[发明专利]机器人归航定位方法与系统有效

专利信息
申请号: 201710108583.3 申请日: 2017-02-27
公开(公告)号: CN106990776B 公开(公告)日: 2020-08-11
发明(设计)人: 鄢武;周雪峰;徐保来;苏泽荣;蔡奕松;程韬波;黄丹 申请(专利权)人: 广东省智能制造研究所
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02;G01C21/00
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 黄晓庆
地址: 510070 广东省广州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 机器人 归航 定位 方法 系统
【说明书】:

发明提供一种机器人归航定位方法与系统,标定设置于机器人的图像采集组件,获取所述图像采集组件的标定参数,识别机器人归航点相对两侧至少2处标志物,提取标志物的关键点,根据标定参数以及提取的标志物的关键点,计算标志物与所述图像采集组件相对位置以及姿态,最终对机器人进行归航定位。整个过程中,采用图像处理方式,基于图像采集组件标定参数来计算标志物与图像采集组件位置以及姿态,最终实现对机器人归航的准确定位。

技术领域

本发明涉及定位技术领域,特别是涉及机器人归航定位方法与系统。

背景技术

随着科学技术的发展,越来越多的机器人及其控制技术应用到实际生产生活中,给人们带来了巨大的便利。

目前,针对机器人归航定位已经成为机器人控制领域一个重要的研究方面。一般机器人定位方法主要分为绝对定位和相对定位两类。相对定位是通过测量机器人相对于初始位置的距离和方向来确定机器人的当前位置,通常也称之为航迹推演,缺点是漂移误差会随时间累积,不适于精确定位。绝对定位主要采用导航信标、主动或被动标识、地图匹配或卫星定位技术进行定位,定位精度较高,信标及标识的方式,简单便捷,故应用较多,其缺点是容易受光照影响。

发明内容

基于此,有必要针对可见一般机器人归航定位方法定位不准确的问题,提供一种定位准确的机器人归航定位方法与系统。

一种机器人归航定位方法,包括步骤:

标定设置于机器人的图像采集组件,并获取图像采集组件的标定参数,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;

根据图像采集组件的标定参数以及提取的标志物的至少3个关键点,计算标志物与图像采集组件相对位置以及姿态;

根据标志物与图像采集组件相对位置以及姿态,对机器人进行归航定位。

一种机器人归航定位系统,包括:

标定模块,用于标定设置于机器人的图像采集组件,并获取图像采集组件的标定参数,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;

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

归航模块,用于根据标志物与图像采集组件相对位置以及姿态,对机器人进行归航定位。

本发明机器人归航定位方法与系统,标定设置于机器人的图像采集组件,获取图像采集组件的标定参数,识别机器人归航点相对两侧至少2处标志物,提取标志物的关键点,根据标定参数以及提取的标志物的关键点,计算标志物与图像采集组件相对位置以及姿态,最终对机器人进行归航定位。整个过程中,采用图像处理方式,基于图像采集组件标定参数来计算标志物与图像采集组件位置以及姿态,最终实现对机器人归航的准确定位。

附图说明

图1为本发明机器人归航定位方法第一个实施例的流程示意图;

图2为相机小孔成像原理示意图;

图3为简化后的小孔成像模型示意图;

图4为空间点投影到图像平面示意图;

图5为多个标记物归航定位示意图;

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