[发明专利]一种机器人定位装置

说明书

本发明涉及一种机器人定位装置，一个定位摄像头或多个定位摄像头组合的视角范围覆盖指定的定位范围，实际位置与定位摄像头拍摄图片中的位置预先进行标定，使两者存在对应关系；机器人工作时，计算模块对定位摄像头拍摄的图片进行分析，识别机器人，计算机器人在图片中的位置，通过实际位置与图片位置的对应关系，确定机器人的实际位置。本发明能够提供整个区域内的机器人的准确定位信息，定位精度高，特别是当一个区域存在多台机器人时，能够同时为所有机器人提供完全无相互干扰的准确定位信息，尤其适合固定场所的移动机器人应用。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种机器人定位装置。

背景技术

定位技术是移动机器人导航的一项关键技术。通过定位装置对机器人进行实时精准定位，从而导航系统能够根据机器人的精确定位，规划路径，控制机器人完成工作。

目前常用的定位方式有固定轨道定位、电子定位、基于虚拟轨道的视觉定位、基于深度学习的移动机器人视觉定位方法、机器人餐厅多机器人自动定位系统等，这些定位方式存在以下不足之处：

1、固定导轨定位。

地面上铺设金属导线或磁钉的导轨，机器人在导轨上行走。虽然控制简单，容易定位，但是安装不方便，维护成本高。

2、电子定位。

包括基于惯性陀螺仪的定位、基于GPS 的定位、基于激光雷达的定位，以及各种方法的混合定位，这些方法的定位本身精度不高，而且还易受各种干扰的影响，误差不断累积，容易使机器人导航中迷路。

3、基于虚拟轨道的视觉导航。

虚拟轨道指的是在地面上画引导线、或者铺设色带、或者铺设二维码导航带，以及各种方式的混合导航带。这些方法一定程度上能够解决导航迷路的问题，但由于在地面上设置各种虚拟轨道，不仅具有一定的工作量，而且容易因灰尘影响遮盖而失去导航路径；在使用一段时间后，必然的磨损将导致完全失效，需要定期更换。

如CN102788591B基于视觉信息的机器人沿导引线巡线导航方法，在地面上绘制导引线，控制效果完全依赖于参数，当被控对象的状态不同时最佳参数往往不同。

如CN103294059A基于混合导航带的移动机器人定位系统及其方法，其中混合导航带由色带及设置在色带上的二维码标签构成。该专利方法是利用二维码读码器和摄像头来实现移动机器人的精确定位功能，而二维码读码器和摄像头都各自至少一个，对横向纠偏、纵向纠偏及角度纠偏分开处理；

如CN103324194A基于二维码导航带的移动机器人定位系统，二维码导航带由多个二维码依次相邻设置构成，设置了大量的二维码标签，且使用至少两个二维码读码器读取二维码，来进行机器人的精确定位，依赖于条带，使机器人左右不偏离导航带行走，虽然提高了行走速度，但是当条带中二维码磨损或缺失时，机器人无法计算出受损二维码和正常二维码之间的距离，机器人行走方向丢失。

4、基于深度学习的移动机器人视觉导航方法。

如CN109341689A基于深度学习的移动机器人视觉导航方法，机器人在未知环境中随机探索并拍摄图像，打标工具对采集的RGB图像进行打标，用目标检测模型对打标图像进行训练，得到满足要求的目标检测模型。该方法主要存在两方面的问题：第一，当目标点相似度很高时机器人无法区分达到了哪个目标点；第二，当目标点周围有遮挡物时无法获取目标点的图像。该方法过于理想化，实用性和有效性有待提高。

5、机器人餐厅多机器人自动定位系统。