CN109471443A - 一种轮式机器人定位方法和轮式机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轮式机器人定位方法和轮式机器人，其方法包括：获取得到二维码标签在世界坐标系下的第一坐标；获取设于轮式机器人上的摄像头在轮式机器人坐标系下的第二坐标；通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签；当摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取摄像头在二维码坐标系下的第三坐标；根据第一坐标和第三坐标，计算得到摄像头在世界坐标系下的第四坐标；根据第二坐标和第四坐标，计算得到轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标；确定第五坐标为轮式机器人的空间位置。本发明实现轮式机器人对自身所在位置进行准确的定位，同时对环境的改造程度小，提升定位准确性的成本，操作简单，并且可以适应多种场景。

Description

一种轮式机器人定位方法和轮式机器人

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤指一种轮式机器人定位方法和轮式机器人。

背景技术

近年来，随着轮式机器人技术的发展，轮式机器人在人类生活中扮演越来越重要的角色，在诸多领域得到广泛应用。

轮式机器人可以通过激光雷达并结合定位算法来确定其自身在环境中的位置。如果地面的环境信息过于单一，或者轮式机器人的激光被地面中其他运行的轮式机器人遮挡，轮式机器人的定位容易出现差错，导致偏离路线或者阻碍交通等问题。现有技术中有在轮式机器人的活动区域内铺设无线WIFI节点，通过轮式机器人与无线WIFI节点通信帮助轮式机器人纠正自身的定位差错，但是对环境的改造程度大，成本极高。

而对于轮式机器人而言，定位的精准性往往大大影响了轮式机器人的工作进度，因此，如何使得轮式机器人对自身所在位置进行准确的定位，并且降低环境改造程度，减少提升定位准确性的成本是极为重要的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮式机器人定位方法和轮式机器人，实现轮式机器人对自身所在位置进行准确的定位，同时对环境的改造程度小，提升定位准确性的成本，操作简单，并且可以适应多种场景。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种轮式机器人定位方法，包括步骤：

获取得到所述二维码标签在世界坐标系下的第一坐标；

获取设于轮式机器人上的摄像头在轮式机器人坐标系下的第二坐标；所述轮式机器人坐标系为以轮式机器人移动轮的中心点为原点，以轮式机器人朝向为X轴，沿着所述X轴逆时针旋转90度得到Y轴的坐标系；

通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签；

当所述摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标；

根据所述第一坐标和所述第三坐标，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标；

根据所述第二坐标和所述第四坐标，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标；

确定所述第五坐标为轮式机器人的空间位置。

进一步的，所述通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签之前包括步骤：

在轮式机器人的预设活动区域内铺设不同的具有唯一标识的二维码标签；

通过所述轮式机器人对所述二维码标签进行扫描并标定；

其中，所述预设活动区域为轮式机器人的活动密度大于预设密度阈值的区域，和/或定位出错率达到预设出错率阈值的区域。

进一步的，所述根据所述第一坐标和所述第三坐标，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标具体包括：

将所述第一坐标和所述第三坐标，分别代入下列公式中，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标：

x4＝x1+x3×cos(t1)-x3×sin(t1)

y4＝y1+y3×sin(t1)+y3×cos(t1)

t4＝t1-t3；

其中，(x1，y1，t1)为所述第一坐标，x1为所述二维码标签在世界坐标系下X轴的坐标，y1为所述二维码标签在世界坐标系下Y轴的坐标，t1为所述二维码标签在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x3，y3，t3)为所述第三坐标，x3为所述摄像头在二维码坐标系下X轴的坐标，y3为所述摄像头在二维码坐标系下Y轴的坐标，t3为所述摄像头在二维码坐标系下与X轴之间的夹角；(x4，y4，t4)为所述第四坐标，x4为所述摄像头在世界坐标系下X轴的坐标，y4为所述摄像头在世界坐标系下Y轴的坐标，t4为所述摄像头在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

进一步的，所述根据所述第二坐标和所述第四坐标，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标具体包括：

将所述第二坐标和所述第四坐标，分别代入下列公式中，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标：

x5＝x4+x2×cos(t4)-y2×sin(t4)

y5＝y4+x2×sin(t4)+y2×cos(t4)

t5＝t4+t2

其中，(x2，y2，t2)为所述第二坐标，x2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下X轴的坐标，y2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下Y轴的坐标，t2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下与X轴之间的夹角；(x5，y5，t5)为所述第五坐标，x5为所述轮式机器人在世界坐标系下X轴的坐标，y5为所述轮式机器人在世界坐标系下Y轴的坐标，t5为所述轮式机器人在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

进一步的，所述当所述摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标具体包括步骤：

在轮式机器人移动过程扫描拍摄得到地面图像后，对所述地面图像进行处理；

判断处理后的地面图像中是否包含完整的二维码标签；

当处理后的地面图像中包含完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标。

本发明还提供一种轮式机器人，包括：

获取模块，用于获取得到所述二维码标签在世界坐标系下的第一坐标；获取设于轮式机器人上的摄像头在轮式机器人坐标系下的第二坐标；所述轮式机器人坐标系为以轮式机器人移动轮的中心点为原点，以轮式机器人朝向为X轴，沿着所述X轴逆时针旋转90度得到Y轴的坐标系；

拍摄模块，用于通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签；

处理模块，与所述拍摄模块连接，用于当所述摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标；

计算模块，与所述获取模块和所述处理模块连接，用于根据所述第一坐标和所述第三坐标，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标；根据所述第二坐标和所述第四坐标，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标；

确定模块，与所述计算模块连接，用于确定所述第五坐标为轮式机器人的空间位置。

进一步的，所述计算模块包括：

将所述第一坐标和所述第三坐标，分别代入下列公式中，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标：

x4＝x1+x3×cos(t1)-x3×sin(t1)

y4＝y1+y3×sin(t1)+y3×cos(t1)

t4＝t1-t3；

将所述第二坐标和所述第四坐标，分别代入下列公式中，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标：

x5＝x4+x2×cos(t4)-y2×sin(t4)

y5＝y4+x2×sin(t4)+y2×cos(t4)

t5＝t4+t2

其中，(x1，y1，t1)为所述第一坐标，x1为所述二维码标签在世界坐标系下X轴的坐标，y1为所述二维码标签在世界坐标系下Y轴的坐标，t1为所述二维码标签在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x3，y3，t3)为所述第三坐标，x3为所述摄像头在二维码坐标系下X轴的坐标，y3为所述摄像头在二维码坐标系下Y轴的坐标，t3为所述摄像头在二维码坐标系下与X轴之间的夹角；(x4，y4，t4)为所述第四坐标，x4为所述摄像头在世界坐标系下X轴的坐标，y4为所述摄像头在世界坐标系下Y轴的坐标，t4为所述摄像头在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x2，y2，t2)为所述第二坐标，x2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下X轴的坐标，y2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下Y轴的坐标，t2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下与X轴之间的夹角；(x5，y5，t5)为所述第五坐标，x5为所述轮式机器人在世界坐标系下X轴的坐标，y5为所述轮式机器人在世界坐标系下Y轴的坐标，t5为所述轮式机器人在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

进一步的，所述处理模块包括：处理单元和判断单元；

所述处理单元，用于在轮式机器人移动过程通过所述拍摄模块扫描拍摄得到地面图像后，对所述地面图像进行处理；

所述判断单元，与所述处理单元连接，用于判断处理后的地面图像中是否包含完整的二维码标签；

所述当处理后的地面图像中包含完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标。

通过本发明提供的一种轮式机器人定位方法和轮式机器人，实现轮式机器人对自身所在位置进行准确的定位，同时对环境的改造程度小，提升定位准确性的成本，操作简单，并且可以适应多种场景。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种轮式机器人定位方法和轮式机器人的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种轮式机器人定位方法的一个实施例的流程图；

图2是本发明一种摄像头在二维码坐标系下的示意图；

图3是本发明一种轮式机器人的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明一种轮式机器人定位方法的一个实施例，如图1所示，包括：

S100获取得到二维码标签在世界坐标系下的第一坐标；

S200获取设于轮式机器人上的摄像头在轮式机器人坐标系下的第二坐标；轮式机器人坐标系为以轮式机器人移动轮的中心点为原点，以轮式机器人朝向为X轴，沿着X轴逆时针旋转90度得到Y轴的坐标系；

S300通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签；

S400当摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取摄像头在二维码坐标系下的第三坐标；

S500根据第一坐标和第三坐标，计算得到摄像头在世界坐标系下的第四坐标；

S600根据第二坐标和第四坐标，计算得到轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标；

S700确定第五坐标为轮式机器人的空间位置。

具体的，步骤S100，步骤S200，步骤S300之间没有先后顺序，可以任意调换执行的先后顺序，也可以同时执行。

进一步的，S500根据第一坐标和第三坐标，计算得到摄像头在世界坐标系下的第四坐标具体包括：

将第一坐标和第三坐标，分别代入下列公式中，计算得到摄像头在世界坐标系下的第四坐标：

x4＝x1+x3×cos(t1)-x3×sin(t1)

y4＝y1+y3×sin(t1)+y3×cos(t1)

t4＝t1-t3；

其中，(x1，y1，t1)为第一坐标，x1为二维码标签在世界坐标系下X轴的坐标，y1为二维码标签在世界坐标系下Y轴的坐标，t1为二维码标签在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x3，y3，t3)为第三坐标，x3为摄像头在二维码坐标系下X轴的坐标，y3为摄像头在二维码坐标系下Y轴的坐标，t3为摄像头在二维码坐标系下与X轴之间的夹角；(x4，y4，t4)为第四坐标，x4为摄像头在世界坐标系下X轴的坐标，y4为摄像头在世界坐标系下Y轴的坐标，t4为摄像头在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

进一步的，S600根据第二坐标和第四坐标，计算得到轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标具体包括：

将第二坐标和第四坐标，分别代入下列公式中，计算得到轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标：

x5＝x4+x2×cos(t4)-y2×sin(t4)

y5＝y4+x2×sin(t4)+y2×cos(t4)

t5＝t4+t2

其中，(x2，y2，t2)为第二坐标，x2为摄像头在轮式机器人坐标系下X轴的坐标，y2为摄像头在轮式机器人坐标系下Y轴的坐标，t2为摄像头在轮式机器人坐标系下与X轴之间的夹角；(x5，y5，t5)为第五坐标，x5为轮式机器人在世界坐标系下X轴的坐标，y5为轮式机器人在世界坐标系下Y轴的坐标，t5为轮式机器人在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

具体的，二维码坐标系如图2所示，Q为二维码坐标系，o为二维码坐标系的原点，该原点可以为二维码标签的中心点，也可以为二维码任意一个角点(a，b，c，d)。p为摄像头在二维码坐标系上的点，点p的坐标即为摄像头在轮式机器人坐标系下的坐标。

假设轮式机器人为两轮的，且轮式机器人设有摄像头，则定义轮式机器人的中心点是两个移动轮的中心点，沿着轮式机器人朝向为X轴，沿X轴逆时针转90度为Y轴，该坐标系称为base_link即本发明轮式机器人坐标系。地图所在的坐标系称为map坐标系即本发明世界坐标系。

使用轮式机器人在地面上对二维码标签的坐标进行标定(摄像头在世界坐标系上的坐标，与摄像头在二维码坐标系上的坐标，得到二维码标签在世界坐标系下的坐标)，使用算法算出二维码标签在map坐标系下的坐标(x1，y1，t1)，存储在轮式机器人的数据库中。轮式机器人运行时，摄像头扫到地面上的二维码标签能得到摄像头在二维码坐标系下的坐标(x3，y3，t3)。通过第一算法算出摄像头在map坐标系下的坐标(x4，y4，t4)。由于摄像头安装在轮式机器人的位置是固定的，该位置在base_link坐标系的坐标值为(x2，y2，t2)。使用第二算法，用坐标值(X2，y2，t2)和摄像头在map坐标系的坐标值(x4，y4，t4)算出轮式机器人在map坐标系的坐标值(x5，y5，t5)。以坐标值(x5，y5，t5)作为轮式机器人在map坐标系下当前的空间位置。

第一算法如下所示：设二维码标签在map坐标系的值为(x1，y1，t1)，读入的摄像头在二维码坐标系的值为(x3，y3，t3)，此时可以算出摄像头在map坐标系的坐标值(x3，y3，t3)：

x4＝x1+x3*cos(t1)-x3*sin(t1)

y4＝y1+y3*sin(t1)+y3*cos(t1)

t4＝t1与t3的角度差，角度值在[-180，180]之间。

第二算法如下所示：二维码坐标系相对于轮式机器人坐标系的差值为(x2，y2，t2)，则可以算出轮式机器人在map坐标系的值(x5，y5，t5)：

x5＝x4+x2*cos(t4)-y2*sin(t4)

y5＝y4+x2*sin(t4)+y2*cos(t4)

t5＝t4+t2

本发明应用于包括地面设有若干个二维码标签，设有摄像头的轮式机器人的定位，以便轮式机器人进行路径导航，确保轮式机器人的正确行驶，降低偏离导航路线的概率，提升轮式机器人移动完成任务的成功率。实现轮式机器人对自身所在位置进行准确的定位，同时对环境的改造程度小，提升定位准确性的成本，操作简单，并且可以适应多种场景。

基于前述实施例，S100获取得到二维码标签在世界坐标系下的第一坐标之前包括：

S010在轮式机器人的预设活动区域内铺设不同的具有唯一标识的二维码标签；

S020通过轮式机器人对二维码标签进行扫描并标定；

其中，预设活动区域为轮式机器人的活动密度大于预设密度阈值的区域，和/或定位出错率达到预设出错率阈值的区域。

具体的，现有方法布署不便，且投入成本高，路线不灵活。本发明在轮式机器人的应用场所的地面即预设活动区域的地面上贴置二维码标签，轮式机器人行进时利用摄像头获取地面的二维码标签并加以识别，根据二维码标签中的位置信息控制轮式机器人行进，实现对轮式机器人的导航。本发明提供的方法，布署方便，且投入成本低，路线灵活，二维码标签可以铺设在活动密度大于预设密度阈值的区域，或者铺设在定位出错率达到预设出错率阈值的区域，又或者在活动密度大于预设密度阈值，且定位出错率达到预设出错率阈值的区域。解决现有技术中在障碍物(包括轮式机器人)密集的地面，或者缺少丰富的环境信息的地面定位出错的问题，使得轮式机器人对自身所在位置进行精准定位。

通过机器人对铺设在在预设活动区域地面上铺设的二维码标签的坐标进行标定，能够提升计算得到二维码标签在世界坐标系下的第一坐标的准确率，从而间接提升机器人定位获取自身所在位置的精准度。

基于前述实施例，S400当摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取摄像头在二维码坐标系下的第三坐标具体包括步骤：

在轮式机器人移动过程扫描拍摄得到地面图像后，对地面图像进行处理；

判断处理后的地面图像中是否包含完整的二维码标签；

当处理后的地面图像中包含完整的二维码标签时，获取摄像头在二维码坐标系下的第三坐标。

具体的，本实施例中，地面图像是通过摄像头获取的一地面图像，是在连续多地面图像中的一帧。通过摄像头扫描拍摄二维码时，由于拍摄位置不当，可能导致获取的图像中包含部分二维码标签，或者包含完整的二维码标签，甚至是不包含二维码标签的，获取到地面图像后，对地面图像进行图像处理，提取图像处理后的地面图像中的图像特征，判断地面图像中的图像特征是否与任意一个预设二维码标签模板的完整图像特征相符，如果相符则确定该地面图像包含有完整的二维码标签。否则，需要调整轮式机器人的位置以便摄像头基于二维码标签所在位置，准确地拍摄获取到包含完整的二维码标签的地面图像。当处理后的地面图像中包含完整的二维码标签时，获取摄像头在二维码坐标系下的第三坐标。

服务器向轮式机器人下发目的地的坐标值及规划路径，下发的规划路径应当尽量多的穿过二维码标签，以保证轮式机器人在行进过程中能在短时间内由未捕捉到完整二维码的状态切换至能捕捉到完整二维码的状态。

轮式机器人在预设活动区域的地面上行进时，轮式机器人通过设置于轮式机器人上的摄像头实时捕捉地面图像，再分析所捕捉的地面图像中是否包含有完整的二维码标签，如果摄像头所捕捉到的第一帧地面图像中未包含有完整的二维码标签，则继续进行移动捕捉第二帧地面图像并判断是否包含有完整的二维码标签，直至判断出摄像头所捕捉到的第一帧地面图像中包含有完整的二维码标签为止。

如果摄像头所捕捉到的地面图像中包含有完整的二维码标签，则摄像头根据该二维码标签在地面图像中的位置，计算出摄像头在二维码坐标系中的第三坐标。

假设摄像头固定设置在轮式机器人的预设关节点处，一般设于轮式机器人躯干位置处。如果摄像头所捕捉到的地面图像中未包含有完整的二维码标签，则根据二维码标签在地面图像中的位置，以及该二维码标签在世界坐标系下的第一坐标计算出设有摄像头的轮式机器人关节点的旋转方向，从而使得摄像头所捕捉到的地面图像中包含有完整的二维码标签为止。

或者，如果摄像头所捕捉到的地面图像中未包含有完整的二维码标签，由于在轮式机器人行进过程中，二维码标签难免会离开摄像头的视野，但由于各二维码标签在轮式机器人的预设活动区域的地面上等间距间隔铺设，所以摄像头在短时间未捕捉到完整的二维码标签后，必然会重新捕捉到完整的二维码标签，因而能清除未捕捉到完整的二维码标签时所导致的计算误差。

本发明实施例中，在轮式机器人上装有补光源，该补光源为摄像头拍摄获取地面图像提供有利的环境，提升拍摄获取高像素、高质量地面图像的概率。

优选的，为了能够获得清晰的二维码标签的地面图像，需要根据二维码标签尺寸调整摄像头的对焦范围。对焦范围的调整，可以是基于多点对焦实现的，可以确保该范围内地面图像的清晰度最佳。

本发明一种轮式机器人1的实施例，如图3所示，包括：

获取模块1020，用于获取得到二维码标签在世界坐标系下的第一坐标；获取设于轮式机器人1上的摄像头在轮式机器人1坐标系下的第二坐标；轮式机器人1坐标系为以轮式机器人1移动轮的中心点为原点，以轮式机器人1朝向为X轴，沿着X轴逆时针旋转90度得到Y轴的坐标系；

拍摄模块，用于通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签；

处理模块30，与拍摄模块连接，用于当摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取摄像头在二维码坐标系下的第三坐标；

计算模块40，与获取模块1020和处理模块30连接，用于根据第一坐标和第三坐标，计算得到摄像头在世界坐标系下的第四坐标；根据第二坐标和第四坐标，计算得到轮式机器人1在世界坐标系下的第五坐标；

确定模块50，与计算模块40连接，用于确定第五坐标为轮式机器人1的空间位置。

优选的，计算模块40包括：

将第一坐标和第三坐标，分别代入下列公式中，计算得到摄像头在世界坐标系下的第四坐标：

x4＝x1+x3×cos(t1)-x3×sin(t1)

y4＝y1+y3×sin(t1)+y3×cos(t1)

t4＝t1-t3；

将第二坐标和第四坐标，分别代入下列公式中，计算得到轮式机器人1在世界坐标系下的第五坐标：

x5＝x4+x2×cos(t4)-y2×sin(t4)

y5＝y4+x2×sin(t4)+y2×cos(t4)

t5＝t4+t2

其中，(x1，y1，t1)为第一坐标，x1为二维码标签在世界坐标系下X轴的坐标，y1为二维码标签在世界坐标系下Y轴的坐标，t1为二维码标签在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x3，y3，t3)为第三坐标，x3为摄像头在二维码坐标系下X轴的坐标，y3为摄像头在二维码坐标系下Y轴的坐标，t3为摄像头在二维码坐标系下与X轴之间的夹角；(x4，y4，t4)为第四坐标，x4为摄像头在世界坐标系下X轴的坐标，y4为摄像头在世界坐标系下Y轴的坐标，t4为摄像头在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x2，y2，t2)为第二坐标，x2为摄像头在轮式机器人1坐标系下X轴的坐标，y2为摄像头在轮式机器人1坐标系下Y轴的坐标，t2为摄像头在轮式机器人1坐标系下与X轴之间的夹角；(x5，y5，t5)为第五坐标，x5为轮式机器人1在世界坐标系下X轴的坐标，y5为轮式机器人1在世界坐标系下Y轴的坐标，t5为轮式机器人1在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

优选的，处理模块30包括：处理单元和判断单元；

处理单元，用于在轮式机器人1移动过程通过拍摄模块扫描拍摄得到地面图像后，对地面图像进行处理；

判断单元，与处理单元连接，用于判断处理后的地面图像中是否包含完整的二维码标签；

当处理后的地面图像中包含完整的二维码标签时，获取摄像头在二维码坐标系下的第三坐标。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的装置实施例，具体效果参见上述方法实施例，在此不再一一赘述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种轮式机器人定位方法，其特征在于，包括步骤：

获取得到所述二维码标签在世界坐标系下的第一坐标；

获取设于轮式机器人上的摄像头在轮式机器人坐标系下的第二坐标；所述轮式机器人坐标系为以轮式机器人移动轮的中心点为原点，以轮式机器人朝向为X轴，沿着所述X轴逆时针旋转90度得到Y轴的坐标系；

通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签；

当所述摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标；

根据所述第一坐标和所述第三坐标，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标；

根据所述第二坐标和所述第四坐标，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标；

确定所述第五坐标为轮式机器人的空间位置。

2.根据权利要求1所述的轮式机器人定位方法，其特征在于，所述通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签之前包括步骤：

在轮式机器人的预设活动区域内铺设不同的具有唯一标识的二维码标签；

通过所述轮式机器人对所述二维码标签进行扫描并标定；

其中，所述预设活动区域为轮式机器人的活动密度大于预设密度阈值的区域，和/或定位出错率达到预设出错率阈值的区域。

3.根据权利要求1所述的轮式机器人定位方法，其特征在于，所述根据所述第一坐标和所述第三坐标，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标具体包括：

将所述第一坐标和所述第三坐标，分别代入下列公式中，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标：

x4＝x1+x3×cos(t1)-x3×sin(t1)

y4＝y1+y3×sin(t1)+y3×cos(t1)

t4＝t1-t3；

其中，(x1，y1，t1)为所述第一坐标，x1为所述二维码标签在世界坐标系下X轴的坐标，y1为所述二维码标签在世界坐标系下Y轴的坐标，t1为所述二维码标签在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x3，y3，t3)为所述第三坐标，x3为所述摄像头在二维码坐标系下X轴的坐标，y3为所述摄像头在二维码坐标系下Y轴的坐标，t3为所述摄像头在二维码坐标系下与X轴之间的夹角；(x4，y4，t4)为所述第四坐标，x4为所述摄像头在世界坐标系下X轴的坐标，y4为所述摄像头在世界坐标系下Y轴的坐标，t4为所述摄像头在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

4.根据权利要求3所述的轮式机器人定位方法，其特征在于，所述根据所述第二坐标和所述第四坐标，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标具体包括：

将所述第二坐标和所述第四坐标，分别代入下列公式中，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标：

x5＝x4+x2×cos(t4)-y2×sin(t4)

y5＝y4+x2×sin(t4)+y2×cos(t4)

t5＝t4+t2

其中，(x2，y2，t2)为所述第二坐标，x2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下X轴的坐标，y2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下Y轴的坐标，t2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下与X轴之间的夹角；(x5，y5，t5)为所述第五坐标，x5为所述轮式机器人在世界坐标系下X轴的坐标，y5为所述轮式机器人在世界坐标系下Y轴的坐标，t5为所述轮式机器人在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

5.根据权利要求1-4任一项所述的轮式机器人定位方法，其特征在于，所述当所述摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标具体包括步骤：

在轮式机器人移动过程扫描拍摄得到地面图像后，对所述地面图像进行处理；

判断处理后的地面图像中是否包含完整的二维码标签；

当处理后的地面图像中包含完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标。

6.一种轮式机器人，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取得到所述二维码标签在世界坐标系下的第一坐标；获取设于轮式机器人上的摄像头在轮式机器人坐标系下的第二坐标；所述轮式机器人坐标系为以轮式机器人移动轮的中心点为原点，以轮式机器人朝向为X轴，沿着所述X轴逆时针旋转90度得到Y轴的坐标系；

拍摄模块，用于通过摄像头扫描拍摄设置于地面上的二维码标签；

处理模块，与所述拍摄模块连接，用于当所述摄像头扫描到完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标；

计算模块，与所述获取模块和所述处理模块连接，用于根据所述第一坐标和所述第三坐标，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标；根据所述第二坐标和所述第四坐标，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标；

确定模块，与所述计算模块连接，用于确定所述第五坐标为轮式机器人的空间位置。

7.根据权利要求6所述的轮式机器人，其特征在于，所述计算模块包括：

将所述第一坐标和所述第三坐标，分别代入下列公式中，计算得到所述摄像头在世界坐标系下的第四坐标：

x4＝x1+x3×cos(t1)-x3×sin(t1)

y4＝y1+y3×sin(t1)+y3×cos(t1)

t4＝t1-t3；

将所述第二坐标和所述第四坐标，分别代入下列公式中，计算得到所述轮式机器人在世界坐标系下的第五坐标：

x5＝x4+x2×cos(t4)-y2×sin(t4)

y5＝y4+x2×sin(t4)+y2×cos(t4)

t5＝t4+t2

其中，(x1，y1，t1)为所述第一坐标，x1为所述二维码标签在世界坐标系下X轴的坐标，y1为所述二维码标签在世界坐标系下Y轴的坐标，t1为所述二维码标签在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x3，y3，t3)为所述第三坐标，x3为所述摄像头在二维码坐标系下X轴的坐标，y3为所述摄像头在二维码坐标系下Y轴的坐标，t3为所述摄像头在二维码坐标系下与X轴之间的夹角；(x4，y4，t4)为所述第四坐标，x4为所述摄像头在世界坐标系下X轴的坐标，y4为所述摄像头在世界坐标系下Y轴的坐标，t4为所述摄像头在世界坐标系下与X轴之间的夹角；(x2，y2，t2)为所述第二坐标，x2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下X轴的坐标，y2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下Y轴的坐标，t2为所述摄像头在轮式机器人坐标系下与X轴之间的夹角；(x5，y5，t5)为所述第五坐标，x5为所述轮式机器人在世界坐标系下X轴的坐标，y5为所述轮式机器人在世界坐标系下Y轴的坐标，t5为所述轮式机器人在世界坐标系下与X轴之间的夹角。

8.根据权利要求6-7任一项所述的轮式机器人，其特征在于，所述处理模块包括：处理单元和判断单元；

所述处理单元，用于在轮式机器人移动过程通过所述拍摄模块扫描拍摄得到地面图像后，对所述地面图像进行处理；

所述判断单元，与所述处理单元连接，用于判断处理后的地面图像中是否包含完整的二维码标签；

所述当处理后的地面图像中包含完整的二维码标签时，获取所述摄像头在二维码坐标系下的第三坐标。