CN109459777B - 一种机器人、机器人定位方法及其存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机器人、机器人定位方法及其存储介质，涉及自动追踪定位技术领域。所述机器人包括机器人本体以及设置在机器人本体上的定位处理器和辅助定位装置，辅助定位装置能够脱离机器人本体独立行进，辅助定位装置包括辅助GNSS模块和辅助惯性测量模块，所述机器人本体与辅助定位装置无线通讯连接。该机器人基于辅助定位装置脱离机器人本体后移动至GNSS信号满足预设阈值处的GNSS定位和运动轨迹确定机器人本体的位置，从而使机器人能够在对GNSS信号干扰较大的环境中完成精确定位，增强了机器人定位的适用性和定位精确度。

Description

一种机器人、机器人定位方法及其存储介质
技术领域
本发明涉及自动追踪定位技术领域，具体而言，涉及一种机器人、机器人定位方法及其存储介质。
背景技术
在自动机器人领域，机器人的定位是进行机器人自动行进、机器人行为控制及监督的必要前提，因此对机器人进行实时准确的定位是机器人自动化必不可少的条件。尤其是在复杂环境中的机器人，例如在树林中对树木进行修枝抚育作业的林业机器人，其需要在森林中完成精确定位，最终确定执行抚育作业的目标树木的坐标。但是在森林中由于树木的遮挡效应，GNSS卫星信号收到干扰导致机器人定位不准确甚至是无法完成定位。
现有技术通常采用惯性测量单元(IMU)对林业机器人等在复杂环境中工作的机器人进行定位，但是惯性测量单元的测量误差会随时间的增加而增加，最终导致定位不准确，无法对机器人进行精确的定位，从而影响机器人的工作执行效率和自动化程度。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种机器人、机器人定位方法及其存储介质，以解决上述问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种机器人，所述机器人包括机器人本体以及设置在所述机器人本体上的辅助定位装置，所述辅助定位装置能够脱离所述机器人本体独立行进，所述辅助定位装置包括辅助GNSS模块和辅助惯性测量模块，所述机器人本体与所述辅助定位装置无线通讯连接。所述辅助定位装置，用于在接收到所述机器人本体的脱离指令时，脱离所述机器人本体运动至所述辅助GNSS模块的信号强度大于预设阈值处，确定自身处于第一位置以及脱离所述机器人本体后的第一运动轨迹。所述机器人，用于基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
综合第一方面，所述机器人，用于基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置，包括：所述辅助定位装置基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置，并将所述第二位置发送至所述机器人本体；或所述机器人本体接收所述辅助定位装置发来的所述第一位置和所述第一运动轨迹，并基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
综合第一方面，所述机器人还包括设置在所述机器人本体上的初始定位装置和误差监测装置，所述初始定位装置包括初始GNSS模块和初始惯性测量模块。所述初始定位装置，用于在所述初始GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值时通过所述初始GNSS模块确定所述机器人本体的初始位置，在所述初始GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹，并将所述初始位置和所述初始运动轨迹发送至所述机器人本体；所述机器人本体，用于基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置，并在通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差未超过预设误差阈值时，采用所述第三位置作为所述机器人本体的位置。
综合第一方面，所述机器人还包括设置在所述机器人本体上的初始定位装置和误差监测装置，所述初始定位装置包括初始惯性测量模块。所述辅助定位装置，在未接收到脱离指令前，用于在所述辅助GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值时通过所述辅助GNSS模块确定所述机器人本体的初始位置；所述初始定位装置，用于在所述辅助GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹，并将所述初始位置和所述初始运动轨迹发送至所述机器人本体；所述机器人本体，用于基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置，并在通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差未超过预设误差阈值时，采用所述第三位置作为所述机器人本体的位置；所述误差监测装置，用于监测所述初始惯性测量模块的累积定位误差，并判断所述监测的累计定位误差是否超过预设误差阈值。
综合第一方面，所述辅助定位装置还用于：在接收到所述累积定位误差超过预设误差阈值时所述机器人本体发送来的所述脱离指令时，脱离所述机器人本体。
综合第一方面，所述机器人本体为林业抚育机器人，所述辅助定位装置为无人机。
第二方面，本发明实施例提供了一种机器人定位方法，应用于机器人的辅助定位装置，所述辅助定位装置包括辅助GNSS模块和辅助惯性测量模块，所述机器人定位方法包括：在接收到机器人本体的脱离指令时，脱离所述机器人本体运动至所述辅助GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值处；通过所述辅助GNSS模块确定自身处于第一位置；通过所述辅助惯性测量模块确定脱离所述机器人本体后的第一运动轨迹；将所述第一位置和所述第一运动轨迹发送至机器人本体，或，基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
第三方面，本发明实施例提供了一种机器人定位方法，应用于机器人的机器人本体，所述机器人定位方法包括：接收辅助定位装置传输来的第二位置；或接收辅助定位装置传输来的第一位置和第一运动轨迹，基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
综合第三方面，所述机器人本体还包括初始定位装置，所述初始定位装置包括初始GNSS模块和初始惯性测量模块，在确定所述机器人本体的第二位置之前，所述机器人定位方法还包括：在所述初始GNSS模块的信号强度大于预设阈值时通过所述初始GNSS模块确定所述机器人本体的初始位置；在所述初始GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹；基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置。
综合第三方面，所述机器人本体还包括初始定位装置，所述初始定位装置包括初始惯性测量模块，在确定所述机器人本体的第二位置之前，所述机器人定位方法还包括：接收所述辅助GNSS模块在信号强度大于预设阈值时发送来的初始位置；在所述辅助GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹；基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置。
综合第三方面，所述机器人还包括误差监测装置，在所述基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置之前，所述机器人定位方法还包括：通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差是否超过预设误差阈值；若否，执行所述“基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置”的步骤。
综合第三方面，在所述通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差是否超过预设误差阈值之后，所述机器人定位方法还包括：若所述初始惯性测量模块的累积定位误差超过预设误差阈值，向所述辅助定位装置发送脱离指令。
综合第三方面，在确定所述机器人本体的第二位置之后，所述机器人定位方法还包括：基于所述第二位置对所述初始惯性测量模块进行校准，以使所述初始惯性测量模块将所述第二位置作为新的起始位置进行所述机器人本体的运动轨迹的采集。
综合第三方面，所述通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差是否超过预设误差阈值，包括：判断所述初始惯性测量模块是否超过预设校准周期未进行校准，若是，确定所述初始惯性测量模块的累积定位误差超过预设误差阈值。
综合第三方面，所述通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差是否超过预设误差阈值，包括：判断所述初始惯性测量模块在上次校准后的运动轨迹是否超过预设校准距离，若是，确定所述初始惯性测量模块的累积定位误差超过预设误差阈值。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读取存储介质，所述计算机可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述任一方面所述方法中的步骤。
本发明提供的有益效果是：
本发明提供了一种机器人、机器人定位方法及其存储介质，所述机器人包括可脱离机器人本体的辅助定位装置，且该辅助定位装置中设置有辅助GNSS模块，以使该辅助定位装置能够行进到能够进行GNSS定位的位置定位其处于第一位置，来辅助确定该机器人本体的位置；同时，该辅助定位装置还通过辅助惯性测量模块确定其脱离机器人本体后移动的第一运动轨迹，基于第一运动轨迹和第一位置更加精确地确定该机器人本体的位置，从而完成该机器人在GNSS模块信号受到干扰的复杂环境下的精确定位。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的一种机器人的结构的模块示意图；
图2为本发明第一实施例提供的一种辅助定位装置的模块示意图；
图3为本发明第一实施例提供的又一种机器人的结构的模块示意图；
图4为本发明第二实施例提供的一种机器人定位方法的流程示意图；
图5为本发明第二实施例提供的一种初始定位步骤的流程示意图；
图6为本发明第三实施例提供的一种应用于辅助定位装置的机器人定位装置的模块示意图；
图7为本发明第三实施例提供的一种应用于机器人本体的机器人定位装置的模块示意图。
图标：10-机器人；11-机器人本体；12-辅助定位装置；13-初始定位装置；14-误差监测装置；100-应用于辅助定位装置的机器人定位装置；110-脱离执行模块；120-辅助位置确定模块；130-辅助轨迹确定模块；140-发送模块；200-应用于机器人本体的机器人定位装置；210-接收模块；220-位置计算模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
首先对本发明实施例中可能涉及的术语进行解释：
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)，它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，以及相关的增强系统，如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等，还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统。
惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)，是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。
第一实施例
经本申请人研究发现，现有的机器人定位技术在对机器人定位时主要依赖GNSS模块进行卫星定位，在GNSS卫星信号暂时较弱时则通过IMU进行辅助定位，从而确定机器人的位置。但是对于长时间在森林等复杂环境中进行自动作业的机器人来说，长时间无法接收到有效的GNSS卫星信号时仅仅通过单一的IMU进行定位，会存在IMU累积误差逐渐增大，导致机器人定位不准的问题。为了解决上述问题，本发明第一实施例提供了一种机器人10。
请参考图1，图1为本发明第一实施例提供的一种机器人的结构的模块示意图。
机器人10包括机器人本体11和辅助定位装置12，机器人本体11以及机器人本体11上的其他电子器件与辅助定位装置12连接。同时，机器人本体11还通过无线数据收发模块与辅助定位装置12无线连接，可选地，该无线数据收发模块可以是WiFi模块、蓝牙模块、4G模块、射频模块等。
机器人本体11可以基于其工作的具体场景和类型有具体的结构设置，例如在机器人10为林业抚育机器人时，机器人本体11应当设置有用于攀爬树木及固定于树木上的夹持机构或滚轮攀爬装置，以及用于修剪树木枝叶的修剪机构。
辅助定位装置12设置在机器人本体11上，且能够脱离机器人本体11独立行进，可选地，辅助定位装置12与机器人本体11可以通过电控卡扣等电控连接件连接。请参考图2，图2为本发明第一实施例提供的一种辅助定位装置的模块示意图。辅助定位装置12包括辅助GNSS模块和辅助惯性测量模块，其中，辅助惯性测量模块可以为常用包括陀螺仪、加速度计、地磁计的惯性测量单元。
可选地，本实施例中的辅助定位装置12根据机器人10的具体工作环境可以为无人机、履带车等，例如在机器人10为林业抚育机器人时辅助定位装置12可以为无人机，以便辅助定位装置12升高至无树木遮挡的上空进行GNSS定位。同时，考虑到辅助定位装置12可能存在无法回收的以外情况，机器人10的机器人本体11上设置的辅助定位装置12的数量可以为多个。
进一步地，辅助定位装置12用于在接收到所述机器人本体的脱离指令时，脱离所述机器人本体11运动至所述辅助GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值处，确定自身处于第一位置以及脱离所述机器人本体11后的第一运动轨迹。
在本实施例中，辅助GNSS模块的信号强度的预设阈值可以根据该机器人10的具体工作环境和工作类型进行相应的调整。应当理解的是，在辅助GNSS模块的信号强度一直大于预设阈值时，也可以通过辅助定位装置12进行辅助定位以确认机器人10的位置，修正定位误差。
所述辅助定位装置12基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体11的第二位置，并将所述第二位置发送至所述机器人本体11。
可选地，第二位置的确定还可以由机器人本体11完成，即：机器人本体11接收所述辅助定位装置12发来的所述第一位置和所述第一运动轨迹，并基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体11的第二位置。
在本实施例中，所述“基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体11的第二位置”具体可以是：根据第一运动轨迹确定机器人本体11以辅助定位装置12为原点的相对坐标，根据第一位置确定辅助定位装置12的绝对坐标，基于该相对坐标和该绝对坐标进行坐标转换获得机器人本体11的绝对坐标即第二位置。
请参考图3，图3为本发明第一实施例提供的又一种机器人的结构的模块示意图。作为一种可选的实施方式，机器人10还可以包括设置在机器人本体11上的初始定位装置13和误差监测装置14，初始定位装置13包括初始GNSS模块和初始惯性测量模块。
初始定位装置13，用于在所述初始GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值时通过所述初始GNSS模块确定所述机器人本体11的初始位置，在所述初始GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体11的初始运动轨迹，并将所述初始位置和所述初始运动轨迹发送至所述机器人本体11。
机器人本体11，还用于基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体11处于第三位置，并在通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差未超过预设误差阈值时，采用所述第三位置作为所述机器人本体11的位置。
作为一种可选的实施方式，机器人本体11为林业抚育机器人时，其在辅助定位装置12脱离机器人本体11前，由于辅助定位装置12与机器人本体11的处于森林中的同一位置，则上述初始定位装置13中可以只设置有初始惯性测量模块，通过辅助定位装置12中的辅助GNSS模块进行初始位置的确定。其定位步骤具体可以为：在接收到所述机器人本体的脱离指令前，所述辅助定位装置12在所述辅助GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值时通过所述辅助GNSS模块确定所述机器人本体11的初始位置；所述初始定位装置13在所述初始GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体11的初始运动轨迹，并将所述初始位置和所述初始运动轨迹发送至所述机器人本体11；所述机器人本体11基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体11处于第三位置，并在通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差未超过预设误差阈值时，采用所述第三位置作为所述机器人本体11的位置。
本实施例在累积定位误差未超过预设误差阈值之前，通过初始GNSS模块确定的机器人10的初始位置以及初始惯性测量模块采集的机器人本体11的初始运动轨迹直接进行机器人10的定位，无需辅助定位装置12脱离机器人本体11进行辅助定位，增强了机器人10定位信息的即时性，且在有需要时再进行辅助定位。
应当理解的是，在机器人10不包括初始GNSS模块和初始惯性测量模块时，还可以通过辅助定位装置12从机器人10在辅助GNSS模块的信号强度大于预设阈值时通过辅助GNSS模块确定所述机器人本体11的初始位置，并在辅助GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过辅助惯性测量模块采集所述机器人本体11的初始运动轨迹，并且辅助定位装置12在脱离机器人本体11前将采集的初始位置和初始运动轨迹发送给机器人本体11。
本实施例提供的机器人10包括可脱离机器人本体11的辅助定位装置12且该辅助定位装置12中设置有辅助GNSS模块，以使该辅助定位装置12能够行进到能够进行GNSS定位的位置定位其处于第一位置，来辅助确定该机器人本体11的位置；同时，该辅助定位装置12还通过辅助惯性测量模块确定其脱离机器人本体11后移动的第一运动轨迹，基于第一运动轨迹和第一位置更加精确地确定该机器人本体11的位置，从而完成该机器人10在GNSS模块信号受到干扰的复杂环境下的精确定位。
第二实施例
为了配合本发明第一实施例提供的机器人10完成GNSS卫星信号受干扰情况下的精确定位，本发明第二实施例还提供了一种应用于辅助定位装置的机器人定位方法。
请参考图4，图4为本发明第二实施例提供的一种机器人定位方法的流程示意图。该机器人定位方法应用于机器人10，其具体步骤可以如下：
步骤S21：在接收到机器人本体的脱离指令时，辅助定位装置脱离所述机器人本体运动至所述辅助GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值处。
步骤S22：所述辅助定位装置通过所述辅助GNSS模块确定自身处于第一位置。
步骤S23：所述辅助定位装置通过辅助惯性测量模块确定脱离所述机器人本体后的第一运动轨迹。
步骤S24：所述辅助定位装置基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
步骤S25：所述机器人本体接收辅助定位装置传输来的第二位置。
针对步骤S21，辅助定位装置12可以根据机器人本体11的指示脱离机器人本体11，也可以是辅助定位装置12在辅助GNSS模块的信号强度小于预设阈值时自主脱离机器人本体11。
在本实施例中，通过辅助GNSS模块对辅助定位装置12的定位可以采用GNSS定位公式：
Figure GDA0003126614040000131
其中，ρ为辅助GNSS模块接收的伪距，c为光速，Δtsu为卫星和接收机钟差，(xs，ys，zs)为卫星位置坐标，(xu，yu，zu)为辅助定位装置12的坐标。
在本实施例中，例如第一位置的坐标为(39.8°，116.5°，98)，其中三个数字依次表示纬度、经度和高度，第一运动轨迹为向东运动2米，向北运动1米，向上运动10米，则机器人本体11以辅助定位装置12为原点的相对坐标为(-2，-1，-10)，进一步进行坐标转换得到机器人本体11的绝对坐标即第二位置为(39.65°，116.45°，88)。
针对步骤S24，进行第二位置确定的还可以是机器人本体11，则此时的步骤S24为：基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。则接下来还包括步骤S25：接收辅助定位装置传输来的第一位置和第一运动轨迹，基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
作为一种可选的实施方式，本实施例在的机器人10在通过辅助定位装置12进行定位之前，还可以通过机器人本体11上的初始定位装置13和误差监测装置14进行初始定位。本发明第二实施例提供的一种初始定位步骤的流程其具体步骤如下：
步骤S31：机器人本体在所述初始GNSS模块的信号强度大于预设阈值时通过所述初始GNSS模块确定所述机器人本体的初始位置。
步骤S32：所述机器人本体在所述初始GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹。
步骤S33：所述机器人本体基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置。
在本实施例中，第三位置的确定方式和第二位置的确定方式大致相同，均通过坐标转换方式得到。
可选地，在步骤S33之后，考虑到初始惯性测量模块为惯性测量单元(IMU)均存在累积测量误差，因此需要在累积测量误差较大时通过辅助定位装置12脱离机器人本体11对机器人本体11的位置进行重新确认。因此在步骤S32和步骤S33之间，还包括：所述机器人本体通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差是否超过预设误差阈值；若否，执行所述“基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置”的步骤。
作为一种可选的实施方式，在机器人本体11的初始定位装置13不包括初始GNSS模块时，如图5所示，该初始定位步骤具体可以如下：
步骤S41：所述机器人本体接收所述辅助GNSS模块在信号强度大于预设阈值时发送来的初始位置。
步骤S42：所述机器人本体在所述辅助GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹。
步骤S43：所述机器人本体基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置。
针对上述累积定位误差的判断步骤，若初始惯性测量模块的累积定位误差超过预设误差阈值，说明初始惯性测量模块采集的初始运动轨迹存在的误差可能已经会影响到机器人10的精确定位了，应当启用辅助定位装置12对该机器人10的位置进行进一步地确认，即执行步骤S21-S24。
作为一种可选的实施方式，本实施例中对机器人10的位置进行校准还可以是在机器人10的行进过程中，将通过辅助定位装置12确认过的机器人10的位置标记为参考位置，通过行进路线记录或在该位置留下标记信号(如电子标签等)以使该机器人10或其他机器人在后续定位过程中可基于该参考位置直接进行惯性测量模块的校准。
进一步地，误差监测装置14判断初始惯性测量模块的累积误差是否超过预设误差阈值，可以为：判断所述初始惯性测量模块在上次校准后的运动轨迹是否超过预设校准距离，若是，确定所述初始惯性测量模块的累积定位误差超过预设误差阈值。在其他实施例中，该步骤还可以为：判断所述初始惯性测量模块是否超过预设校准周期未进行校准，若是，确定所述初始惯性测量模块的累积定位误差超过预设误差阈值。
可选地，在执行步骤S21-S24通过用辅助定位装置12对该机器人本体11进行位置确认后，还可以基于第二位置对初始惯性测量模块进行校准，同时误差监测装置清零，以使机器人10能够继续通过初始定位装置13进行机器人10的后续定位工作，避免由于一直使用辅助定位装置12进行定位导致定位效率较低、延时性较高的问题。
第三实施例
请参考图6，图6为本发明第三实施例提供的一种应用于辅助定位装置的机器人定位装置的模块示意图。
应用于辅助定位装置的机器人定位装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器中或固化在应用于辅助定位装置的机器人定位装置100的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。机器人10中的定位处理器12用于执行存储器中存储的可执行模块，例如应用于辅助定位装置的机器人定位装置100包括的软件功能模块或计算机程序。
应用于辅助定位装置的机器人定位装置100包括脱离执行模块110、辅助位置确定模块120、辅助轨迹确定模块130和发送模块140。
脱离执行模块110，用于在在接收到所述机器人本体的脱离指令时，脱离所述机器人本体运动至所述辅助GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值处。
辅助位置确定模块120，用于通过所述辅助GNSS模块确定自身处于第一位置。
辅助轨迹确定模块130，用于通过所述辅助惯性测量模块确定脱离所述机器人本体后的第一运动轨迹。
发送模块140，用于将所述第一位置和所述第一运动轨迹发送至机器人本体。
可选地，发送模块140还可以用于将基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定的所述机器人本体的第二位置发送至机器人本体。
请参考图7，图7为本发明第三实施例提供的一种应用于机器人本体的机器人定位装置的模块示意图。
应用于机器人本体的机器人定位装置200包括接收模块210和位置计算模块220。
接收模块210，接收所述辅助定位装置传输来的第一位置和第一运动轨迹。
位置计算模块220，基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
可选的，该接收模块210还可以是直接接收辅助定位装置传输来的第二位置。
作为一种可选的实施方式，本实施例中应用于机器人本体的机器人定位装置200还可以包括初始定位模块，该初始定位模块包括：
初始位置确定单元，用于在所述初始GNSS模块的信号强度大于预设阈值时通过所述初始GNSS模块确定所述机器人本体的初始位置。
初始轨迹确定单元，用于在所述初始GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹。
位置计算模块220，还用于基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
综上所述，本发明实施例提供了一种机器人、机器人定位方法及其存储介质，所述机器人包括可脱离机器人本体的辅助定位装置，且该辅助定位装置中设置有辅助GNSS模块，以使该辅助定位装置能够行进到能够进行GNSS定位的位置定位其处于第一位置，来辅助确定该机器人本体的位置；同时，该辅助定位装置还通过辅助惯性测量模块确定其脱离机器人本体后移动的第一运动轨迹，基于第一运动轨迹和第一位置更加精确地确定该机器人本体的位置，从而完成该机器人在GNSS模块信号受到干扰的复杂环境下的精确定位。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (12)

1.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括机器人本体以及设置在所述机器人本体上的辅助定位装置，所述辅助定位装置能够脱离所述机器人本体独立行进，所述机器人本体为林业抚育机器人，所述辅助定位装置为无人机，所述机器人还包括设置在所述机器人本体上的初始定位装置和误差监测装置，所述初始定位装置包括初始惯性测量模块，所述辅助定位装置包括辅助GNSS模块和辅助惯性测量模块，所述机器人本体与所述辅助定位装置无线通讯连接；
所述误差监测装置，用于监测所述初始惯性测量模块的累积定位误差，并判断所述监测的累计定位误差是否超过预设误差阈值；
所述辅助定位装置，用于在累积定位误差超过预设误差阈值而接收到所述机器人本体发送来的脱离指令时，脱离所述机器人本体运动至所述辅助GNSS模块的信号强度大于预设阈值处，确定自身处于第一位置以及脱离所述机器人本体后的第一运动轨迹；
所述机器人，用于基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人，用于基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置，包括：
所述辅助定位装置基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置，并将所述第二位置发送至所述机器人本体；或
所述机器人本体接收所述辅助定位装置发来的所述第一位置和所述第一运动轨迹，并基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述初始定位装置还包括初始GNSS模块；
所述初始定位装置，用于在所述初始GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值时通过所述初始GNSS模块确定所述机器人本体的初始位置，在所述初始GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹，并将所述初始位置和所述初始运动轨迹发送至所述机器人本体；
所述机器人本体，用于基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置，并在通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差未超过预设误差阈值时，采用所述第三位置作为所述机器人本体的位置。
4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述辅助定位装置，在未接收到脱离指令前，用于在所述辅助GNSS模块的信号强度大于所述预设阈值时通过所述辅助GNSS模块确定所述机器人本体的初始位置；
所述初始定位装置，用于在所述辅助GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹，并将所述初始位置和所述初始运动轨迹发送至所述机器人本体；
所述机器人本体，用于基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置，并在通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差未超过预设误差阈值时，采用所述第三位置作为所述机器人本体的位置。
5.一种机器人定位方法，其特征在于，应用于机器人的辅助定位装置，机器人本体为林业抚育机器人，所述辅助定位装置为无人机，所述机器人本体还包括初始定位装置和误差监测装置，所述初始定位装置包括初始惯性测量模块，所述辅助定位装置包括辅助GNSS模块和辅助惯性测量模块，所述机器人定位方法包括：
所述机器人本体通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差是否超过预设误差阈值；
所述辅助定位装置在累积定位误差超过预设误差阈值而接收到机器人本体发送来的脱离指令时，脱离所述机器人本体运动至所述辅助GNSS模块的信号强度大于预设阈值处；
所述辅助定位装置通过所述辅助GNSS模块确定自身处于第一位置；
所述辅助定位装置通过所述辅助惯性测量模块确定脱离所述机器人本体后的第一运动轨迹；
所述辅助定位装置将所述第一位置和所述第一运动轨迹发送至机器人本体，或，基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
6.根据权利要求5所述的机器人定位方法，其特征在于，应用于机器人的机器人本体，所述机器人定位方法还包括：
接收辅助定位装置传输来的第二位置；或
接收辅助定位装置传输来的第一位置和第一运动轨迹，基于所述第一位置和所述第一运动轨迹确定所述机器人本体的第二位置。
7.根据权利要求6所述的机器人定位方法，其特征在于，所述初始定位装置还包括初始GNSS模块，在确定所述机器人本体的第二位置之前，所述机器人定位方法还包括：
在所述初始GNSS模块的信号强度大于预设阈值时通过所述初始GNSS模块确定所述机器人本体的初始位置；
在所述初始GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹；
基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置。
8.根据权利要求6所述的机器人定位方法，其特征在于，在未接收到脱离指令前，所述机器人定位方法还包括：
接收所述辅助GNSS模块在信号强度大于预设阈值时发送来的初始位置；
在所述辅助GNSS模块的信号强度小于所述预设阈值时通过所述初始惯性测量模块采集所述机器人本体的初始运动轨迹；基于所述初始位置和所述初始运动轨迹确定所述机器人本体处于第三位置。
9.根据权利要求6所述的机器人定位方法，其特征在于，在确定所述机器人本体的第二位置之后，所述机器人定位方法还包括：
基于所述第二位置对所述初始惯性测量模块进行校准，以使所述初始惯性测量模块将所述第二位置作为新的起始位置进行所述机器人本体的运动轨迹的采集。
10.根据权利要求5所述的机器人定位方法，其特征在于，所述通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差是否超过预设误差阈值，包括：
判断所述初始惯性测量模块是否超过预设校准周期未进行校准，若是，确定所述初始惯性测量模块的累积定位误差超过预设误差阈值。
11.根据权利要求5所述的机器人定位方法，其特征在于，所述通过所述误差监测装置判断所述初始惯性测量模块的累积定位误差是否超过预设误差阈值，包括：
判断所述初始惯性测量模块在上次校准后的运动轨迹是否超过预设校准距离，若是，确定所述初始惯性测量模块的累积定位误差超过预设误差阈值。
12.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求5-11中任一项所述方法中的步骤。
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