[发明专利]一种基于ROS系统的机器人室内可见光定位导航方法和装置

说明书

本发明公开一种基于ROS系统的机器人室内可见光定位导航方法，主机且与机器人主体电连接，获取机器人主体内部数据，机器人主体顶部的光电二极管接收放大模块接收信号数据并滤波放大，将信号数据传输至可见光处理模块，可见光处理模块接收数据和解码，再将定位信息传输至机器人主体，机器人主体将定位信息反馈至主机，机器人主体内部的多个功能模块相互协作获取机器人主体携带的传感器数据反馈至主机，主机通过ROS系统以及内部信号处理模块对机器人主体的传感器进行决策，控制机器人主体运动和自主导航。本发明还公开一种基于ROS系统的机器人室内可见光定位导航方法的装置。本发明技术方案能够实现机器人在复杂室内环境下的快速定位和准确移动导航。

技术领域

本发明涉及定位导航技术领域，特别涉及一种基于ROS系统的机器人室内可见光定位导航方法和装置。

背景技术

近年来，半导体器件LED得到迅速的发展，相比传统的白炽灯照明光源，LED具有低能耗、寿命长、绿色环保等优点。与此同时，LED还具有调制性能好、响应灵敏度高、无电磁干扰等优势，可将信号以人眼无法识别的高频方式进行传输。另外，LED发出的光频段不需要许可授权，可以实现低成本高宽带且传输速率高的无线通讯，因而催生了一门能够实现照明与通信一体化的技术——可见光通信技术。

与此同时，机器人领域迅速发展，机器人广泛应用于各个领域中，如商用服务机器人，军用机器人等。

另外，ROS(Robot Operating System)是一种开源的机器人操作系统，能够为机器人应用系统提供硬件开发工具，能够建立、编写和运行多机通信系统的程序，并具有很强的复用性，除此之外，ROS系统还具有高度的独立性。

定位导航技术是移动机器人的核心功能之一，定位导航技术是指移动机器人通过自身携带的传感器感知自身姿态和周围环境信息，实现在有障碍物环境中搜寻目标对象的自主运动，但受室内外环境的限制，尤其是家庭复杂环境的限制，许多定位方法在室内移动机器人中无法使用，如GPS定位、地图匹配定位、测距法相对定位等。另外，由于使用成本的限制，商业使用的室内移动机器人无法使用激光定位等高成本定位导航方法。

因此，针对上述问题，开发成本低廉、精度和效率较高的导航方法具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种基于ROS系统的机器人室内可见光定位导航方法，本发明还提出一种使用基于ROS系统的机器人室内可见光定位导航方法的装置，旨在解决机器人在复杂室内环境下的快速定位和准确移动导航的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种基于ROS系统的机器人室内可见光定位导航方法，包括以下步骤：

S1：主机接通电源以激活主机，所述主机内部的ROS模块与机器人主体电连接，以获取所述机器人主体的内部数据；

S2：光源LED发射可见光通信信号数据，所述机器人主体顶部的光电二极管接收放大模块接收信号数据并进行滤波放大，将信号数据传输至可见光处理模块；

S3：所述可见光处理模块接收可见光信号数据后进行解码以获取所述机器人主体当前定位信息，再将定位信息传输至所述机器人主体内部，所述机器人主体同时将定位信息反馈至所述主机；

S4：所述机器人主体内部的多个功能模块相互协同工作获取所述机器人主体携带的传感器数据反馈至所述主机，所述主机通过ROS系统以及内部信号处理模块对所述机器人主体的传感器进行决策，控制所述机器人主体运动和自主导航。

优选地，所述步骤S1的所述主机的所述ROS模块与所述机器人主体之间通过无线局域网方式相连。

本发明还提出一种使用所述基于ROS系统的机器人室内可见光定位导航方法的装置，所述装置包括：

用于控制所述机器人主体运动的主机；