[发明专利]一种档案用机器人及其导航定位系统及导航定位方法

说明书

本发明公开了一种档案用机器人及其导航定位系统及导航定位方法，该方法包括：接收移动指令；沿X轴反向运动；检测Y11和Y12是否超预设的距离上限值；沿X轴向目标工作区移动，处于工作通道中；检测第一条件是否满足；进入参照密集架的导航区，设置第三传感器、第四传感器为导航传感器；沿Y轴向目标工作区方向运动；测得是否有随机障碍；检测|X21‑X22|＜Δ是否满足；沿Y轴继续运动；检测X21≥∞是否成立；检测|Y‑YN|＜WO是否成立；检测X21≥∞或者X2≥∞是否成立；检测X22≥∞是否成立；检测Y＝YN+(L2‑LY)是否成立；检测X32≥∞是否成立；控制机器人与密集架的距离；完成任务后移出。本发明在不改变档案库环境，也不需要外部辅助设备的情况下，能够实现机器人的定位定姿，具有很强的可靠性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及智能机器人控制领域，尤其是一种档案用机器人及其导航定位系统及导航定位方法。

背景技术

近年来，随着企业档案量的急剧增加，寻求智能机器人参与档案管理的需求的越来越迫切。要求移动机器人自主移动到某种场景下自主作业，这就要求机器人能够实现自主的路径规划，并能在工作场景中行走和准确定位、准确测定机器人的坐标和运动姿态。一般来说，机器人有按原定方向移动能力，但长时间积累误差较大，会逐渐使机器人偏离原来的方向，导致碰撞等事故发生。因此，必须借助于某种导航定位装置和方法，使机器人沿可行的路径行走。

目前，已经发展出多种智能机器人的导航定位方法，较为广泛应用的有：有轨式、机器人外部测量导航、寻迹式、视觉导航(slam)、组合智能导航。轨道式机器人需要铺设专用轨道，用各种行程开关确定机器人的位置，而机器人的运动姿态由轨道自然确定，它虽然有工作可靠，容易实现的优点，但对档案库的改造工作量较大，并不适合；机器人外部测量导航的核心技术是射频、声频或多摄像头测距，需要在机器人的工作空间内安装相应的设备，这种方法定位可靠，成本也不算高，但同样存在改造量大、设备数量过多、定位精度在数个厘米级，容易被遮挡而导致导航失败等缺点，也不能准确测定机器人的运动姿态；寻迹导航是在给定的机器人通道上铺设可识别的物质，如磁性物质、导电物质、有色线条等，机器人沿着给定的路线行走，还可以根据轨迹处相应的标志实现自身的准确定位，实现成本和使用维护成本变低，在很多搬运场合下都有应用，但一旦机器人脱离迹线，就需要辅助措施使机器人能够再次回到迹线上来，在档案库环境下，由于机器人作业设备(如盘点仪器、抓手等)的性能或规格并不能事先确定，就要求通过多次现场实验的方法确定迹线，非常麻烦。近年来，基于激光测距的SLAM技术(即视觉地图匹配导航技术)发展很快，激光雷达是一种测距扫描仪器，通过扫描测距和坐标变换，建立机器人行经通过的距离特征，从而找出机器人相对于周边环境的相对位置，实现自主导航，但这种技术相对比较复杂，同样在受光照环境影响较大，也影响它的定位精度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种档案用机器人及其导航定位系统及导航定位方法，在不改变档案库环境，也不需要外部辅助设备的情况下，能够实现机器人的定位定姿，具有很强的可靠性和鲁棒性。

技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种用于机器人的导航定位系统，包括若干个用于动态测距的高精度近距离超声波测距仪以及一个用于静态测距的高精度远距离激光测距仪；所述导航定位系统根据机器人所处的运动状态及位置对不同测距仪进行选择使用。

优选地，所述导航定位系统包括9个传感器，其中第一至第六传感器、第八传感器及第九传感器为高精度近距离超声波测距仪，第七传感器为高精度远距离激光测距仪；第一传感器和第二传感器设置在机器人的正面，第三传感器和第四传感器设置在机器人的右侧面，第五传感器和第六传感器设置在机器人的背面；第七传感器设置在第一传感器和第二传感器之间；第八传感器和第九传感器设置在机器人的左侧面。

本发明还公开了一种档案用机器人，所述机器人包括上述用于机器人的导航定位系统。

本发明还公开了一种基于上述档案用机器人的导航定位方法，包括以下步骤：