[发明专利]磁钉的定位方法、磁钉定位导航误差修正方法及定位装置

说明书

本发明属于物体定位方法领域，具体为一种磁钉的定位方法，包括以下步骤：(a)设置至少两组磁传感器，并且将所述两组磁传感器相隔一定距离的放置在磁钉所在区域上方；(b)根据所述两组磁传感器，采集磁场强度相同的测量点P0；(c)根据采集的所有的测量点P0，拟合出P0点的磁场强度分布曲线；(d)根据P0点分布曲线，推导出磁场强度最大的点Pmax,得到磁钉的位置。本发明可以在静止的情况下采集足够多的测量点P0，通过磁场强度相同的测量点P0，拟合出P0点分布曲线，推导出磁场强度最大的点Pmax，磁钉的位置为点Pmax的正下方。本发明与现有技术相比，具有定位准确、应用设备成本低以及定位结果实时反馈的优点。

技术领域

本发明属于物体定位方法领域，具体为一种磁钉的定位方法以及应用该方法的导航误差修正方法以及一种磁场感应定位装置。

背景技术

随着人们对AGV运行的准确性要求越来越高，为了解决一般AGV使用的磁钉定位方法对传感器硬件误差比较敏感，定位误差大，无法随时实时定位的问题，本领域的研发人员研究出了，利用数量足够的可以实时测量的硬件误差小的磁场数据，拟合推算出磁钉位置，使AGV可以实时地准确地修正导航误差的方法。

该种应用磁钉定位的导航误差修正方法的关键在于如何准确判定磁钉的位置，从而准确推算出磁钉相对AGV的位置。现有技术中，常用的定位方法有两种。一种是磁钉所在区域布设多个采样点测量该处的竖直方向的磁场强度，通过测量多组数据，对多组数据按磁场强度的大小进行排序，从中推算出强度最大的近似位置，作为磁钉的位置。另一种，则采用三轴磁传感器在多点位置上分别测出各个点三维方向上的磁场强度，再与磁钉的磁场进行匹配，再用数据处理得出磁钉的相对位置。但前述两种方法，第一种方法使用了多个采集点的数据，但不同采集点在硬件差异上的不同误差也被带入最终结果，造成定位准确性不高；第二种方法应用的设备成本高，需要对磁场模型做精确的建模，运算复杂；

另外，现有的磁传感器定位装置无法实现在静止的状态下马上检测出足够多的磁场数据推导出拟合的曲线，继而得出AGV的实时位置，因此需要对现有的定位装置进行改造。

发明内容

本发明的第一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种定位准确、实时反馈、设备简单且低成本的磁钉的定位方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种磁钉的定位方法，包括以下步骤：

(a)设置至少两组磁传感器，并且将所述两组磁传感器相隔一定距离的放置在磁钉所在区域上方；

(b)根据所述两组磁传感器，采集磁场强度相同的测量点P0；

(c)根据采集的所有的测量点P0，拟合出P0点的磁场强度分布曲线；

(d)根据P0点分布曲线，推导出磁场强度最大的点Pmax,得到磁钉的位置。

因为磁传感器的各个采集器件的硬件差异，会造成不同采集器件对相同的磁场强度得出不同的测量值，并且测量误差会随着磁场强度的增大而增加，所以本发明通过多个磁场强度较小的测量点P0，结合预先选取的拟合曲线模型，拟合出P0点分布曲线，推导出磁场强度最大的点Pmax，磁钉的位置为点Pmax的正下方；

此外，本发明的在测量P0的时候是不需要通过AGV行进而使得磁传感器对磁钉区域进行移动扫描，即AGV可以是静止的，因此可以减少用于测量每个测量点之间的距离等信息的编码器和陀螺仪，通过设置至少两组磁传感器即可提取足够数量的测量点P0，并拟合出P0点分布曲线，显著的提高了P0点分布曲线的拟合速度、节省了制造成本和降低了系统复杂度，

进一步的，所述P0点分布曲线为圆曲线，该圆曲线的圆心位置为Pmax的位置，磁钉的位置为点Pmax的正下方。采用圆作为分布曲线，拟合简单，而且便于确定磁钉位置。

进一步的，所述两组磁传感器之间的距离与所述P0点分布曲线的直径的比值约为0.45-0.65。