[发明专利]一种基于颜色模式与辅助识别的室内机器人导航与定位方法

说明书

一种基于颜色模式与辅助识别的室内机器人导航与定位方法，涉及机器人移动技术领域，它包括机械移动机构、速度控制器（8）、主处理逻辑模块（9）和导航系统，所述机械移动机构包括机器人框架体（1）和一对驱动轮（2），所述机器人框架体（1）的底部设有摄像头安装凹槽，所述一对驱动轮（2）安装在机器人框架体（1）的底部，所述主处理逻辑模块（9）通过速度控制器（8）控制一对驱动轮（2）的转速；基于颜色模式与辅助识别的室内机器人导航与定位方法包括内机器人定位的方法、室内机器人视宽判定的方法和室内机器人导航的方法；本发明具有高效、不易损坏、错误容忍度高、强纠错能力并且定位准确的优点。

技术领域

本发明涉及机器人移动技术领域，具体涉及一种基于颜色模式与辅助识别的室内机器人导航与定位方法。

背景技术

在现代化的自动化生产与仓储管理中，广泛的采用了替代人进行复杂重复工作的可移动机器人系统。在系统中，要求准确快速的了解机器人当前的位置，并且对机器人的移动行为有严格的规定，从而进行可预期和拓展的操作流程和预防事故的发生或降低事故的发生概率。在室内机器人定位领域，一般有如下几种方法：推算估计、视觉扫描、RFID定位方法、条形码定位方法。下面会详细分析一下这些方法：

推算估计指的是，使用在两个车轮上装的编码器，测算出微小距离，从而计算出机器人移动的距离和行驶姿态。通过移动时间的跟踪数据，从而计算出机器人当前的位置与行驶状况。但是由于车轮与地面摩擦力的变化，导致编码器无法分辨出由于摩擦力减小发生的滑动。因此，此方法精度比较低。长时间运行会发生误差的累加，导致其只能应用在较短的范围。

发明专利02105980.2中提到的视觉扫描用于吸尘器机器人。通过放置于机器人顶端的摄像头，来绘制天花板的原始图形情况。当机器人运行的时候，摄像头将图形变化反馈给机器人。机器人根据这两个图像的变化，来进行位置和移动自动的调整与判断。但是图形处理要求比较强大的运算能力与存储能力，一般的嵌入式机器人处理能力无法胜任。

RFID定位的方法是在地面上，放置或者埋设RFID，然后当机器人经过的时候，根据收到的多个RFID的信号强弱，来判定机器人的位置与姿态。但是RFID之前有信号干扰，导致精度比较低。

条形码定位方法是在专利1707223中提出的。这个方法使用了用条码枪扫描到的地面上铺设的条形码字符组合(前4位为绝对地址，后3位为偏移地址)作为输入，经过查询条码与位置信息映射表，来得到机器人的位置信息。但是无法对机器人的姿态提供帮助。并且只能从单维度来获得条码信息，从而无法胜任实际的生产环境的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种基于颜色模式与辅助识别的室内机器人导航与定位方法。

室内机器人定位的方法按照以下步骤进行：

步骤1，预先测定，当机器人处于正确行驶的姿态时，唯一标识装置位于呈现在摄像头(3)下的中心位置，将这个中心位置标记为P_t(x_t,y_t),称作标准中心位置；

步骤2，当机器人在移动的时候，摄像头捕捉到地面的唯一标识装置图形编码信息；

步骤3，经过视频信息分析处理模块的处理，得到四个不同的颜色模式的中心位置，表示为P₁(x₁,y₁),P₂(x₂,y₂),P₃(x₃,y₃),P₄(x₄,y₄)；

步骤4，使用步骤3中两个不相邻的中心点，经过计算，得到唯一标识装置的中心位置P_r(x_r,y_r),称作唯一标识装置中心位置：