[发明专利]一种移动机器人的定位系统及其定位方法

权利要求书

1.一种移动机器人的定位系统，该定位系统设于一坐标系内，且该定位系统包括若干已知坐标值的反光件、安装于机器人上可360°旋转的转台、激光器、角度编码器及中央处理单元，所述激光器与角度编码器安装于所述转台上；所述相邻反光件之间的连线包围形成机器人的工作区域；所述激光器具有发射部与接收部，该发射部发出激光发射线至所述反光件后经反射形成的激光反射线被所述接收部接收，且所述反光件具备使该激光反射线平行于激光发射线的光线直反功能；所述角度编码器用于测得机器人的机头朝向线与所述激光反射线之间的第一角度；其特征在于：所述中央处理单元包括图形处理程序，该图形处理程序对所述工作区域进行栅格化并得出各交叉点的坐标值，中央处理单元计算出每一交叉点连接各个反光件所形成的各条连接线之间的多个第二角度，该多个第二角度组成与每一交叉点对应的第二角度组，然后将每一第二角度组存储起来；机器人在所述工作区域内移动时，所述接收部可同时接收到从多个反光件反射回来的激光反射线，所述角度编码器可对应测得多个所述第一角度，中央处理单元对所述多个第一角度进行运算处理以获得各条激光反射线之间的一个第三角度组，然后将所述第三角度组与所述第二角度组进行对比以获得机器人在所述坐标系内的位置。

2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：当所述第三角度组与存储的一个第二角度组中有至少两个连续相等的角度值时，机器人的坐标值即为该第二角度组对应的交叉点的坐标值。

3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于：当所述第三角度组与存储的任意一个第二角度组中仅有一个相等的角度值或没有相等的角度值时，中央处理单元将寻找到与该第三角度组的各角度值最接近的另一个第二角度组，机器人在所述坐标系内的位置最接近该另一个第二角度组所对应的交叉点。

4.如权利要求3所述的定位系统，其特征在于：所述第二角度为所述各条连接线中相邻两条连接线之间的角度，所述第三角度为所述各激光反射线中相邻两条激光反射线之间的角度。

5.如权利要求3所述的定位系统，其特征在于：所述第二角度为其中一条连接线与其他各条连接线之间的角度，所述第三角度为其中一条激光反射线与其他各条激光反射线之间的角度。

6.如权利要求1至5项中任一项所述的定位系统，其特征在于：所述移动机器人为割草机器人。

7.如权利要求6所述的定位系统，其特征在于：所述定位系统还包括设于机器人上的电子罗盘。

8.一种移动机器人的定位方法，该机器人上安装有可360°旋转的转台、具有发射部与接收部的激光器、角度编码器以及中央处理单元，所述激光器与角度编码器设于所述转台上，其特征在于：所述定位方法包括如下步骤：

1)将多个已知坐标值的反光件设置于机器人所在坐标系内；

2)所述中央处理单元的图形处理程序对这些反光件的连线包围所形成的工作区域进行栅格化并得出各交叉点的坐标值；

3)所述中央处理单元计算出每一交叉点连接各个反光件所形成的各条连接线之间的多个第二角度，该多个第二角度组成与每一交叉点对应的第二角度组，然后将每一第二角度组存储起来；

4)机器人在所述工作区域内移动时，所述发射部发出激光发射线至所述反光件后经反射形成的激光反射线被所述接收部接收，所述反光件具备使该激光反射线平行于激光发射线的光线直反功能，且所述接收部可同时接收到从多个反光件反射回来的多条激光反射线，所述角度编码器对应测得机器人的机头朝向线与所述多条激光反射线之间的多个第一角度；

5)中央处理单元对所述多个第一角度进行运算处理以获得各条激光反射线之间的一个第三角度组；

6)中央处理单元将所述第三角度组与所述第二角度组进行对比以获得机器人在所述坐标系内的位置。

9.如权利要求8所述的定位方法，其特征在于：当中央处理单元在存储的各个第二角度组中查找到一个第二角度组，且该第二角度组与所述第三角度组有至少两个连续相等的角度值时，中央处理单元就判断机器人所在位置为该第二角度组所对应的所述交叉点的位置。