[发明专利]一种室内机器人定位系统及方法

权利要求书

1.一种室内机器人定位系统，包括设置在室内机器人上的航迹推算单 元，用于实时生成相对定位的位置信息；视觉定位单元，用于间歇性生成视觉 定位的位置信息；以及至少一个摄像单元，用于捕获室内机器人的图像并发送 给所述视觉定位单元，其特征在于，还包括位姿校正单元，并且所述位姿校正 单元，用于将所述视觉定位单元生成的位置信息与同一时刻所述航迹推算单元 生成的位置信息融合，完成对所述航迹推算单元位姿的校正。

2.如权利要求1所述的室内机器人定位系统，其特征在于，所述位姿校 正单元具有扩展卡尔曼滤波器，用于融合所述航迹推算单元与所述视觉定位单 元的位置信息。

3.如权利要求1或2所述的室内机器人定位系统，其特征在于，设置的 多个所述摄像单元中，相邻的所述摄像单元的视场相交叠，且全部所述摄像单 元构成的视场区域包含室内机器人的运动区域；其中，所述摄像单元通过跟踪 室内机器人上设置的信标，实时捕获室内机器人的图像。

4.如权利要求3所述的室内机器人定位系统，其特征在于，所述视觉定 位单元分别与每个所述摄像单元通信连接，用以获取所述摄像单元捕获的图 像；其中，所述视觉定位单元根据所述摄像单元发送的图像，生成视觉定位的 位置信息。

5.如权利要求4所述的室内机器人定位系统，其特征在于，室内机器人 位于所述摄像单元的视场交叠区域时，所述视觉定位单元采用最小二乘法确定 位置信息。

6.一种利用如权利要求1所述的室内机器人定位系统的定位方法，其一 方面通过设置在室内机器人上的航迹推算单元，实时生成相对定位的位置信 息，另一方面通过至少一个摄像单元捕获室内机器人的图像并发送给视觉定位 单元，再由所述视觉定位单元，间歇性地生成视觉定位的位置信息，其特征在 于，还通过位姿校正单元，将所述视觉定位单元生成的位置信息与同一时刻所 述航迹推算单元生成的位置信息融合，完成对所述航迹推算单元位姿的校正。

7.如权利要求6所述的定位方法，其特征在于，运用扩展卡尔曼滤波 器，完成对所述航迹推算单元与所述视觉定位单元的位置信息的融合。

8.如权利要求6或7所述的定位方法，其特征在于，安装多个所述摄像 单元时，使相邻的所述摄像单元的视场相交叠，而且使全部所述摄像单元构成 的视场区域包含室内机器人的活动区域，其中，所述摄像单元通过跟踪室内机 器人上设置的信标，实时捕获室内机器人的图像。

9.如权利要求8所述的定位方法，其特征在于，室内机器人位于所述摄 像单元的视场交叠区域时，所述视觉定位单元通过最小二乘法确定位置信息。

10.如权利要求8所述的定位方法，其特征在于，在所述摄像单元工作 前，分别进行各个所述摄像单元工作参数的标定，以及确定各个摄像单元之间 的相对位置关系。