[发明专利]机器人归航定位方法与系统

权利要求书

1.一种机器人归航定位方法，其特征在于，包括步骤：

标定设置于机器人的图像采集组件，并获取所述图像采集组件的标定参数，所述标定参数包括焦距、主点在成像平面的坐标、不同图像采集组件之间距离、不同图像采集组件的坐标以及所述不同图像采集组件的坐标与世界坐标系的平移与旋转量；

识别机器人归航点相对两侧至少2处标志物，提取识别的所述标志物上至少3个不共线关键点，所述至少2处标志物包括沿水平坐标轴正方向设置的第一标志物和第二标志物；

根据所述图像采集组件的标定参数以及提取的所述标志物的至少3个关键点，计算所述标志物与所述图像采集组件相对位置以及姿态；

根据所述标志物与所述图像采集组件相对位置以及姿态，对机器人进行归航定位；

所述根据所述标志物与所述图像采集组件相对位置以及姿态，对机器人进行归航定位的步骤包括：

根据所述第一标志物以及所述第二标志物与所述图像采集组件相对位置以及姿态，计算所述第一标志物与机器人的距离以及所述第二标志物与机器人的距离；

当所述第一标志物与机器人的距离小于所述第二标志物与机器人的距离时，控制机器人顺时针旋转，当所述第一标志物与机器人的距离大于所述第二标志物与机器人的距离时，控制机器人逆时针旋转；

待旋转完成时，控制机器人行驶至所述归航点。

2.根据权利要求1所述的机器人归航定位方法，其特征在于，所述标定设置于机器人的图像采集组件，并获取所述图像采集组件的标定参数的步骤包括：

确定设置于所述机器人的图像采集组件；

通过所述图像采集组件对标定板进行成像，获得图像；

识别所述图像中特征点，获得所述图像采集组件的参数以及各所述图像采集组件之间位置关系；

根据所述图像采集组件的参数以及各图像采集组件之间位置关系，计算所述图像采集组件的标定参数。

3.根据权利要求1所述的机器人归航定位方法，其特征在于，所述提取识别的所述标志物上至少3个不共线关键点的步骤包括：

通过机器视觉算法提取识别的所述标志物上至少3个不共线关键点。

4.根据权利要求1所述的机器人归航定位方法，其特征在于，所述待旋转完成时，控制机器人行驶至所述归航点的步骤包括：

控制所述机器人旋转至水平方向，并沿水平方向行驶至所述归航点的坐标中水平方向对应的坐标点；

再次控制所述机器人旋转至正面向所述归航点的方向，并沿当前方向减速行驶至所述归航点。

5.一种机器人归航定位系统，其特征在于，包括：

标定模块，用于标定设置于机器人的图像采集组件，并获取所述图像采集组件的标定参数，所述标定参数包括焦距、主点在成像平面的坐标、不同图像采集组件之间距离、不同图像采集组件的坐标以及所述不同图像采集组件的坐标与世界坐标系的平移与旋转量；

识别模块，用于识别机器人归航点相对两侧至少2处标志物，提取识别的所述标志物上至少3个不共线关键点，所述至少2处标志物包括沿水平坐标轴正方向设置的第一标志物和第二标志物；

坐标计算模块，用于根据所述图像采集组件的标定参数以及提取的所述标志物的至少3个关键点，计算所述标志物与所述图像采集组件相对位置以及姿态；

归航模块，用于根据所述标志物与所述图像采集组件相对位置以及姿态，对机器人进行归航定位；

所述归航模块包括：

距离计算单元，用于根据所述第一标志物以及所述第二标志物与所述图像采集组件相对位置以及姿态，计算所述第一标志物与机器人的距离以及所述第二标志物与机器人的距离；

旋转单元，用于当所述第一标志物与机器人的距离小于所述第二标志物与机器人的距离时，控制机器人顺时针旋转，当所述第一标志物与机器人的距离大于所述第二标志物与机器人的距离时，控制机器人逆时针旋转；

归航单元，用于当旋转完成时，控制机器人行驶至所述归航点。