[实用新型]视觉与测距融合的送餐机器人室内定位系统

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人定位技术领域，特别是涉及到一种送餐机器人室内 定位系统。

背景技术

随着劳动力成本的提升和技术发展而带来的机器人技术的发展，机器人技 术被越来越多的应用于日常生活中，而室内机器人在当中占有很大的比例，室 内运行的移动机器人，既要知道自身坐标，又要知道目标点的坐标，这完全依 赖于定位系统。室内一般并非开阔场地，并可能存在人与其他等实时移动的物 体，这就对机器人的室内定位系统提出了比较高的要求。

目前，已经出现了许多针对机器人的室内定位系统，有通过在地面铺设磁 性路标的系统，此类系统需要对地面做出改造，工程量比较大，而且机器人只 能像火车一样在指定的路线行走，灵活性较差；有通过激光雷达传感器与IMU 单元融合的定位系统，此系统虽然相对磁性路标系统有很大的灵活性，但是由 于高精度IMU系统复杂，只用于军用系统中，而民用的IMU精度一般，且会积 累误差，长期使用后会导致精度下降。目前还没有出现能比较好用于送餐机器 人的室内定位系统。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一 问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种视觉与测距融合的送餐机器 人室内定位系统，在不对餐厅设施进行改造的情况下，通过简单的标定手段， 即可完成机器人在餐厅中的定位，在快速部署机器人的同时，也降低了生产成 本，有利于搭载本室内定位系统的机器人的大规模推广。

视觉与测距融合的送餐机器人室内定位系统，其特征是：包括视觉传感器、 激光测距传感器、驱动转轴、控制器，所述视觉传感器和激光测距传感器的输 入端均与驱动转轴的输出端连接，视觉传感器和激光测距传感器的输出端与控 制器连接；所述控制器的输出端与驱动转轴的输入端连接，控制器内部设置有 信号处理单元和存储单元。

所述视觉传感器采集的图像信号和所述激光测距传感器采集的距离信号均 由控制器内部设置的信号处理单元处理。

所述激光测距传感器为一维激光测距传感器。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：一种视觉与测距 融合的送餐机器人室内定位系统及定位方法，在不对餐厅设施进行改造的情况 下，通过简单的标定手段，即可完成机器人在餐厅中的定位，在快速部署机器 人的同时，也降低了生产成本，有利于搭载本室内定位系统的机器人的大规模 推广。

本实用新型的进一步有益效果在于：

1、激光测距传感器采用一维激光测距传感器响应速度快，成本低；且通过 激光测距传感器和视觉传感器结合的旋转扫描来完成一维距离到二维平面中的 点的转换，操作简单。

2、视觉技术成熟可靠，并且微电子技术的高速发展使具有视觉处理能力的 数字信号处理器成本大大降低，利用移动平台处理视觉信号成为可能。

3、在送餐机器人定位系统进行扫描时，利用室内已经存在的标志物作为参 考点，不需要再投入巨大资源对环境做改造。

4、一次扫描即可完美记录参考点，从而计算坐标，部署速度大大提高。

5、通过视觉信号来校验距离信号，解决了室内定位系统中测距传感器容易 被移动物体干扰造成误判的问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型示视觉与测距融合的送餐机器人室内定位系统示意图。

图2为本实用新型示视觉与测距融合的送餐机器人室内定位系统餐厅标定 坐标点示意图。

图中1-视觉传感器、2-激光测距传感器、3-驱动转轴、4-控制器、5-参考 点A、6-参考点B、7-参考点C、8-送餐机器人。

具体实施方式

一种视觉与测距融合的送餐机器人室内定位系统，如图1所示，包括视觉 传感器1、激光测距传感器2、驱动转轴3、控制器4，所述视觉传感器1和激 光测距传感器2的输入端均与驱动转轴3的输出端连接，视觉传感器1和激光 测距传感器2的输出端与控制器4连接；所述控制器4的输出端与驱动转轴3 的输入端连接，控制器4内部设置有信号处理单元和存储单元。

视觉与测距融合的送餐机器人室内定位方法，如图2所示，包括以下步骤，