[发明专利]光曲面定位方法和装置

说明书

一种光曲面定位装置，包括发射器和接收器，所述发射器能够发射光信号至所述接收器，所述接收器能够接收所述发射器发射的光信号，所述光曲面定位装置根据所述接收器接收到的光信号判断接收器的位置，所述发射器包括：所述发光装置能够发射至少两种闪烁频率的光信号；中空半球形罩体，所述罩体上设有固定角挡光区和可变角挡光区，所述固定角挡光区和所述可变角挡光区之间的部分为透光区。本发明提供的光曲面定位装置和方法，可精准定位接收器位置，接收器可放置在物体表面接收发射器的光信号，可进行室内精准定位，在智能生产环境中，使机器人能够精准辅助组装、运送物料和产品。本发明的定位精准度可达到厘米至毫米级的定位要求。

技术领域

本发明涉及空间定位技术领域，特别是涉及光曲面定位方法和装置。

背景技术

在机器人、大空间虚拟现实等新兴应用中，定位跟踪是一项重要的支撑技术。在智能生产环境中，机器人辅助组装、运送物料和产品时，需要精准的位置指示以保证不会出错；娱乐机器人编组可能需要在精准位置的帮助下协同完成某些动作。目前主要的光定位技术精度低、覆盖面积小和成本高，只能达到米或分米级的定位。卫星信号由于受建筑物遮挡，无法在室内提供位置服务，而且精度达不到要求。

发明内容

基于此，有必要针对光定位技术的精度低、覆盖面积小和成本高问题，提供一种光曲面定位方法和装置。

一种光曲面定位装置，包括发射器和接收器，所述发射器能够发射光信号至所述接收器，所述接收器能够接收所述发射器发射的光信号，所述光曲面定位装置根据所述接收器接收到的光信号判断接收器的位置，所述发射器包括：

发光装置，所述发光装置能够发射至少两种闪烁频率的光信号；

中空半球形罩体，所述罩体上设有固定角挡光区和可变角挡光区，所述固定角挡光区和所述可变角挡光区之间的部分为透光区，所述固定角挡光区在所述罩体任意纬度线上的弧长所对应圆心角均相同，所述可变角挡光区在所述罩体纬度线上的弧长所对应的圆心角随所述罩体纬度的升高而单调递减或者递增。

在其中一个实施例中，所述固定角挡光区包括第一固定角挡光区和第二固定角挡光区，所述第一固定角挡光区与第二固定角挡光区在所述罩体底面圆上的正投影为扇形。

在其中一个实施例中，所述可变角挡光区在所述罩体底面圆上的正投影由三条弧形边围成，其中一条所述弧形边以所述罩体的底面圆的圆心为圆心，另外两条所述弧形边相交于所述底面圆的圆心并且分别与所述第一弧形边两端相交。

在其中一个实施例中，所述另外两条弧形边对应的圆心角相同，且朝向所述一条第一弧形边凸起。

在其中一个实施例中，所述发射器至少设置有控制器、驱动装置、基座和旋转座

所述控制器与所述驱动装置相连接，控制所述驱动装置的运行；

所述驱动装置与所述旋转座相连接，带动所述旋转座以预定的角速度进行旋转；

所述旋转座与所述罩体固定连接，所述旋转座转动时能够带动所述罩体同步转动。

在其中一个实施例中，所述发射器还设置有转动检测单元，所述转动检测单元检测所述旋转座旋转的旋转周期，所述控制器根据所述转动检测单元的检测结果控制所述发光装置在相邻的转动周期内的闪烁频率不同。

在其中一个实施例中，所述转动检测单元包括光耦合器和挡光片，所述光耦合器上设置有凹口；

所述挡光片位于旋转座位置与光耦合器相对应，当旋转座旋转时所述挡光片可穿过所述光耦合器的凹口。

在其中一个实施例中，所述接收器至少设置有接收单片机、光传感器和无线模块；

所述光传感器接收发射器发射的光信号；