[发明专利]基于无人自主技术的智能物流机器人定位系统及方法

权利要求书

1.基于无人自主技术的智能物流机器人定位系统，其特征在于，包括自主导航机器人(100)和分布在工作环境内的若干基站(200)，所述自主导航机器人(100)包括运动载体(101)、定位模块(102)、运动感知模块(103)和机器人主控模块(104)，所述定位模块(102)与机器人主控模块(104)和运动感知模块(103)连接，所述定位模块(102)还与基站(200)无线通讯连接；

所述运动载体(101)用于在工作环境中移动；

所述定位模块(102)设于运动载体(101)上，包括工作和休眠两种状态；所述工作状态用于自主导航机器人(100)在异常运动时，与其周边设定距离阈值范围内的基站(200)通讯建立当前位置信息，并将所述当前位置信息传送至所述机器人主控模块(104)；所述休眠状态用于自主导航机器人(100)在正常运动时处于休眠状态；所述异常运动包括：当由于激光导航算法本身的缺陷和工况特殊复杂的环境，以及运行过程中出现故障：运行过程中机器人断电、系统出现故障、工作环境工业网络断网，自主导航物流机器人在运输过程停止、断电，所处位置信息丢失，处于失联状态；等到自主导航机器人（100）在原地位置被重启或者维修好后；

所述运动感知模块(103)设于运动载体(101)上，用于判断所述运动载体(101)的运动是否异常，以及在运动异常时根据设定的时间阀值将所述定位模块(102)激活；

所述机器人主控模块(104)设于运动载体(101)上，其内部存储有电子地图信息，并用于根据存储的电子地图信息控制所述自主导航机器人(100)运动执行物流运输任务链，所述电子地图信息包括所述物流运输任务链的路径规划信息和物流信息；以及用于根据接收到的所述当前位置信息计算出所述运动载体(101)的姿态信息，并结合所述姿态信息和当前位置信息恢复所述自主导航机器人(100)在原电子地图中的位置信息；所述姿态信息的计算方法为三角函数法，所述姿态信息包括相对于基站(200)的角度信息；

所述基站(200)封装有TDOA定位算法，用于与所述定位模块(102)通讯，并利用多个基站(200)接收到定位模块(102)所发送信号的时间差来确定所述自主导航机器人(100)的当前位置信息。

2.根据权利要求1所述的基于无人自主技术的智能物流机器人定位系统，其特征在于，所述运动载体(101)上设有激光雷达(109)，所述激光雷达(109)用于扫描实时匹配工作环境信息和扫描电子地图上的位置信息，以确定所述自主导航机器人(100)在工作环境中的定位。

3.根据权利要求1所述的基于无人自主技术的智能物流机器人定位系统，其特征在于，所述运动载体(101)上设有里程计(110)，用于对所述自主导航机器人(100)的运动里程进行统计。

4.根据权利要求1所述的基于无人自主技术的智能物流机器人定位系统，其特征在于，所述工作环境根据基站(200)的位置分布分成若干区域，当所述定位模块(102)在不同的区域激活时，优先与距离阀值设定的区域内基站(200)进行定位。

5.根据权利要求1所述的基于无人自主技术的智能物流机器人定位系统，其特征在于，所述时间阀值为自主导航机器人(100)恢复正常后0.2～2s。

6.根据权利要求1所述的基于无人自主技术的智能物流机器人定位系统，其特征在于，所述基站(200)包括发送单元(201)、MCU(202)和接收单元(203)；所述发送单元(201)用于将轮询信号发送至所述定位模块(102)；所述接收单元(203)用于接收所述定位模块(102)发送的响应信号；所述MCU(202)用于分析处理所述定位模块(102)发送的响应信号，并根据所述轮询信号与响应信号之间的延迟、以及发送和接收之间的时间间隔计算出基站(200)与自主导航机器人(100)之间的距离，即建立好自主导航机器人(100)的当前位置信息。