[发明专利]一种移动机器人的行程校准方法

说明书

本发明提供了一种移动机器人的行程校准方法，包括获取左轮实际路程和右轮实际路程；根据左轮实际路程和右轮实际路程得到第一位移和转角；获取左轮实际直径和右轮实际直径，通过左轮实际直径和右轮实际直径对里程计进行校准；通过惯性测量单元获取第二位移；获取移动量阈值；将移动距离与移动量阈值进行比较；当移动距离小于移动量阈值时，将第一位移和第二位移的平均值进行融合；当移动距离大于移动量阈值时，利用滤波融合。本发明实现了对里程计的误差校正并提高了系统定位精度。

技术领域

本发明涉及机器人运动技术领域，具体而言，涉及一种移动机器人的行程校准方法。

背景技术

随着机器人学的发展，室内服务机器人的研究逐步成为热点。在智能家居室内定位感知系统中，机器人的自身定位能力对于路径规划极其重要，是机器人实现自主导航的关键，对于提高机器人的自动化水平具有重要的意义。

目前的移动机器人底盘，多有两个或三个主动轮组成，里程计定位方法是一种重要的相对定位方法，它属于航位推算法，是未知环境中移动机器人导航定位的主要方法，里程计定位方法能简化确定位姿的基本问题，仅需要单一甚至无需外部传感器信息，就可以实现对机器人位置和方向的估计，方法简单。但会产生无界的误差累积，甚至会导致移动机器人导航任务的失败，因此里程计的误差校正是实现机器人准确位姿估计的前提。

现有的里程计校准技术，如通过“双向正方形路径”方法校准来自系统误差的两个“不相等的轮直径”和“轮距的不确定”。如通过新的系统误差模型，详细纠正差分移动系数。

但以上方法都为数学方法，在应对直线运动时较为准确，若出现旋转则会出现偏差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种移动机器人的行程校准方法，实现了对里程计的误差校正并提高了系统定位精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种移动机器人的行程校准方法，其中，包括：

获取左轮实际路程和右轮实际路程；

根据所述左轮实际路程和所述右轮实际路程得到第一位移和转角；

获取左轮实际直径和右轮实际直径，通过所述左轮实际直径和所述右轮实际直径对里程计进行校准；

通过惯性测量单元获取第二位移；

获取移动量阈值；

将所述第一位移与所述移动量阈值进行比较；

当所述第一位移小于所述移动量阈值时，将所述第一位移和所述第二位移的平均值进行融合；

当所述第一位移大于所述移动量阈值时，利用滤波融合。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述获取左轮实际直径和右轮实际直径包括：

根据下式计算所述左轮实际直径和所述右轮实际直径：

其中，D′_l和D′_r分别为所述左轮实际直径数据和所述右轮实际直径数据，L为路程输入值，τ为旋转角度，ψ为所述转角，N′_l和N′_r分别为左、右编码器的脉冲增量，n为每圈脉冲量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述获取左轮实际路程和右轮实际路程包括：

根据下式计算所述左轮实际路程和所述右轮实际路程：