CN207689914U - 一种应用超声波三角定位的视觉导航系统 - Google Patents
一种应用超声波三角定位的视觉导航系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，通过在机器人运行空间中设置两个或者以上的超声波信标，发出不同频率的超声波信号，安装在机器人身上的超声波接收器接收超声波信号并传递给三角定位装置，三角定位装置根据三角定位的方法计算机器人的实时位置，主控计算机根据三角定位装置计算的实时位置来校正视觉里程计计算的运行轨迹，从而校正视觉导航的定位不准确问题，提升导航的可靠性和准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人导航系统，特别是一种应用超声波三角定位的视觉导航系统。
背景技术
随着社会的发展和人力成本不断上涨，机器人技术的发展越来越快速，机器人会在未来十年快速进入人类社会。机器人导航是机器人技术的重点和难点之一。
目前，机器人导航技术有很多种，其中包括激光导航，磁带导航，惯性导航，视觉导航等等，但目前的机器人导航方式很难同时满足成本，可靠性，精度等要求。在诸多导航技术中，视觉导航是最有前景的，这是因为视觉导航成本便宜，能获取的环境信息量大，但视觉导航容易受环境光照影响，造成定位不准确。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，通过超声波三角定位来校正视觉导航的定位不准确问题，提升导航的可靠性和准确度。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：
一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，包括机器人运行空间、两个或者以上放置在机器人运行空间中的超声波信标、超声波接收器、根据接收到的超声波信号来计算机器人实时位置的三角定位装置、用于计算机器人运行轨迹和运行位置的视觉里程计以及根据机器人实时位置来校正机器人运行轨迹的主控计算机，所述超声波接收器、三角定位装置、视觉里程计和主控计算机安装在机器人身上，所述超声波接收器与三角定位装置连接并将接收到的超声波信号传递给三角定位装置，所述三角定位装置和视觉里程计分别与机器人主控计算机连接。
进一步，主控计算机存储有超声波信标在机器人运行空间中的绝对位置坐标。
进一步，两个或者以上的超声波信标发出的超声波信号的频率不相同。
进一步，所述超声波信标通过无线电与主控计算机通信，当超声波信标开始发出超声波信号时，通过无线电通信通知主控计算机。
进一步，所述主控计算机包括用于比较三角定位装置计算出的机器人实时位置和视觉里程计计算出的运行位置之间误差度的数据比较器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，通过在机器人运行空间中设置两个或者以上的超声波信标，发出不同频率的超声波信号，安装在机器人身上的超声波接收器接收超声波信号并传递给三角定位装置，三角定位装置根据三角定位的方法计算机器人的实时位置，主控计算机根据三角定位装置计算的实时位置来校正视觉里程计计算的运行轨迹，从而校正视觉导航的定位不准确问题，提升导航的可靠性和准确度。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型一种应用超声波三角定位的视觉导航系统的示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，包括机器人运行空间、两个或者以上放置在机器人运行空间中的超声波信标、超声波接收器、根据接收到的超声波信号来计算机器人实时位置的三角定位装置、用于计算机器人运行轨迹和运行位置的视觉里程计以及根据机器人实时位置来校正机器人运行轨迹的主控计算机，超声波接收器、三角定位装置、视觉里程计和主控计算机安装在机器人身上，超声波接收器与三角定位装置连接并将接收到的超声波信号传递给三角定位装置，三角定位装置和视觉里程计分别与机器人主控计算机连接。通过在机器人运行空间中设置两个或者以上的超声波信标，发出不同频率的超声波信号，安装在机器人身上的超声波接收器接收超声波信号并传递给三角定位装置，三角定位装置根据三角定位的方法计算机器人的实时位置，主控计算机根据三角定位装置计算的实时位置来校正视觉里程计计算的运行轨迹，从而校正视觉导航的定位不准确问题，提升导航的可靠性和准确度。
主控计算机存储有超声波信标在机器人运行空间中的绝对位置坐标。
两个或者以上的超声波信标发出的超声波信号的频率不相同。
超声波信标通过无线电与主控计算机通信，当超声波信标开始发出超声波信号时，通过无线电通信通知主控计算机。主控计算机可以通过超声波信标发出超声波信号到超声波接收器接收到超声波信号的时间差来算出单个超声波信标发射的超声波信号走过的距离。
所述主控计算机包括用于比较三角定位装置计算出的机器人实时位置和视觉里程计计算出的运行位置之间误差度的数据比较器。由于超声波信号在复杂环境中有多重路径效应，即超声波信号经过多次反射后才到达机器人的超声波接收器。这个测算出来的距离并非机器人定位需要的机器人与超声波信标间的直线距离。当三角定位装置计算出的机器人实时位置和视觉里程计计算出的运行位置相差较大的时候，即认为应用超声波信号三角定位的实时位置有误，不需要进行校正；当应用超声波三角定位得出的实时位置和视觉里程计计算出的运行位置相近时，则认为超声波三角定位的计算是准确的，然后利用超声波三角定位计算的实时位置校正视觉里程计计算出的运行位置。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，其特征在于，包括机器人运行空间、两个或者以上放置在机器人运行空间中的超声波信标、超声波接收器、根据接收到的超声波信号来计算机器人实时位置的三角定位装置、用于计算机器人运行轨迹和运行位置的视觉里程计以及根据机器人实时位置来校正机器人运行轨迹的主控计算机，所述超声波接收器、三角定位装置、视觉里程计和主控计算机安装在机器人身上，所述超声波接收器与三角定位装置连接并将接收到的超声波信号传递给三角定位装置，所述三角定位装置和视觉里程计分别与机器人主控计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，其特征在于，所述主控计算机存储有超声波信标在机器人运行空间中的绝对位置坐标。
3.根据权利要求1所述的一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，其特征在于，所述两个或者以上的超声波信标发出的超声波信号的频率不相同。
4.根据权利要求1所述的一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，其特征在于，所述超声波信标通过无线电与主控计算机通信，当超声波信标开始发出超声波信号时，通过无线电通信通知主控计算机。
5.根据权利要求1所述的一种应用超声波三角定位的视觉导航系统，其特征在于，所述主控计算机包括用于比较三角定位装置计算出的机器人实时位置和视觉里程计计算出的运行位置之间误差度的数据比较器。
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| CN109557927A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-02 | 深圳先进储能技术有限公司 | 用于机器人返回吊篮的路径规划方法、装置、设备及介质 |
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| CN109557927B (zh) * | 2019-01-10 | 2021-11-26 | 深圳先进储能技术有限公司 | 用于机器人返回吊篮的路径规划方法、装置、设备及介质 |
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