[发明专利]定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种定位方法和对应的定位模块。

本发明还涉及一种应用前述定位模块的自动行走设备。

本发明还涉及一种应用前述定位方法的地图构建方法和对应的地图构建系统。

背景技术

随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能机器人的自动行走设备已经开始慢慢的走进人们的生活，目前自动行走设备的智能化发展迅速，其能够对切割区域进行自动划分、移动路径能够自动设定，大大降低了人们日常生活中的工作负担。

然而在自动行走设备的智能化发展过程中，对行走过程中的自动行走设备进行实时定位是其无法绕开的核心所在。现有的对自动行走设备的定位，存在以下方法：1)基于编码器的航迹推算法：方案的基本要求是车轮不打滑，并且地面平坦，这样才可以根据轮子旋转的圈数来进行推算，但对于自动割草机而言，不打滑和地面平坦均无法充分保证，这将使得积累误差大到无法接受；2)基于多基站的绝对定位：基本方案是在区域四角设置某种发射器，如超声、红外、电磁射频等，通过类似GPS的原理进行直接定位，具有精度高等优点，但对于例如自动割草机的户外设备而言，超声信号会被植物多次反射、红外无法穿过植物且受阳光干扰、电磁成本超高；3)磁轨式定位：其需要铺设较密集的地下磁轨，对于用户的施工能力有较高要求，也增加了用户的工作负担，显然不具备市场前景。

因此有必要提出一种新的自动行走设备的定位方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种定位方法，能够快速的、高精度的确定自动行走设备的位置分布。

为解决上述技术问题，本发明提供一种定位方法，用于确定移动过程中自动行走设备的位置分布，其中，定位方法包括：

S11、提供自动行走设备，所述行走设备包括传感器组合；

S12、提供自动行走设备的已有位置分布及其对应的已有时刻

S13、通过所述传感器组合来获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化；

S14、将所述位置变化与已有的位置分布做累加，来生成自动行走设备的当前的位置分布；

其中，所述传感器组合包括摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器。

优选的，所述S13步骤具体包括：通过摄像头拍摄自动行走设备前方区域并生成与前方区域所对应的照片；获取已有的位置分布所对应时刻的照片与当前时刻的照片，解析两张照片来获取自动行走设备的初级位置变化信息。

优选的，所述S13步骤具体包括：通过电子罗盘获取自动行走设备的行走方向信息；通过角加速度传感器获取自动行走设备的设备倾斜信息；通过卡尔曼滤波原理将所述初级位置变化信息、行走方向信息及设备倾斜信息做融合处理，生成自动行走设备的中级位置变化信息。

优选的，所述S13步骤具体包括：通过陀螺仪获取自动行走设备的设备旋转信息；通过卡尔曼滤波原理将所述中级位置变化信息及设备旋转信息做融合处理，生成自动行走设备的终级位置变化信息。

优选的，所述自动行走设备为自动割草机。

与现有技术相比，本发明所提供的定位方法，能够快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布，便于根据其位置分布来规划自动行走设备的移动路径和区域，为自动行走设备的智能化发展鉴定了基础，具有很强的技术价值。

本发明所要解决的技术问题在于提供一种定位模块，能够快速的、高精度的确定自动行走设备的位置分布。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种定位模块，用于确定移动过程中自动行走设备的位置分布，其中，所述定位模块包括：

位置调用单元，提供自动行走设备的已有位置分布及其对应的已有时刻

传感器组合，获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化，所述传感器组合包括摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器；

位置累加单元，将所述位置变化与已有的位置分布做累加，来生成自动行走设备的当前的位置分布。

优选的，所述传感器组合包括摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器。

优选的，所述摄像头用于：拍摄自动行走设备前方区域并生成与前方区域所对应的照片；获取已有的位置分布所对应时刻的照片与当前时刻的照片，解析两张照片来获取自动行走设备的初级位置变化信息。

优选的，所述电子罗盘用于：获取自动行走设备的行走方向信息。

优选的，所述陀螺仪用于：获取自动行走设备的设备旋转信息。

优选的，所述角加速度传感器用于：获取自动行走设备的设备倾斜信息。