CN117368844A - 爬壁机器人定位方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爬壁机器人定位方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法可以应用于系统控制器，所述系统控制器用于与定位装置进行通讯，所述定位装置用于与爬壁机器人进行通讯，所述方法包括：接收定位装置中三个监测单元的上传数据，所述监测单元用于接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据；获取三个监测单元各自的位置数据；依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。本方案可以利用三个监测单元来接收爬壁机器人的毫米波信号，并依据接收到毫米波信号的发送时刻与接收时刻的时间差来定位爬壁机器人的位置。

Description

爬壁机器人定位方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其是涉及一种爬壁机器人定位方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

风力发电塔筒在常年运行过程中会出现表面裂缝、腐蚀、污垢、雷击损坏等问题，塔筒的清洗维护，仍然采用人工作业方式。目前，风电塔筒高度在百米左右，高空环境作业存在安全隐患，爬壁机器人可以替代人工完成清洗维护作业。但当机器人爬到几十米的高度，通常需要定位到爬壁机器人的位置之后才能进行精准控制。但是，现有的定位方案对于爬壁机器人的定位不准确。

发明内容

本发明实施例提供一种爬壁机器人定位方法、装置、电子设备及存储介质，可以更准确的对爬壁机器人进行定位。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种爬壁机器人定位方法，应用于系统控制器，所述系统控制器用于与定位装置进行通讯，所述定位装置用于与爬壁机器人进行通讯，所述方法包括：接收定位装置中三个监测单元的上传数据，所述监测单元用于接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据；获取三个监测单元各自的位置数据；依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

优选地，所述定位装置还包括校准单元，所述方法还包括：接收定位装置中三个监测单元的校准数据，所述监测单元用于接收定位装置的校准单元发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为校准数据；依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差；所述依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置，包括：依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的预测位置；依据预测位置和定位误差，确定爬壁机器人的坐标位置。

优选地，所述依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差，包括：依据三个监测单元各自的位置数据和校准数据，确定校准单元的单元位置；依据校准单元的单元位置和校准单元的位置坐标之间的偏差，确定定位误差。

优选地，所述定位装置还设置有基准单元，基准单元包括全球导航卫星系统的接收器，所述基准单元用于：依据接收器通过卫星导航信号获得时钟信号；依据时钟信号，完成基准单元的时钟同步；将时钟信号发送给校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器，以使得校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器接收到时钟信号完成各自的时钟同步。

优选地，所述方法还包括：接收三个监测单元各自的位置数据并记录，三个监测单元各自的位置数据依据监测单元在定位装置上的安装位置确定；接收校准单元的位置坐标并记录，校准单元的位置坐标依据监测单元在定位装置上的安装位置确定。

优选地，所述方法还包括：依据爬壁机器人的坐标位置，确定爬壁机器人的控制指令；发送控制指令给爬壁机器人。

第二方面，本申请提供一种爬壁机器人定位方法，应用于定位装置，所述定位装置用于与系统控制器和爬壁机器人进行通讯，所述方法包括：通过三个监测单元接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据；将上传数据上传给系统控制器，以使得系统控制器依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

优选地，所述定位装置还包括校准单元，所述方法还包括：通过校准单元发送带有发送时刻的毫米波信号给三个监测单元；通过三个监测单元接收校准单元发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为校准数据；上传三个监测单元的校准数据给系统控制器，以使得系统控制器依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差；以使得系统控制器依据定位误差来确定爬壁机器人的坐标位置。

优选地，所述定位装置还设置有基准单元，基准单元包括全球导航卫星系统的接收器，所述方法还包括：依据接收器通过卫星导航信号获得时钟信号；依据时钟信号，完成基准单元的时钟同步；将时钟信号发送给校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器，以使得校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器接收到时钟信号完成各自的时钟同步。

第三方面，本申请提供一种爬壁机器人定位方法，应用于爬壁机器人，所述爬壁机器人用于与定位装置及系统控制器进行通讯，所述方法包括：发送带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的三个监测单元，以使得定位装置计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据，并发送给系统控制器，以使得系统控制器，依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置；接收系统控制器发出的控制指令，并执行控制指令对应的运动，其中，所述控制指令依据爬壁机器人的坐标位置确定。

第四方面，本申请提供一种爬壁机器人定位装置，所述装置包括：上传数据接收模块，用于接收定位装置中三个监测单元的上传数据，所述监测单元用于接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据；位置数据获取模块，用于获取三个监测单元各自的位置数据；坐标位置确定模块，用于依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

第五方面，本申请提供一种电子设备，包括：存储器和至少一个处理器；所述存储器用于存储计算机执行指令；所述至少一个处理器用于执行所述存储器中存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面至第三方面所述的方法。

第六方面，本申请提供一种存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面至第三方面所述的方法。

本申请提供了一种爬壁机器人定位方法，应用于系统控制器，所述系统控制器用于与定位装置进行通讯，所述定位装置用于与爬壁机器人进行通讯，所述方法包括：接收定位装置中三个监测单元的上传数据，所述监测单元用于接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据；获取三个监测单元各自的位置数据；依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

本申请的方案可以应用在对爬壁机器人的位置进行定位的场景中，本方案涉及系统控制器、定位装置和爬壁机器人，系统控制器、定位装置和爬壁机器人可以相互通讯。本方案的定位装置可以包括三个不同位置的监测单元，爬壁机器人可以发出带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的监测单元，监测单元记录毫米波的接收时刻，之后定位装置可以计算毫米波信号的发送时刻与接收时刻之间的时间差作为上传数据，并上传给系统控制器。系统控制器结合三个监测单元的位置数据以及毫米波信号到达定位装置的监测单元的时间差，来定位到爬壁机器人的位置。部分方案是采取视觉定位的方式来定位爬壁机器人，但是采用该类方案需要对环境的光线、角度有较高的要求。本方案可以利用三个监测单元来接收爬壁机器人的毫米波信号，并依据接收到毫米波信号的时间差来定位爬壁机器人的位置，可以更加简单方便的定位爬壁机器人的位置。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本申请一个实施例的爬壁机器人定位方法的系统架构示意图；

图2是本申请一个实施例的定位装置的结构示意图；

图3是本申请一个实施例的爬壁机器人定位方法的流程示意图；

图4是本申请另一个实施例的爬壁机器人定位方法的流程示意图；

图5是本申请再一个实施例的爬壁机器人定位方法的流程示意图；

图6是本申请一个实施例的爬壁机器人定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

本申请的方案可以应用在对爬壁机器人的位置进行定位的场景中，如图1所示，本方案可以应用在风电塔筒1上的爬壁机器人2的定位场景中，本方案涉及系统控制器3、定位装置4和爬壁机器人2，系统控制器3、定位装置4和爬壁机器人2可以相互通讯。爬壁机器人2可以发送毫米波信号给定位装置4上的三个监测单元，定位装置4将毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差上传给系统控制器3，系统控制器3依据监测单元各自的位置数据和定位装置4的上传数据进行分析，确定爬壁机器人2的坐标位置，以发送控制信号给爬壁机器人2。

具体地，在一个具体地示例中，本方案的定位装置可以包括三个不同位置的监测单元，爬壁机器人可以发出带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的监测单元，监测单元记录毫米波的接收时刻，之后定位装置可以计算毫米波信号的发送时刻与接收时刻之间的时间差作为上传数据，并上传给系统控制器。系统控制器结合三个监测单元的位置数据以及毫米波信号到达定位装置的监测单元的时间差，来定位到爬壁机器人的位置。部分方案是采取视觉定位的方式来定位爬壁机器人，但是采用该类方案需要对环境的光线、角度有较高的要求。本方案可以利用三个监测单元来接收爬壁机器人的毫米波信号，并依据接收到毫米波信号的时间差来定位爬壁机器人的位置，可以更加简单方便的定位爬壁机器人的位置。

定位装置的结构可以不仅包含有三个监测单元，还可以包括校准单元，校准单元用于校准三个监测单元的定位误差。定位装置还可以包括基准单元，用于同步监测单元、校准单元、爬壁机器人、系统控制器的时钟时间等。具体地，在一个可选的实施例中，定位装置的俯视图和侧视图如图2所示，定位装置主体由底座6和支架5构成，底座6为圆柱形，高度和底面直径可根据实际需要设计；底座6上表面配有水平尺，用于校准底座6放置是否水平；底座6下表面配有四个可调节高度的脚座，用于底座6水平调整；支架5安装于底座6之上，支架5呈十字形，支架5端点到十字中心点的距离相等，长度可根据实际需要设计。基准单元7设置于支架5的一端，三个监测单元8、9、10设置于支架5的其余三端。校准单元11设置于支架5的中心位置。

在一个可选的示例中，定位装置包含一个基准单元、一个校准单元和三个监测单元，本方案是以三个监测单元为例，本方案还可以设置更多的监测单元进行更精准的定位。基准单元作为整个系统的时钟源和坐标基准点，基准单元包括全球导航卫星系统(GNSS)的接收器(或称GNSS接收器)、控制模块和通讯模块，GNSS接收器和通讯模块分别与控制模块连接，GNSS接收器利用卫星导航信号获得高精度的时钟信号并传送给控制模块，作为整个系统的时钟源；基准单元并作为整个系统的坐标基准点，同时根据支架已知的长度信息，可以确定校准单元和监测单元的实际位置坐标；通讯模块用于定时发送精准的时间信息，为系统中的校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器提供同步时间信息；控制模块用于接收GNSS接收器持续发送的高精度的时钟信号并校准本地时钟，同时将高精度的时钟信号通过通讯模块发送出去。校准单元用于计算由于安装误差、毫米波速度误差、软硬件延时误差以及其他误差引起的定位误差，校准单元包含了毫米波发射器、控制模块和通讯模块，毫米波发射器和通讯模块分别与控制模块连接，毫米波发射器用于向监测单元发送带有发送时刻信息的毫米波信号，使监测单元接收到校准单元发送的毫米波信号，系统控制器结合监测单元的实际位置坐标以及发送和接收的时差计算出毫米波发射器的测量位置坐标，毫米波发射器的测量位置坐标和实际位置进行比较，得到测量误差；通讯模块用于接收基准单元的同步时间信息并发送给控制模块；控制模块用于接收通讯模块发送的时间同步信息并完成时钟同步，控制毫米波发射器定时发送带有发送时刻信息的毫米波信号。

监测单元用于测量校准单元和爬壁机器人的位置坐标，监测单元包含了毫米波接收器、控制模块和通讯模块，毫米波接收器和通讯模块分别与控制模块连接，毫米波接收器用于接收校准单元和爬壁机器人发送的带有发送时刻信息的毫米波信号，系统控制器结合监测单元的实际位置坐标以及发送和接收的时差计算出校准单元和爬壁机器人的测量位置坐标；通讯模块用于接收基准单元的同步时间信息并发送给控制模块，将毫米波信号发送和接收的时差以及监测单元的实际位置坐标发送给系统控制器；控制模块用于接收通讯模块发送的时间同步信息并完成时钟同步，处理毫米波接收器接收到的带有发送时刻信息的毫米波信号，控制通讯模块将测量数据发送给系统控制器。

在一个可选的方案中，系统控制器包括电源模块、通讯模块和主控模块；电源模块用于为系统控制器、爬壁机器人以及定位装置的各个单元供电；通讯模块用于与爬壁机器人、定位装置的各个单元进行数据交换；主控模块用于数据处理和爬壁机器人的运动控制。

在一个可选的方案中，爬壁机器人包括毫米波发射器、通讯模块和控制模块；毫米波发射器用于向定位装置的监测单元发送带有发送时刻信息的毫米波信号；通讯模块用于与系统控制器、定位装置的基准单元、校准单元和监测单元进行数据交换；控制模块用于执行系统控制器发送的运动控制指令并控制爬壁机器人电机的转向和速度。

本方案中，定位装置和爬壁机器人分离，使得爬壁机器人更加轻量化，同时在野外作业时，定位装置易于携带和组装。GNSS与毫米波结合使用，提升了定位精度，相对于多传感器融合方案成本更低；本发明还设计了利用定位装置进行误差校准的方法，可以消除由于安装误差、毫米波速度误差、软硬件延时误差以及其他误差引起的定位误差，用该方法获得的爬壁机器人定位精度更高；本发明将GNSS利用卫星导航信号获得的时钟信号作为整个系统的时钟源，通过GNSS给各个传感器提供基准时间，各传感器根据提供的基准时间校准各自的时钟时间。各传感器根据已经校准后的各自时间为各自独立采集的数据加上时间戳信息，保证爬壁机器人的坐标位置计算更加精确。

具体来说，本申请实施例提供一种爬壁机器人定位方法，可以应用于系统控制器，所述系统控制器用于与定位装置进行通讯，所述定位装置用于与爬壁机器人进行通讯，如图3所示，所述方法包括：

步骤302、接收定位装置中三个监测单元的上传数据，所述监测单元用于接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据。可选的，定位装置还可以将毫米波信号的发送时刻添加到上传数据中，以上传给系统控制器，系统控制器依据发送时刻相同的数据作为一组数据，以分析该发送时刻的爬壁机器人的位置。

步骤304、获取三个监测单元各自的位置数据。

步骤306、依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。确定坐标位置之后，系统控制器可以对爬壁机器人进行控制，具体地，作为一个可选的实施例，所述方法还包括：依据爬壁机器人的坐标位置，确定爬壁机器人的控制指令；发送控制指令给爬壁机器人。

本申请的方案可以应用在对爬壁机器人的位置进行定位的场景中，本方案涉及系统控制器、定位装置和爬壁机器人，系统控制器、定位装置和爬壁机器人可以相互通讯。本方案的定位装置可以包括三个不同位置的监测单元，爬壁机器人可以发出带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的监测单元，监测单元记录毫米波的接收时刻，之后定位装置可以计算毫米波信号的发送时刻与接收时刻之间的时间差作为上传数据，并上传给系统控制器。系统控制器结合三个监测单元的位置数据以及毫米波信号到达定位装置的监测单元的时间差，来定位到爬壁机器人的位置。本方案可以利用三个监测单元来接收爬壁机器人的毫米波信号，并依据接收到毫米波信号的时间差来定位爬壁机器人的位置，可以更加简单方便的定位爬壁机器人的位置。

在实际安装过程中，由于安装误差、毫米波速度误差、软硬件延时误差以及其他误差，可能会引起定位不准确的问题，因此，本方案可以设置校准单元，来进行数据校准，以提升定位的准确性。具体地，作为一个可选的实施例，所述定位装置还包括校准单元，所述方法还包括：接收定位装置中三个监测单元的校准数据，所述监测单元用于接收定位装置的校准单元发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为校准数据；依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差；所述依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置，包括：依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的预测位置；依据预测位置和定位误差，确定爬壁机器人的坐标位置。

本方案可以利用三个监测单元定位到的校准单元的位置与校准单元实际的位置来分析定位误差，以依据定位误差进行数据校准。具体地，作为一个可选的实施例，所述依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差，包括：依据三个监测单元各自的位置数据和校准数据，确定校准单元的单元位置；依据校准单元的单元位置和校准单元的位置坐标之间的偏差，确定定位误差。

具体地，在一个可选的示例中，定位装置的基准单元的中心点作为系统坐标原点，一个监测单元(如上述实施例的监测单元8)所在方向作为X轴正向，另一个监测单元(如上述实施例的监测单元9)所在方向作为Y轴正向，Z轴垂直向上。根据定位装置支架已知的长度信息以及定位装置的校准单元和监测单元的安装位置，获得校准单元的实际坐标为(L，0，0)，监测单元8、监测单元9和监测单元10的实际坐标分别为(L，-L，0)、(2L，0，0)和(L，L，0)，其中L为定位装置的十字架中心点到各个单元中心点的距离；

在系统控制器上记录校准单元和3个监测单元的实际位置坐标；定位装置的校准单元中毫米波发射器向3个监测单元单元发送带有发送时刻信息的毫米波信号；3个监测单元毫米波接收器接收到校准单元发送的带有发送时刻信息的毫米波信号时记录接收时刻，3个监测单元控制模块根据发送时刻和接收时刻计算发送接收时间差，3个监测单元通讯模块将发送时刻和发送接收时间差发送给系统控制器；系统控制器接收3个监测单元发送的发送时刻和发送接收时间差数据，并判断发送时刻是否相同，系统控制器将发送时刻相同的一组数据进行计算，获得监测单元8、监测单元9和监测单元10到校准单元的测量距离分别为Dc1、Dc2和Dc3。

根据监测单元的实际位置坐标计算获得的定位装置校准单元的测量位置坐标为(Xc，Yc，Zc)满足以下公式：

系统控制器计算的校准单元的实际位置坐标，与校准单元的测量位置坐标进行比较，获得由于安装误差、毫米波速度误差、软硬件延时误差以及其他误差引起的定位误差△。公式如下：

在爬壁机器人定位过程中需要对测量数据进行修正，包括如下步骤：爬壁机器人中毫米波发射器向3个监测单元单元发送带有发送时刻信息的毫米波信号；3个监测单元毫米波接收器接收到爬壁机器人发送的带有发送时刻信息的毫米波信号时记录接收时刻，3个监测单元控制模块根据发送时刻和接收时刻计算发送接收时间差，并通过通讯模块将发送时刻和发送接收时间差发送给系统控制器；系统控制器接收3个监测单元发送的发送时刻和发送接收时间差数据，系统控制器判断发送时刻是否一致，将发送时刻一致的一组发送接收时间差数据进行计算，获得监测单元8、监测单元9和监测单元10到爬壁机器人的测量距离分别为Dm1、Dm2和Dm3。

根据监测单元的实际位置坐标计算获得的爬壁机器人的测量位置坐标为(Xm，Ym，Zm)满足以下公式：

系统控制器根据获得的定位误差校准爬壁机器人的坐标位置，获得爬壁机器人的修正位置坐标(Xcm，Ycm，Zcm)。公式如下：

爬壁机器人、校准单元和监测单元以及发送数据的绑定识别包括以下步骤：校准单元和监测单元都设有唯一的ID号；将爬壁机器人和校准单元的ID号与名称输入到3个监测单元；将3个监测单元的ID号和设备名称输入到系统控制器；爬壁机器人和校准单元将ID数据调制到毫米波信号上并通过毫米波发射器发送；监测单元接收毫米波信号并解调解码获得ID数据，通过与预存的ID号进行比对确定对应的设备名称；监测单元向系统控制器发送定位数据的同时，将监测单元的ID号一并发送给系统控制器；系统控制器将获得的ID数据与预存的监测单元ID号进行比对确定对应监测单元的名称，从而将监测单元与数据绑定。

本方案还可以设置基准单元来同步各单元的时钟，以对齐数据，以便更精准的定位爬壁机器人。具体地，作为一个可选的实施例，所述定位装置还设置有基准单元，基准单元包括全球导航卫星系统的接收器，所述基准单元用于：依据接收器通过卫星导航信号获得时钟信号；依据时钟信号，完成基准单元的时钟同步；将时钟信号发送给校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器，以使得校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器接收到时钟信号完成各自的时钟同步。

服务器可以记录定位装置的支架上各单元的安装位置，以便进行分析。具体地，作为一个可选的实施例，所述方法还包括：接收三个监测单元各自的位置数据并记录，三个监测单元各自的位置数据依据监测单元在定位装置上的安装位置确定；接收校准单元的位置坐标并记录，校准单元的位置坐标依据监测单元在定位装置上的安装位置确定。

在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种爬壁机器人定位方法，应用于定位装置，所述定位装置用于与系统控制器和爬壁机器人进行通讯，如图4所示，所述方法包括：

步骤402、通过三个监测单元接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据。

步骤404、将上传数据上传给系统控制器，以使得系统控制器依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

本申请实施例的实施方式与上述方法实施例的实施方式类似，具体实施方式可以参考上述方法实施例的实施过程，此处不再赘述。

本申请的方案可以应用在对爬壁机器人的位置进行定位的场景中，本方案涉及系统控制器、定位装置和爬壁机器人，系统控制器、定位装置和爬壁机器人可以相互通讯。本方案的定位装置可以包括三个不同位置的监测单元，爬壁机器人可以发出带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的监测单元，监测单元记录毫米波的接收时刻，之后定位装置可以计算毫米波信号的发送时刻与接收时刻之间的时间差作为上传数据，并上传给系统控制器。系统控制器结合三个监测单元的位置数据以及毫米波信号到达定位装置的监测单元的时间差，来定位到爬壁机器人的位置。本方案可以利用三个监测单元来接收爬壁机器人的毫米波信号，并依据接收到毫米波信号的时间差来定位爬壁机器人的位置，可以更加简单方便的定位爬壁机器人的位置。

在实际安装过程中，由于安装误差、毫米波速度误差、软硬件延时误差以及其他误差，可能会引起定位不准确的问题，因此，本方案可以设置校准单元，来进行数据校准，以提升定位的准确性。具体地，作为一个可选的实施例，所述定位装置还包括校准单元，所述方法还包括：通过校准单元发送带有发送时刻的毫米波信号给三个监测单元；通过三个监测单元接收校准单元发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为校准数据；上传三个监测单元的校准数据给系统控制器，以使得系统控制器依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差；以使得系统控制器依据定位误差来确定爬壁机器人的坐标位置。

本方案还可以设置基准单元来同步各单元的时钟，以对齐数据，以便更精准的定位爬壁机器人。具体地，作为一个可选的实施例，所述定位装置还设置有基准单元，基准单元包括全球导航卫星系统的接收器，所述方法还包括：依据接收器通过卫星导航信号获得时钟信号；依据时钟信号，完成基准单元的时钟同步；将时钟信号发送给校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器，以使得校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器接收到时钟信号完成各自的时钟同步。

在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种爬壁机器人定位方法，应用于爬壁机器人，所述爬壁机器人用于与定位装置及系统控制器进行通讯，如图5所示，所述方法包括：

步骤502、发送带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的三个监测单元，以使得定位装置计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据，并发送给系统控制器，以使得系统控制器，依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

步骤504、接收系统控制器发出的控制指令，并执行控制指令对应的运动，其中，所述控制指令依据爬壁机器人的坐标位置确定。

本申请实施例的实施方式与上述方法实施例的实施方式类似，具体实施方式可以参考上述方法实施例的实施过程，此处不再赘述。

本申请的方案可以应用在对爬壁机器人的位置进行定位的场景中，本方案涉及系统控制器、定位装置和爬壁机器人，系统控制器、定位装置和爬壁机器人可以相互通讯。本方案的定位装置可以包括三个不同位置的监测单元，爬壁机器人可以发出带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的监测单元，监测单元记录毫米波的接收时刻，之后定位装置可以计算毫米波信号的发送时刻与接收时刻之间的时间差作为上传数据，并上传给系统控制器。系统控制器结合三个监测单元的位置数据以及毫米波信号到达定位装置的监测单元的时间差，来定位到爬壁机器人的位置。本方案可以利用三个监测单元来接收爬壁机器人的毫米波信号，并依据接收到毫米波信号的时间差来定位爬壁机器人的位置，可以更加简单方便的定位爬壁机器人的位置。

在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供一种爬壁机器人定位装置，如图6所示，所述装置包括：

上传数据接收模块602，用于接收定位装置中三个监测单元的上传数据，所述监测单元用于接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据。

位置数据获取模块604，用于获取三个监测单元各自的位置数据。

坐标位置确定模块606，用于依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

本申请实施例的实施方式与上述方法实施例的实施方式类似，具体实施方式可以参考上述方法实施例的实施过程，此处不再赘述。

本申请的方案可以应用在对爬壁机器人的位置进行定位的场景中，本方案涉及系统控制器、定位装置和爬壁机器人，系统控制器、定位装置和爬壁机器人可以相互通讯。本方案的定位装置可以包括三个不同位置的监测单元，爬壁机器人可以发出带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的监测单元，监测单元记录毫米波的接收时刻，之后定位装置可以计算毫米波信号的发送时刻与接收时刻之间的时间差作为上传数据，并上传给系统控制器。系统控制器结合三个监测单元的位置数据以及毫米波信号到达定位装置的监测单元的时间差，来定位到爬壁机器人的位置。本方案可以利用三个监测单元来接收爬壁机器人的毫米波信号，并依据接收到毫米波信号的时间差来定位爬壁机器人的位置，可以更加简单方便的定位爬壁机器人的位置。

在上述实施例的基础上，本申请还提供一种电子设备，包括：存储器和至少一个处理器；所述存储器用于存储计算机执行指令；所述至少一个处理器用于执行所述存储器中存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上述实施例所述的方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述数据的处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random ACGess Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的定界，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种爬壁机器人定位方法，其特征在于，应用于系统控制器，所述系统控制器用于与定位装置进行通讯，所述定位装置用于与爬壁机器人进行通讯，所述方法包括：

接收定位装置中三个监测单元的上传数据，所述监测单元用于接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据；

获取三个监测单元各自的位置数据；

依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位装置还包括校准单元，所述方法还包括：

接收定位装置中三个监测单元的校准数据，所述监测单元用于接收定位装置的校准单元发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为校准数据；

依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差；

所述依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置，包括：

依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的预测位置；

依据预测位置和定位误差，确定爬壁机器人的坐标位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差，包括：

依据三个监测单元各自的位置数据和校准数据，确定校准单元的单元位置；

依据校准单元的单元位置和校准单元的位置坐标之间的偏差，确定定位误差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位装置还设置有基准单元，基准单元包括全球导航卫星系统的接收器，所述基准单元用于：

依据接收器通过卫星导航信号获得时钟信号；

依据时钟信号，完成基准单元的时钟同步；

将时钟信号发送给校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器，以使得校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器接收到时钟信号完成各自的时钟同步。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收三个监测单元各自的位置数据并记录，三个监测单元各自的位置数据依据监测单元在定位装置上的安装位置确定；

接收校准单元的位置坐标并记录，校准单元的位置坐标依据监测单元在定位装置上的安装位置确定。

6.一种爬壁机器人定位方法，其特征在于，应用于定位装置，所述定位装置用于与系统控制器和爬壁机器人进行通讯，所述方法包括：

通过三个监测单元接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据；

将上传数据上传给系统控制器，以使得系统控制器依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述定位装置还包括校准单元，所述方法还包括：

通过校准单元发送带有发送时刻的毫米波信号给三个监测单元；

通过三个监测单元接收校准单元发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为校准数据；

上传三个监测单元的校准数据给系统控制器，以使得系统控制器依据三个监测单元各自的位置数据、校准数据以及校准单元的位置坐标，确定定位误差；以使得系统控制器依据定位误差来确定爬壁机器人的坐标位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述定位装置还设置有基准单元，基准单元包括全球导航卫星系统的接收器，所述方法还包括：

依据接收器通过卫星导航信号获得时钟信号；

依据时钟信号，完成基准单元的时钟同步；

将时钟信号发送给校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器，以使得校准单元、监测单元、爬壁机器人和系统控制器接收到时钟信号完成各自的时钟同步。

9.一种爬壁机器人定位方法，其特征在于，应用于爬壁机器人，所述爬壁机器人用于与定位装置及系统控制器进行通讯，所述方法包括：

发送带有发送时刻的毫米波信号给定位装置的三个监测单元，以使得定位装置计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据，并发送给系统控制器，以使得系统控制器，依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置；

接收系统控制器发出的控制指令，并执行控制指令对应的运动，其中，所述控制指令依据爬壁机器人的坐标位置确定。

10.一种爬壁机器人定位装置，其特征在于，所述装置包括：

上传数据接收模块，用于接收定位装置中三个监测单元的上传数据，所述监测单元用于接收爬壁机器人发出的带有发送时刻的毫米波信号，并计算毫米波信号的发送时刻和接收时刻的时间差作为上传数据；

位置数据获取模块，用于获取三个监测单元各自的位置数据；

坐标位置确定模块，用于依据三个监测单元各自的位置数据和上传数据进行分析，确定爬壁机器人的坐标位置。