[发明专利]基于视觉的移动机器人定位方法

权利要求书

1.一种基于视觉的移动机器人定位方法，包括如下步骤：

1)在机器人工作环境中的任意三个位置上分别设置三个地标；

2)多次测量机器人相对地标的方向角，对测量出的每个方向角数据进行统计分析，拟合 出其所服从高斯分布模型的方差参数；

3)从高斯分布模型引出方向角的后验概率分布；

4)由地标的坐标和方向角的后验概率分布生成圆弧簇概率图M₁和M₂；

5)融合圆弧簇概率图M₁和M₂，得到一个概率分布图M_t；

6)寻找概率分布图M_t中具有最大权值的坐标位置作为机器人的位置。

2.根据权利要求1所述的基于视觉的移动机器人定位方法，其特征在于，在Monte Carlo粒 子滤波定位系统中，将概率分布图M_t与机器人运动信息融合得到新的概率分布图后再计算机 器人的位置。

3.根据权利要求1或2所述的基于视觉的移动机器人定位方法，其特征在于，采用最大似然 估计法统计方向角的方差参数。

4.根据权利要求1或2所述的基于视觉的移动机器人定位方法，其特征在于，所述由地标的 坐标和方向角的后验概率分布生成圆弧簇概率图M₁和M₂的方法为：

A、由任意两地标L_i和L_j的坐标和方向角的后验概率分布生成圆弧簇C_ij＝[X_ij，Y_ij，R_ij]，其 中，X_ij和Y_ij是地标L_i和L_j及Z_ij确定的圆弧的圆心的坐标，R_ij为圆弧的半径；

B、采用R_ij的后验概率密度函数遍历所有方向角的测量值，获得概率图M₁和M₂。

5.根据权利要求4所述的基于视觉的移动机器人定位方法，其特征在于，采用R_ij的后验概 率密度函数遍历所有方向角的测量值的方法为：

a)获得R_ij的后验概率密度函数：

其中，dij=(xi-xj)2+(yi-yj)2,]]>r_ij为随机变量R_ij的一个样本，(x_i，y_i) 和(x_j，y_j)分别为地标L_i和L_j的坐标；

b)将此式子求出的概率值反映到C_ij＝[X_ij，Y_ij，R_ij]上。

6.根据权利要求1或2所述的基于视觉的移动机器人定位方法，其特征在于，所述概率图M1 和M2为新月形。

7.根据权利要求2所述的基于视觉的移动机器人定位方法，其特征在于，所述机器人运动信 息为机器人移动距离和旋转角度。