[发明专利]移动式机器人分离式视觉定位导航方法及其定位导航系统

说明书

技术领域

本发明属于移动式机器人技术领域，尤其涉及一种移动式机器人分离式视觉定位导航方法及其定位导航系统。

背景技术

目前，一些工作场地的工作可以或已经采用移动式机器人系统来自动完成，如草坪剪草，农业用途，门庭积雪清理，高尔夫训练场拾球，室内清洁，工厂物料搬运等等。

但是，传统的移动式机器人系统的定位导航方法柔性不高，效率较低，定位导航不够精确或成本较高等缺点。传统的几种移动式机器人系统均存在着上述一些问题：（1）在场地中布设低压导线，由机器人上的传感器探测导电导线进行边界识别以及定位和导向，但是该方法布线麻烦，而且工作复杂时需要繁琐的布线或者只能使用低效率随机扫描法。(2)通过激光扫描三角定位，用该方法对场地进行数字化，然后手动遥控机器人绕边界和障碍物运行对其进行识别。该方法安装麻烦，降低了整体效率。(3)通过激光测距扫描，用激光测距扫描法建立场地地图，一般用于点对点的运行，需要专业人士安装。室外可以用分辨率不高的GPS初定位辅助，成本较高。（4）通过颜色跟踪，运行路线用特别颜色标出，位于机器人上的摄像头或传感器通过识别颜色来导航，该方法类似于低压导向法，路径改变时需要重新布色标，效率低。（5）传感器自动探测边界法。传感器自动探测边界和障碍物，在场地中间直线运行，遇到边界时随机偏转一个角度继续运行。没有整体概念，可能重复工作，精度不高，效率较低。

发明内容

基于此，本发明针对上述技术问题，提供一种移动式机器人分离式视觉定位导航方法及其定位导航系统。

本发明采用如下技术方案：

一种移动式机器人分离式视觉定位导航方法，包括:

在目标工作场地上方实时采集相应的场地图像；

在所述场地图像中识别目标工作场地，包括识别目标工作场地边界以及障碍物；

根据预设工作模式，在识别到的目标工作场地上生成相应的工作路径；

根据所述的工作路径，指令移动式机器人工作。

在其中一个实施例中，所述在所述场地图像中识别目标工作场地步骤还包括对目标工作场地进行定标，生成像素点与实际点之间的映射。

在其中一个实施例中，所述预设工作模式包括巡逻模式以及遍历模式。

在其中一个实施例中，所述预设工作模式为巡逻模式时，所述在识别到的目标工作场地上生成相应的工作路径步骤包括：

根据预设确定工作点以及工作路径；

将工作点以及工作路径换算成相应的像素点坐标集合；

根据预设在工作点设置相应的工作动作指令。

在其中一个实施例中，所述预设工作模式为遍历模式时，所述在识别到的目标工作场地上生成相应的工作路径步骤包括：

遍历扫描所述场地图像，生成之字形工作路径；

将所述之字形工作路径换算成相应的像素点坐标集合。

在其中一个实施例中，所述根据所述的工作路径，指令机器人工作步骤包括：

逐条读入所述工作路径，并指令移动式机器人根据该条工作路径的像素点坐标集合运行，在工作点由相应的工作动作指令指令移动式机器人做相应的工作动作；

实时计算移动式机器人与当前工作路径的偏差值，若偏差值大于预设最大偏差值，指令移动式机器人返回当前工作路径。

在其中一个实施例中，还涉及一种移动式机器人分离式视觉定位导航系统，包括用于实时采集相应场地图像的摄像头、控制装置以及用于根据所述控制装置发出的指令进行工作的移动式机器人，所述摄像头设于所述目标工作场地上方，所述控制装置与所述摄像头以及移动式机器人信号连接；

所述控制装置包括：

目标工作场地识别单元，用于在所述场地图像中识别目标工作场地，包括识别目标工作场地边界以及障碍物；

路径生成单元，用于根据预设工作模式，在识别到的目标工作场地上生成相应的工作路径；

控制单元，用于根据所述的工作路径，指令移动式机器人工作。

在其中一个实施例中，所述控制装置还包括定标单元，用于对目标工作场地进行定标，生成像素点与实际点之间的映射。

在其中一个实施例中，所述路径生成单元包括：

巡逻路径生成模块，用于根据预设确定工作点以及工作路径，将工作点以及工作路径换算成相应的像素点坐标集合，根据预设在工作点设置相应的工作动作指令。

遍历路径生成模块，用于遍历扫描所述场地图像，生成之字形工作路径，将所述之字形工作路径换算成相应的像素点坐标集合。

在其中一个实施例中，所述控制单元包括：