[发明专利]用于校正贴码误差的移动机器人定位方法

说明书

技术领域

本发明属于移动机器人技术领域，尤其是一种用于校正贴码误差的移动机器人定位方法。

背景技术

目前，移动机器人主要通过读取、识别地面上的二维码来自主导航功能。该方法利用像采集装置读取地面上的离散分布二维码信息,通过定位装置对二维码的图像进行分析，从而确定环境对象和机器人在环境中的位置。由于图像具有较高分辨率,环境信息完整,符合人类的认知习惯，并且二维码图像具有迅速被识读的特点,因此，基于离散式分布二维码的移动机器人自主导航被得到广泛关注和认可。但是，这种基于离散式分布的二维码导航方法也有其天然的问题：人工敷设二维码难以做到十分精确，其左右位置的贴码误差一般会有1到2毫米，角度误差一般为1度（由安装在移动机器人中心点的读码器测量）。虽然只有1度的误差，但移动机器人按照贴码的1度误差校正后自身姿态后，当机器人走到下一个二维码时（机器人中心点和下一个二维码中心点重合），理论上将产生1.7cm(tan(1度）*1m)的左右位置偏差，由于解码完成时间小于机器人到达下一个二维码的时间，实际测量机器人在到达下一个二维码时，其位置偏差（二维码中心点和机器人小车中心点之间的横向位置偏差）大约1厘米，此时累计角度偏差大于1度，于是，机器人在到达下一个二维码时其角度纠偏幅度就会更大，这样就会形成机器人运行不稳定的状态。

为了解决人工贴码不准确的问题，中国专利文献“基于多个二维码读码器的移动机器人定位系统及方法”（申请号为201210472984.4）提出了用两个读码器分别读取相邻的两个二维码，用两个二维码中心点连线与移动机器人中心线的夹角测量角度误差，从而避免了用1个读码器在中心点测量角度造成的误差问题。但是，该方法所付出的代价是增加移动机器人定位导航系统的硬件成本和软件成本、增加系统设计和处理的复杂程度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于校正贴码误差的移动机器人定位方法，在不增加硬件成本的情况下解决了贴码误差造成的机器人运行不稳定的问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种用于校正贴码误差的移动机器人定位方法，包括以下步骤：

步骤1：在地面敷设能够用来判断方向和码值的定位码标签；

步骤2：建立预设码值地图文件和修正码值地图文件；

步骤3：将理想值作为预设码值存入预设码值地图文件；

步骤4：AGV首先多次测量车体误差值，再用统计方法获得车体误差值的期望值，进而获得贴码偏差和修正码值，将贴码偏差和修正码值存入修正码值地图文件；

步骤5：将修正码值地图文件下载到AGV控制装置中；

步骤6：AGV运动过程中，AGV控制装置根据修正码值地图文件计算AGV在世界坐标系下的位姿，从而校正贴码误差。

而且，所述的预设码值和修正码值均包括横向坐标X、纵向坐标Y和角度θ。

而且，所述步骤4使用统计方法计算车体误差值的期值和修正码值的步骤为：

⑴将预设码值地图文件下载到AGV控制装置中；

⑵AGV在运动过程中，AGV控制装置根据预设码值多次计算车体误差值；

⑶用统计方法计算车体误差值的期望值；

⑷令贴码误差等于车体误差值的期望值；

⑸通过预设码值加上贴码误差获得修正码值。

而且，所述车体误差值的期望值为车体误差平均值。

而且，所述步骤⑵计算车体误差值的具体过程如下：

⑴建立如下三个坐标系：图像坐标系（u、v）、小车坐标系（x小车、y小车）、世界坐标系（x世界、y世界）；

⑵计算在小车坐标系下移动机器人小车相对于码的偏离角度和偏离位置；

⑶计算码相对于世界坐标系的偏离位置和偏离角度；

⑷计算移动机器人小车相对于世界坐标系的偏离角度和偏离位置，从而获得移动机器人的位置。

而且，所述步骤⑶用统计方法计算车体误差值的期望值包括以下三种方法：

⑴多台AGV读取同一个码，获得多个车体误差值，计算车体误差值的期望值；

⑵来自多条路径的AGV通过同一个码，获得多个车体误差值，计算车体误差值的期望值；

⑶一台AGV多次读取同一个码值，多次获得车体误差值，计算车体误差值的期望值。

而且，所述步骤6计算AGV在世界坐标系下的位姿的方法为：AGV在世界坐标系下的位姿等于修正码值加上车体误差值的期望值。

本发明的优点和积极效果是：