[发明专利]一种基于近地全局视觉的高空检修机器人定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于近地全局视觉的高空检修机器人定位方法，其特征在于，包括：

S1：获取通过设置于地面的第一摄像模块拍摄得到的全局图像数据，其中，所述第一摄像模块具体为长焦双目视觉摄像模块，所述全局图像数据包括故障点和机器人主体的相对位置信息；

S2：根据所述全局图像数据构建以所述第一摄像模块为原点的第一三维空间坐标系，并根据所述全局图像数据和所述第一三维空间坐标系确定从机器人主体对应的全局坐标值到故障点对应的全局坐标值的第一平移向量；

S3：根据所述第一平移向量对所述机器人主体进行初次定位；

S4：获取通过设置在所述机器人主体中的机械臂末端的第二摄像模块拍摄得到的局部图像数据；

S5：根据所述局部图像数据构建以所述第二摄像模块为原点的第二三维空间坐标系，并确定所述故障点在所述局部三维空间坐标系下的局部坐标值，其中，所述第二摄像模块具体为高精度双目视觉摄像模块；

S6：根据所述第二三维空间坐标系的原点和所述机器人主体中的预设点的相对位置，根据第一坐标映射公式将所述故障点局部坐标值映射在以所述机器人主体的所述预设点为原点的第三三维空间坐标系中，得到第二局部坐标值；

S7：根据所述第二局部坐标值和所述第三三维空间坐标系的原点，得到所述机器人主体至所述第二局部坐标值的第二平移向量；

S8：根据所述第二平移向量对所述机器人主体进行二次定位，当所述机器人主体与所述故障点的坐标差量小于第一距离阈值时，结束定位。

2.根据权利要求1所述的一种基于近地全局视觉的高空检修机器人定位方法，其特征在于，所述第一坐标映射公式为：

其中，R是一个3*3的单位正交矩阵，T是所述第二三维空间坐标系的原点到所述第三三维空间坐标系的原点的平移向量，(x,y,z)代表所述故障点在第二三维空间坐标系下局部坐标值，(X,Y,Z)代表与所述局部坐标值对应的第二局部坐标值。

3.根据权利要求1所述的一种基于近地全局视觉的高空检修机器人定位方法，其特征在于，所述机器人主体上固定有标志物，以便从所述全局图像数据中锁定所述机器人主体。

4.一种基于近地全局视觉的高空检修机器人定位装置，其特征在于，包括：

第一数据获取单元，用于获取通过设置于地面的第一摄像模块拍摄得到的全局图像数据，其中，所述第一摄像模块具体为长焦双目视觉摄像模块，所述全局图像数据包括故障点和机器人主体的相对位置信息；

第一空间建模单元，用于根据所述全局图像数据构建以所述第一摄像模块为原点的第一三维空间坐标系，并根据所述全局图像数据和所述第一三维空间坐标系确定从机器人主体对应的全局坐标值到故障点对应的全局坐标值的第一平移向量；

初次定位控制单元，用于根据所述第一平移向量对所述机器人主体进行初次定位；

第二数据获取单元，用于获取通过设置在所述机器人主体中的机械臂末端的第二摄像模块拍摄得到的局部图像数据；

第二空间建模单元，用于根据所述局部图像数据构建以所述第二摄像模块为原点的第二三维空间坐标系，并确定所述故障点在所述局部三维空间坐标系下的局部坐标值，其中，所述第二摄像模块具体为高精度双目视觉摄像模块；

空间坐标映射单元，用于根据所述第二三维空间坐标系的原点和所述机器人主体中的预设点的相对位置，根据第一坐标映射公式将所述故障点局部坐标值映射在以所述机器人主体的所述预设点为原点的第三三维空间坐标系中，得到第二局部坐标值；

二次定位控制量生成单元，用于根据所述第二局部坐标值和所述第三三维空间坐标系的原点，得到所述机器人主体至所述第二局部坐标值的第二平移向量；

二次定位驱动单元，用于根据所述第二平移向量对所述机器人主体进行二次定位，当所述机器人主体与所述故障点的坐标差量小于第一距离阈值时，结束定位。

5.根据权利要求4所述的一种基于近地全局视觉的高空检修机器人定位装置，其特征在于，所述第一坐标映射公式为：

其中，R是一个3*3的单位正交矩阵，T是所述第二三维空间坐标系的原点到所述第三三维空间坐标系的原点的平移向量，(x,y,z)代表所述故障点在第二三维空间坐标系下局部坐标值，(X,Y,Z)代表与所述局部坐标值对应的第二局部坐标值。

6.根据权利要求4所述的一种基于近地全局视觉的高空检修机器人定位装置，其特征在于，所述机器人主体上固定有标志物，以便从所述全局图像数据中锁定所述机器人主体。