機(jī)器人定位方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種機(jī)器人定位方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，越來越多的服務(wù)機(jī)器人被應(yīng)用到生活和生產(chǎn)中，比如 吸塵器機(jī)器人、餐廳服務(wù)機(jī)器人等，其中絕大多數(shù)服務(wù)機(jī)器人都是在室內(nèi)工作。機(jī)器人的定 位技術(shù)作為移動機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主智能的首要問題，目前，移動機(jī)器人常用定位技術(shù)有：GPS 定位技術(shù)、紅外線定位技術(shù)、超聲波定位技術(shù)、無線局域網(wǎng)的定位技術(shù)等。其中，GPS定位技 術(shù)在室內(nèi)定位中受到障礙物的遮蔽影響，W致其準(zhǔn)確率不高；紅外線定位技術(shù)則需要近距 離接觸平行的物體，無法推廣應(yīng)用；超聲波定位技術(shù)雖然可W實(shí)現(xiàn)高精度定位，但是在復(fù)雜 環(huán)境中容易受干擾，導(dǎo)致可靠性不高，且運(yùn)類系統(tǒng)成本高，無法大面積推廣；無線局域網(wǎng)的 定位技術(shù)中室內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境會對信號造成衰減，從而降低定位精度。
[0003] 電子標(biāo)簽（RadioRrequen巧Identification,RFID)技術(shù)是近年來興起的一口自 動識別技術(shù)，與傳統(tǒng)的條形碼系統(tǒng)、接觸式1C卡等不同，RFID電子標(biāo)簽是利用無線射頻方 式進(jìn)行非接觸的雙向數(shù)據(jù)通信，W達(dá)到識別并交換數(shù)據(jù)的目的。目前，RFID室內(nèi)定位方法 大多數(shù)是W超高頻RFID或者高頻RFID接收的信號強(qiáng)度指示巧eceivedSi即alStrength Indication,RSSI)為主，但是由于基于RSSI的定位系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中存在定位干擾和積 累誤差，定位誤差大，不具備大規(guī)模推廣的實(shí)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種機(jī)器人定位方法和裝置，旨在提高機(jī)器人定位的 準(zhǔn)確率及可靠性。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種機(jī)器人定位方法，包括：
[0006] 在基于電子標(biāo)簽組建的數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境下，機(jī)器人在朝目標(biāo)位置行進(jìn)的過程 中，根據(jù)預(yù)置于所述機(jī)器人底部的兩個讀卡器分別獲取電子標(biāo)簽的信息，并根據(jù)所述電子 標(biāo)簽的信息獲取對應(yīng)的坐標(biāo)位置信息；
[0007] 根據(jù)所述坐標(biāo)位置信息及目標(biāo)位置信息確定所述機(jī)器人運(yùn)動的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動 方向，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向控制所述機(jī)器人運(yùn)動。
[0008] 可選地，在所述數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境下建立X0Y二維直角坐標(biāo)系，每個電子標(biāo)簽的 信息對應(yīng)有其在所述X0Y二維直角坐標(biāo)系內(nèi)的絕對坐標(biāo)，所述根據(jù)所述坐標(biāo)位置信息及目 標(biāo)位置信息確定所述機(jī)器人運(yùn)動的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向 控制所述機(jī)器人運(yùn)動包括：
[0009] 當(dāng)預(yù)置于所述機(jī)器人底部的兩個讀卡器中，尾部的讀卡器獲取到電子標(biāo)簽的信息 所對應(yīng)的坐標(biāo)位置信息為A(xl，yl)，頭部的讀卡器獲取到電子標(biāo)簽的信息所對應(yīng)的坐標(biāo) 位置信息為B(x2,y2)，所述機(jī)器人所要到達(dá)所述目標(biāo)位置的目標(biāo)位置信息為C(x3,y3)，則 所述機(jī)器人當(dāng)前行進(jìn)的方向?yàn)橄蛄康姆较?，所述機(jī)器人朝目標(biāo)位置前進(jìn)的方向?yàn)橄蛄?瓦、的方向；若向量?和最的方向不一致，則根據(jù)公式（1)計算所述機(jī)器人的轉(zhuǎn)動角度 9，轉(zhuǎn)動角度Θ的范圍為0~η，
[0010]
[0011] 根據(jù)得到的轉(zhuǎn)動角度Θ控制所述機(jī)器人運(yùn)動。
[0012] 可選地，定義向量;^|與Χ0Υ二維直角坐標(biāo)系中X軸正方向構(gòu)成的角度為ΖΧΑΒ， 向量瓦與X軸正方向構(gòu)成的角度為^XBC，所述根據(jù)所述坐標(biāo)位置信息及目標(biāo)位置信息確 定所述機(jī)器人運(yùn)動的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向控制所述機(jī)器 人運(yùn)動包括：
[0013] 根據(jù)公式似計算ZXAB及根據(jù)公式（3)計算ZXBC，ZXAB和ZXBC的取值范圍 為0~2π，
[0016]根據(jù)ΖXAB和ΖXBC的大小判斷所述機(jī)器人的轉(zhuǎn)動方向，其判斷公式為公式（4)， 其中，Left表示目標(biāo)位置C是在所述機(jī)器人當(dāng)前朝向51的左側(cè)，所述機(jī)器人需要左轉(zhuǎn)， 化曲t表示目標(biāo)位置C是在所述機(jī)器人當(dāng)前朝向:ig的右側(cè)，所述機(jī)器人需要右轉(zhuǎn)；
[0017]
[0018] 根據(jù)得到的轉(zhuǎn)動方向控制所述機(jī)器人運(yùn)動。
[0019] 可選地，所述機(jī)器人定位方法還包括：
[0020] 當(dāng)所述兩個讀卡器只有其中一個檢測到電子標(biāo)簽，或者所述兩個讀卡器都沒有檢 測到電子標(biāo)簽，則控制所述機(jī)器人向前運(yùn)動。
[0021] 可選地，所述電子標(biāo)簽為低頻電子標(biāo)簽，所述機(jī)器人底部的兩個讀卡器可讀區(qū)域 之間的距離與數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境中兩個低頻電子標(biāo)簽之間的間距一致。
[0022] 此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種機(jī)器人定位裝置，包括：
[0023] 位置信息獲取模塊，用于在基于電子標(biāo)簽組建的數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境下，機(jī)器人在 朝目標(biāo)位置行進(jìn)的過程中，根據(jù)預(yù)置于所述機(jī)器人底部的兩個讀卡器分別獲取電子標(biāo)簽的 信息，并根據(jù)所述電子標(biāo)簽的信息獲取對應(yīng)的坐標(biāo)位置信息；
[0024] 第一運(yùn)動控制模塊，用于根據(jù)所述坐標(biāo)位置信息及目標(biāo)位置信息確定所述機(jī)器人 運(yùn)動的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向控制所述機(jī)器人運(yùn)動。
[00巧]可選地，在所述數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境下建立X0Y二維直角坐標(biāo)系，每個電子標(biāo)簽的 信息對應(yīng)有其在所述X0Y二維直角坐標(biāo)系內(nèi)的絕對坐標(biāo)，所述第一運(yùn)動控制模塊還用于， 當(dāng)預(yù)置于所述機(jī)器人底部的兩個讀卡器中，尾部的讀卡器獲取到電子標(biāo)簽的信息所對應(yīng) 的坐標(biāo)位置信息為A(xl，yl)，頭部的讀卡器獲取到電子標(biāo)簽的信息所對應(yīng)的坐標(biāo)位置信 息為B(x2,y2)，所述機(jī)器人所要到達(dá)所述目標(biāo)位置的目標(biāo)位置信息為C(x3,y3)，則所述機(jī) 器人當(dāng)前行進(jìn)的方向?yàn)橄蛄康姆较?，所述機(jī)器人朝目標(biāo)位置前進(jìn)的方向?yàn)橄蛄康姆?向；若向量茄和麗前方向不一致，則根據(jù)公式（1)計算所述機(jī)器人的轉(zhuǎn)動角度Θ，轉(zhuǎn)動 角度Θ的范圍為0~π，
[0026]
[0027] 根據(jù)得到的轉(zhuǎn)動角度Θ控制所述機(jī)器人運(yùn)動。
[0028] 可選地，定義向量;?δ與Χ0Υ二維直角坐標(biāo)系中X軸正方向構(gòu)成的角度為ΖΧΑΒ，向 量:§君與X軸正方向構(gòu)成的角度為ZXBC，所述第一運(yùn)動控制模塊還用于，根據(jù)公式（2)計 算ΖΧΑΒ及根據(jù)公式（3)計算ΖXBC，ΖΧΑΒ和ΖXBC的取值范圍為0~2 31，
[003。 根據(jù)ΖΧΑΒ和ΖXBC的大小判斷所述機(jī)器人的轉(zhuǎn)動方向，其判斷公式為公式（4)， 其中，Left表示目標(biāo)位置C是在所述機(jī)器人當(dāng)前朝向?的左側(cè)，所述機(jī)器人需要左轉(zhuǎn)， 化曲t表示目標(biāo)位置C是在所述機(jī)器人當(dāng)前朝向；^的右側(cè)，所述機(jī)器人需要右轉(zhuǎn)；
[0032]
[0033] 根據(jù)得到的轉(zhuǎn)動方向控制所述機(jī)器人運(yùn)動。
[0034] 可選地，所述機(jī)器人定位裝置還包括：
[0035] 第二運(yùn)動控制模塊，用于當(dāng)所述兩個讀卡器只有其中一個檢測到電子標(biāo)簽，或者 所述兩個讀卡器都沒有檢測到電子標(biāo)簽，則控制所述機(jī)器人向前運(yùn)動。
[0036] 可選地，所述電子標(biāo)簽為低頻電子標(biāo)簽，所述機(jī)器人底部的兩個讀卡器可讀區(qū)域 之間的距離與數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境中兩個低頻電子標(biāo)簽之間的間距一致。
[0037] 本發(fā)明實(shí)施例在基于電子標(biāo)簽組建的數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境下，機(jī)器人可根據(jù)預(yù)置于 其底部的兩個讀卡器分別獲取電子標(biāo)簽的信息，并獲取電子標(biāo)簽的信息所對應(yīng)的坐標(biāo)位置 信息，根據(jù)坐標(biāo)位置信息及目標(biāo)位置信息確定機(jī)器人運(yùn)動的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向來控制機(jī) 器人運(yùn)動。使得機(jī)器人根據(jù)安裝的兩個讀卡器能夠獲知其位置，并調(diào)整其運(yùn)動的轉(zhuǎn)動角度 及轉(zhuǎn)動方向到達(dá)目標(biāo)位置，從而提高了機(jī)器人定位的準(zhǔn)確率及可靠性。
【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明機(jī)器人定位方法第一實(shí)施例的流程示意圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明在數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境下建立X0Y二維直角坐標(biāo)系的示意圖；
[0040] 圖3為本發(fā)明機(jī)器人運(yùn)動過程中轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向確定的示意圖；
[0041] 圖4為本發(fā)明機(jī)器人定位裝置第一實(shí)施例的功能模塊示意圖。
[004引本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0044] 如圖1所示，示出了本發(fā)明一種機(jī)器人定位方法第一實(shí)施例。該實(shí)施例的機(jī)器人 定位方法包括：
[0045] 步驟S10、在基于電子標(biāo)簽組建的數(shù)據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)格環(huán)境下，機(jī)器人在朝目標(biāo)位置行進(jìn) 的過程中，根據(jù)預(yù)置于所述機(jī)器人底部的兩個讀卡器分別獲取電子標(biāo)簽的信息，并根據(jù)所 述電子標(biāo)簽的信息獲取對應(yīng)的坐標(biāo)位置信息；
[0046] 本實(shí)施例中，需要預(yù)先設(shè)置