的机器人定位坐标系;在所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势一致时,则不对系统预先构建的机器人定位坐标系进行校正。使得当定位锚点没有按正确位置关系进行摆放时,可以通过对机器人定位坐标系进行校正的方式,得到校正后的机器人定位坐标系,并使得用户可以利用校正后的机器人定位坐标系对机器人进行准确定位;解决了现有技术中因为定位锚点位置的摆放错误,而发生机器人定位错误的技术问题。
可选的,所述判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致,包括:判断所述机器人运动过程中在X轴方向和在Y轴方向的坐标值的增大趋势和减小趋势是否与预设的坐标值变化趋势一致,若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则将预先构建的机器人定位坐标系中第三定位锚点在Y轴上的坐标值修正为负值,得到校正后的机器人定位坐标系。
在本申请实施例中,所述预设的坐标值变化趋势是指与步骤301中的预设运动轨迹对应的坐标值变化趋势。
例如,所述预设运动轨迹为如图5所示的沿矩形的边沿P1-P2-P3-P4-P1顺时针方向运动的预设运动轨迹,则所述预设的坐标值变化趋势如表一所示。
表一:
位置关系 横坐标变化趋势 纵坐标变化趋势
P1→P2 增大 增大
P2→P3 增大 减小
P3→P4 减小 减小
P4→P1 减小 增大
此时,若上述三个定位锚点的位置关系为如图5或图1所示的位置关系,则通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到的机器人在运动过程中在X轴上和在Y轴上的坐标值的变化趋势为与上述表一的变化趋势一致。
若上述三个定位锚点的位置关系为如图6或图2所示的位置关系,则通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到的机器人在运动过程中在X轴上和在Y轴上的坐标值的变化趋势为表二所示,与如表一所示的预设的坐标值变化趋势不一致,此时说明需要将预先构建的机器人定位坐标系中第三定位锚点在Y轴上的坐标值修正为负值,得到校正后的机器人定位坐标系,才能根据这三个定位锚点在校正好的机器人定位坐标系中的坐标关系计算出机器人的坐标,即,进行机器人的准确定位。
表二:
位置关系 横坐标变化趋势 纵坐标变化趋势
P1→P2 增大 减小
P2→P3 增大 增大
P3→P4 减小 增大
P4→P1 减小 减小
可选的,在本发明的一些实施方式中,所述构建所述机器人定位坐标系之前,包括:检测放置好的第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点是否位于三角形的三个顶点;若检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点位于三角形的三个顶点,则通过放置好的第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点构建所述机器人定位坐标系;若检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点没有位于三角形的三个顶点,则提示用户定位锚点放置错误,直至检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点位于三角形的三个顶点。
由于当三个定位锚点没有位于三角形的三个顶点时,表示这三个定位锚点位于同一直线上,根据几何关系可知,此时,将无法准确定位出机器人的坐标,因此,在检测到所述三个定位锚点没有位于三角形的三个顶点时,需要提示用户定位锚点位置错误,以便用户重新摆放所述定位锚点,直至三个定位锚点位于三角形的三个顶点;实现基于所述三个定位锚点的机器人定位坐标系的构建。
本发明实施例还提供一种机器人定位坐标系的校正装置,该装置包括用于执行前述所述机器人定位坐标系的校正方法中的各步骤的单元,该装置可集成于用于控制机器人的控制设备中,可以解决现有技术中因为定位锚点位置的摆放错误,而发生机器人定位错误的技术问题,该装置中未详细描述之处请详见前述方法的描述。
参见图7,图7是本发明实施例提供的一种机器人定位坐标系的校正装置的示意图。本实施例的机器人定位坐标系的校正装置7包括:控制单元71、定位单元72以及校正单元73。
其中,控制单元71,用于控制机器人按预设运动轨迹运动;
定位单元72,用于通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;
校正单元73,用于判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致;若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则对预先构建的机器人定位坐标系进行校正。
可选的,所述校正装置还包括:坐标系构建单元;所述坐标系构建单元,包括:坐标轴确认子单元、距离测量子单元、坐标计算子单元和坐标系构建子单元。
具体的,所述坐标轴确认子单元,用于以第一定位锚点为原点,以第一定位锚点和第二定位锚点所在的直线作为X轴,以第一定位锚点到第二定位锚点的方向作为X轴正方向,根据右手法则确定垂直于X轴的Y轴的正方向。
所述距离测量子单元,用于获取第一定位锚点与第二定位锚点之间的第一距离,第三定位锚点与第一定位锚点之间的第二距离以及第三定位锚点与第二定位锚点之间的第三距离。
所述坐标计算子单元,用于根据所述第一距离得到所述第二定位锚点的坐标,根据所述第二距离和第三距离计算得到所述第三定位锚点的坐标,并将第三定位锚点在Y轴上的坐标值假定为正值。
所述坐标系构建子单元,用于构建基于所述第一定位锚点的坐标、第二定位锚点的坐标和第三定位锚点的坐标的机器人定位坐标系。
所述校正装置还包括:检测单元和提示单元;所述检测单元,用于检测放置好的第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点是否位于三角形的三个顶点;所述提示单元,用于若检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点没有位于三角形的三个顶点,则提示用户定位锚点放置错误,直至检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点位于三角形的三个顶点。
图8是本发明实施例提供的终端设备的示意图。如图8所示,该实施例的终端设备8包括:处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82,例如,机器人定位坐标系的校正程序。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各个机器人定位方法实施例中的步骤,例如图3所示的步骤301至步骤303。或者,所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图7所示单元71至73的功能。
示例性的,所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器81中,并由所述处理器80执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序82在所述终端设备8中的执行过程。例如,所述计算机程序82可以被分割成控制单元、定位单元以及校正单元(虚拟装置中的单元),各单元具体功能如下:
其中,控制单元,用于控制机器人按预设运动轨迹运动;
定位单元,用于通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;
校正单元,用于判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致;若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则对预先构建的机器人定位坐标系进行校正。
所述终端设备8可以是机器人。所述终端设备可包括,但不仅限于,处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解,图8仅仅是终端设备8的示例,并不构成对终端设备8的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、IMU传感器、关节编码器等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器81可以是所述终端设备8的内部存储单元,例如终端设备9的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述终端设备8的外部存储设备,例如所述终端设备8上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器81还可以既包括所述终端设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人定位坐标系的校正方法,其特征在于,包括:
控制机器人按预设运动轨迹运动;
通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;
判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致;若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则对预先构建的机器人定位坐标系进行校正。
2.如权利要求1所述的校正方法,其特征在于,所述控制机器人按预设运动轨迹运动之前,包括:构建所述机器人定位坐标系;
所述构建所述机器人定位坐标系包括:
以第一定位锚点为原点,以第一定位锚点和第二定位锚点所在的直线作为X轴,以第一定位锚点到第二定位锚点的方向作为X轴正方向,根据右手法则确定垂直于X轴的Y轴的正方向;
获取第一定位锚点与第二定位锚点之间的第一距离,第三定位锚点与第一定位锚点之间的第二距离以及第三定位锚点与第二定位锚点之间的第三距离;
根据所述第一距离得到所述第二定位锚点的坐标,根据所述第二距离和第三距离计算得到所述第三定位锚点的坐标,并将第三定位锚点在Y轴上的坐标值假定为正值;
构建基于所述第一定位锚点的坐标、第二定位锚点的坐标和第三定位锚点的坐标的机器人定位坐标系。
3.如权利要求2所述的校正方法,其特征在于,所述构建所述机器人定位坐标系之前,包括:
检测放置好的第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点是否位于三角形的三个顶点;
若检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点没有位于三角形的三个顶点,则提示用户定位锚点放置错误,直至检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点位于三角形的三个顶点。
4.如权利要求2所述的校正方法,其特征在于,所述判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致,包括:
判断所述机器人运动过程中在X轴方向和在Y轴方向的坐标值的增大趋势和减小趋势是否与预设的坐标值变化趋势一致,若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则将预先构建的机器人定位坐标系中第三定位锚点在Y轴上的坐标值修正为负值,得到校正后的机器人定位坐标系。
5.如权利要求1所述的校正方法,其特征在于,所述控制机器人按预设运动轨迹运动,包括:
控制机器人以当前位置为起点,延当前运动方向顺时针环绕矩形边沿运动,并回到起点。
6.一种机器人定位坐标系的校正装置,其特征在于,包括:
控制单元,用于控制机器人按预设运动轨迹运动;
定位单元,用于通过放置好的三个定位锚点对所述机器人进行定位,得到机器人在运动过程中的坐标值;
校正单元,用于判断所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势是否一致;若所述坐标值的变化趋势与预设的坐标值变化趋势不一致,则对预先构建的机器人定位坐标系进行校正。
7.如权利要求6所述的校正装置,其特征在于,所述校正装置还包括:坐标系构建单元;所述坐标系构建单元,包括:坐标轴确认子单元、距离测量子单元、坐标计算子单元和坐标系构建子单元;
所述坐标轴确认子单元,用于以第一定位锚点为原点,以第一定位锚点和第二定位锚点所在的直线作为X轴,以第一定位锚点到第二定位锚点的方向作为X轴正方向,根据右手法则确定垂直于X轴的Y轴的正方向;
所述距离测量子单元,用于获取第一定位锚点与第二定位锚点之间的第一距离,第三定位锚点与第一定位锚点之间的第二距离以及第三定位锚点与第二定位锚点之间的第三距离;
所述坐标计算子单元,用于根据所述第一距离得到所述第二定位锚点的坐标,根据所述第二距离和第三距离计算得到所述第三定位锚点的坐标,并将第三定位锚点在Y轴上的坐标值假定为正值;
所述坐标系构建子单元,用于构建基于所述第一定位锚点的坐标、第二定位锚点的坐标和第三定位锚点的坐标的机器人定位坐标系。
8.如权利要求7所述的校正装置,其特征在于,所述校正装置还包括:检测单元和提示单元;
所述检测单元,用于检测放置好的第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点是否位于三角形的三个顶点;
所述提示单元,用于若检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点没有位于三角形的三个顶点,则提示用户定位锚点放置错误,直至检测到所述第一定位锚点、第二定位锚点和第三定位锚点位于三角形的三个顶点。
9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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