[实用新型]基于规则图形码复合标签的移动机器人定位系统

说明书

技术领域

本实用新型属于移动机器人技术领域，尤其是一种基于规则图形码复合标签的移动机器人定位系统。 

背景技术

目前，二维码定位方式逐渐应用于移动机器人定位系统中。其应用方法通常是：利用二维码（QR码）的硬件特性：三个顶角的位置探测图形读取、计算出二维码四个顶点坐标和中心点坐标，进而计算出小车和二维码之间的姿态偏差；通过对二维码的数据区写入数据（如二维码的绝对坐标），并进行解码，从而计算小车和二维码的绝对位置偏差。上述方法在定位被测物体的方向或姿态上比传统视觉定位的图像处理方法有着非常明显的进步，但是，由于二维码（QR码）定位仍然属于图像处理的范畴，仍然摆脱不了视觉定位的种种条件限制，没有从根本上实现突破，尽管可以利用图形探测区的数据高效率地定位移动移动机器人小车的方向，但是，对于二维码数据区的解码效果往往不尽人意。由于二维码定位精度受光源的照度、码本身的清晰度，相机视野的影响，常常出现数据区的数据解码解不出来的现象，在被测的二维码中，近三分之一的二维码虽然能够正确返回三个顶点坐标，但是，数据区解码失败。解码失败原因和二维码（QR码）的结构有关：二维码（QR码）是由N行N列个基本图形模块组成的，根据不同版本，分别从21×21到7×7一个模块，其中三个顶角的位置探测图形在二维码中占有很大的比例，最多占整个二维码面积的二分之一。位置探测区域以外，是由基本数据模块组成的数据区，用来存储数据，由于一个位置探测图形是由8个基本数据模块组成，和基本数据模块相比，比例悬殊，在图像扫描中比较容易被识别，因此，三个顶点的数据常常容易被采集和成功解码，由于数据区域的基本数据模块面积远远小于二维码三个顶角的位置探测图形面积，当光源照度弱、码的清晰度差、相机视野欠佳时，面积越小，识别率越低、清晰度越差，因此二维码数据区的解码效率远远低于三个顶角的位置探测图形的解码效率，所以才经常出现近三分之一的二维码其数据区解码解不 出来的问题。 

针对二维码数据区解码问题，长期以来，人们总是从围绕二维码的环境因素上去考虑解决问题的方法，想方设法通过增加光源照度、提高二维码清晰度，寻找最佳的相机视野来提高二维码数据区解码效率，但无论怎样都效果甚微，不能产生实质性的突破，其原因就是思维的局限性，不能跳出二维码的视野去想问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、解码准确率高且定位精确的基于规则图形码复合标签的移动机器人定位系统。 

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： 

一种基于规则图形码复合标签的移动机器人定位系统，包括安装在移动机器人小车上的规则图形码定位控制器、规则图形码读码器、射频标签读码器以及分布于地面上的规则图形码复合标签,该规则图形码复合标签由通过计算得到其中心点和方向的规则图形码标签和RFID标签复合构成，规则图形码定位控制器与规则图形码读码器、射频标签读码器相连接，用于控制规则图形码读码器和射频标签读码器进行规则图形码图像读取、RFID位置信息采集并实现移动机器人的精确定位功能。 

而且，所述的规则图形码标签和RFID标签复合方式为：上下重叠式摆放或并列式摆放。 

而且，所述的规则图形码标签由一个或多个位置探测图形构成；所述的规则图形码标签为正方形、圆形、三角形或长方形，所述的位置探测图形为正方形、圆形、三角形或长方形。 

而且，所述的规则图形码标签用于计算规则图形的方向和中心点，所述的RFID射频标签用于设置规则图形码标签的绝对值坐标。 

而且，所述的规则图形码定位控制器由微处理器、编码器和通信接口连接构成，该微处理器与编码器相连接用于检测移动机器人的运行速度，该微处理器通过通信接口与规则图形码读码器、射频标签读码器相连接。 

而且，所述的通信接口为网络接口、USB接口或者1394接口；所述的规则图形码读码器为具有网络接口、USB接口或者1394接口的摄像头；所述的射频 标签读码器为具有网络接口、USB接口或者1394接口的RFID射频标签读码器。 

本实用新型的优点和积极效果是：