CN110842926A - 机器人精准定位系统 - Google Patents

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CN110842926A
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吕燕
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SHAANXI RADIO AND TELEVISION UNIVERSITY
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/1697—Vision controlled systems

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种机器人精准定位系统，包括：建筑物设计图纸录入模块，用于录入对应的建筑物设计图纸；建筑物三维模型构建模块，用于根据录入的建筑物设计图纸实现建筑物三维模型的构建；坐标系生成模块，用于在构建的建筑物三维模型中标定机器人当前所在位置，以该位置为圆心构建三维坐标系；机器人运动轨迹采集模块，用于采集机器人的运动轨迹；坐标计算模块，用于根据采集到的机器人运动轨迹计算当前机器人所在坐标；定位信息输出模块，用于根据所得的坐标输出建筑物三维模型中对应的位置信息，通过三维坐标系的构建，基于起点坐标以及运动轨迹进行机器人当前位置定位，从而大大提高了定位的精确度。

Description

机器人精准定位系统
技术领域
本发明涉及机器人定位系统领域，具体涉及一种机器人精准定位系统。
背景技术
机器人(Robot)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。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
现有的室内定位方法装置大多过于复杂，机器人搭载起来过于笨重而庞大，成本和造价也颇高。而采用磁条进行定位的方法，不仅体形笨重、处理速度较慢、成本较高，而且无法更改行走路线。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种机器人精准定位系统，提高了定位的效率和精确度。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
机器人精准定位系统，包括：
建筑物设计图纸录入模块，用于录入对应的建筑物设计图纸；
建筑物三维模型构建模块，用于根据录入的建筑物设计图纸实现建筑物三维模型的构建；
坐标系生成模块，用于在构建的建筑物三维模型中标定机器人当前所在位置，以该位置为圆心构建三维坐标系；
机器人运动轨迹采集模块，用于采集机器人的运动轨迹；
坐标计算模块，用于根据采集到的机器人运动轨迹计算当前机器人所在坐标；
定位信息输出模块，用于根据所得的坐标输出建筑物三维模型中对应的位置信息。
进一步地，所述建筑三维模型构建模块基于SolidWorks实现。
进一步地，所述坐标系生成模块基于MATLAB实现。
进一步地，所述机器人运动轨迹采集模块用于采集机器人的运动速度、加速度、运动角度，并根据所采集到的运动速度、加速度、运动角度计算每个角度上的运动距离，基于MATLAB实现。
进一步地，坐标计算模块用于根据机器人运动轨迹采集模块计算所得的每个角度上的运动距离输出当前机器人所在坐标。
进一步地，所述定位信息输出模块根据坐标计算模块计算所得的坐标在建筑物三维模型中进行标记，然后基于标记的位置输出指代的建筑物内定位信息。
进一步地，还包括搭载在机器人上的视觉导航避障系统，用于实现机器人的视觉导航避障。
进一步地，如权利要求1所述的机器人精准定位系统，其特征在于，还包括一路线生成模块，用于在建筑物三维模型中选定目标位置所在的坐标，基于机器人当前坐标输出对应的行走路线，还用于在执行路线时根据视觉避障系统采集到的周围环境数据进行路线的实时修订。
本发明具有以下有益效果：
通过三维坐标系的构建，基于起点坐标以及运动轨迹进行机器人当前位置定位，从而大大提高了定位的精确度，同时基于坐标进行目标位置的标定，协同视觉导航避障系统，可以实现行走路线的自动生成修订，从而实现机器人的高效运行。
附图说明
图1为本发明实施例一种机器人精准定位系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。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。
如图1所示，本发明实施例提供了一种机器人精准定位系统，包括：
建筑物设计图纸录入模块，用于录入对应的建筑物设计图纸；该设计图纸为带尺寸的设计图纸，以便于后续坐标的计算；
建筑物三维模型构建模块，基于SolidWorks根据录入的建筑物设计图纸实现建筑物三维模型的构建；每一层构建一个三维模型；
坐标系生成模块，基于MATLAB在构建的建筑物三维模型中标定机器人当前所在位置，以该位置为圆心构建三维坐标系；
机器人运动轨迹采集模块，用于采集机器人的运动轨迹；具体地，用于采集机器人的运动速度、加速度、运动角度，并根据所采集到的运动速度、加速度、运动角度计算每个角度上的运动距离，基于MATLAB实现；
坐标计算模块，用于根据机器人运动轨迹采集模块计算所得的每个角度上的运动距离输出当前机器人所在坐标，基于MATLAB实现；
定位信息输出模块，用于根据坐标计算模块计算所得的坐标在建筑物三维模型中进行标记，然后基于标记的位置输出指代的建筑物内定位信息，基于MATLAB实现。
搭载在机器人上的视觉导航避障系统，用于实现机器人的视觉导航避障。
路线生成模块，用于在建筑物三维模型中选定目标位置所在的坐标，基于机器人当前坐标输出对应的行走路线，还用于在执行路线时根据视觉避障系统采集到的周围环境数据进行路线的实时修订，基于MATLAB实现；
中央处理器，用于协调上述模块工作。
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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.机器人精准定位系统，其特征在于，包括：
建筑物设计图纸录入模块，用于录入对应的建筑物设计图纸；
建筑物三维模型构建模块，用于根据录入的建筑物设计图纸实现建筑物三维模型的构建；
坐标系生成模块，用于在构建的建筑物三维模型中标定机器人当前所在位置，以该位置为圆心构建三维坐标系；
机器人运动轨迹采集模块，用于采集机器人的运动轨迹；
坐标计算模块，用于根据采集到的机器人运动轨迹计算当前机器人所在坐标；
定位信息输出模块，用于根据所得的坐标输出建筑物三维模型中对应的位置信息。
2.如权利要求1所述的机器人精准定位系统，其特征在于，所述建筑三维模型构建模块基于SolidWorks实现。
3.如权利要求1所述的机器人精准定位系统，其特征在于，所述坐标系生成模块基于MATLAB实现。
4.如权利要求1所述的机器人精准定位系统，其特征在于，所述机器人运动轨迹采集模块用于采集机器人的运动速度、加速度、运动角度，并根据所采集到的运动速度、加速度、运动角度计算每个角度上的运动距离，基于MATLAB实现。
5.如权利要求1所述的机器人精准定位系统，其特征在于，坐标计算模块用于根据机器人运动轨迹采集模块计算所得的每个角度上的运动距离输出当前机器人所在坐标。
6.如权利要求1所述的机器人精准定位系统，其特征在于，所述定位信息输出模块根据坐标计算模块计算所得的坐标在建筑物三维模型中进行标记，然后基于标记的位置输出指代的建筑物内定位信息。
7.如权利要求1所述的机器人精准定位系统，其特征在于，还包括搭载在机器人上的视觉导航避障系统，用于实现机器人的视觉导航避障。
8.如权利要求1所述的机器人精准定位系统，其特征在于，还包括一路线生成模块，用于在建筑物三维模型中选定目标位置所在的坐标，基于机器人当前坐标输出对应的行走路线，还用于在执行路线时根据视觉避障系统采集到的周围环境数据进行路线的实时修订。
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