[发明专利]室外移动机器人定位系统的标定算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种室外移动机器人定位系统的标定算法，属于移动机器人定位技术领域。

背景技术

对于室外移动机器人的定位问题一般采用现在最为先进的GPS定位方式，但是众所周知，GPS定位数据包含了难以避免的误差，其中包括系统误差，比如卫星和接收机的时钟差，星历误差，电离层和对流层延迟误差等，还包括跟接收机本身有关的随即误差。因此基于单独的GPS定位数据只能达到10米以上的定位精度。为了消除上述误差，可采用双GPS的定位方法，通过两个GPS数据进行差分以消除上述误差，可以得到非常精确的经度变化量和纬度变化量。但是在转换为经度和纬度方向上的位移量时需要引用移动机器人基站的纬度余弦值。该参数为一绝对值，没有经过差分处理，具有较大误差，如果直接引用于定位计算，将使定位数据有效性降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决室外移动机器人双GPS定位系统的自标定问题，求解定位系统中具有较大测量误差的纬度余弦参数，为精确计算移动机器人的具体位置奠定基础。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

室外移动机器人定位系统的标定算法，所述的定位系统包括为移动机器人提供充电接口的基站，所述的基站设置基站电子控制装置，所述的基站电子控制装置包括第一微控器，控制充电过程的充电模块，与所述的第一微控器连接的第一GPS模块、第一无线串行通信模块，所述的移动机器人设置机器人电子控制装置，所述的机器人电子控制装置设置第二微控器，与所述的第二微控器连接的人机界面、行走模块、环境感知模块、任务执行模块、第二GPS模块和第二无线串行通信模块；所述的第一GPS模块获得基站定位数据，并输出给所述的第一微控器，所述的第一微控器通过所述的第一无线串行通信模块发送给所述的第二无线串行通信模块；所述的第二GPS模块获得机器人定位数据，并输出给所述的第二微控器，同时，所述的第二无线串行通信模块将接收的基站定位数据传送给所述的第二微控器，所述的第二微控器设置标定算法，所述的标定算法包括以下步骤：

S1：当所述的移动机器人在所述的基站的位置，所述的第二微控器通过所述的第二无线串行通信模块，记录所述的第一GPS模块获得的基站定位数据(E_b，N_b)，同时记录所述的第二GPS模块获得的机器人定位数据(E_r，N_r)；

S2：所述的移动机器人离开所述的基站开始工作，向任意方向前进固定距离D，到达标定位置，所述的第二GPS模块获得实时机器人定位数据(e_r，n_r)，并发送给所述的第二微控器，同时所述的第二微控器通过所述的第二无线串行通信模块，接收所述的第一GPS模块获得的实时基站定位数据(e_b，n_b)；

S3：所述的第二微控器计算所述的移动机器人相对所述的基站的偏移：经度偏移Δe＝(e_r-E_r)-(e_b-E_b)，纬度偏移Δn＝(n_r-N_r)-(n_b-N_b)，所述的移动机器人相对所述的基站的经线移动距离Δx＝Δe·R·cosN_b，纬线移动距离Δy＝Δn·R，所述的R为地球赤道的平均半径，其中cosN_b为所述的基站的纬度余弦，具有较大测量误差，需要进行标定测量；