[发明专利]一种用于移动机器人室内定位的视觉标识码及定位方法

说明书

本发明公开了一种用于移动机器人室内定位的视觉标识码，包括浅色基底；编码区，编码区设置于浅色基底中部，编码区为11*11的矩阵，编码区用于记录视觉标识码的位置、状态及大小；边缘识别区，边缘识别区为深色圆环结构，边缘识别区为编码区的外接圆；边缘标识，边缘标识数量为四个，边缘标识对应设置于编码区的四个角，且边缘标识设置于边缘识别区内，边缘标识采用浅色制成；定位标识，定位标识设置于边缘识别区内，且定位标识位于编码区外围，定位标识采用颜色为深浅交替的若干根直线条纹设置而成。本发明提供了一种用于移动机器人室内定位的视觉标识码，可精确地确定机器人位置。还本发明提供了一种用于移动机器人室内定位的定位方法。

技术领域

本发明涉及机器人室内定位技术领域，尤其涉及一种用于移动机器人室内定位的视觉标识码及定位方法。

背景技术

目前室内机器人定位技术有多种导航方式。比如磁带、电磁、激光、视觉等方式。磁带和电磁引导方式都需要在机器人工作区域下方预先设置金属线或者磁带，这种方式施工复杂，且灵活性较差，机器人路径变更较为困难。激光和视觉引导方式可利用室内的几何或视觉特征进行定位导航，灵活性较高。不过这些方式也有局限性，当环境变动过大，机器人就无法正确进行定位。

图像编码是一种建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种图形符号自动识读处理码制。二维码即是一种常见图像编码，在矩阵相应元素位置上，用点(方块、圆点或其他形状)的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义，二维码具有信息容量大，纠错能力强等诸多优势，得到了广泛应用。

矩阵式二维码包括Codeone、MatrixCode、QRcode、AprilTag、TRIPtag等等。其中QRCode是最常见,也是最典型的一种二维码。

上述二维码在进行机器人定位是存在一些问题：缺少直接的位置和姿态信息：编码通常是编号，或者是其他的一些复杂的文字信息，而对定位来说，只有位置和姿态信息是最重要的，通常当读取到二维码的编码后，需要用在从数据库读取出来该编号的二维码对应的位置、姿态；

激光雷达不可见：常见二维码是图像形式，激光雷达无法从几何机构或者反射率来区分其与环境的区别，无法直接确定标识物位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于移动机器人室内定位的视觉标识码及定位方法，用户将视觉标识的位置信息和尺寸信息输入，即可生成可打印的视觉编码，将视觉编码外围按照要求粘贴反光贴纸即可完成视觉标识码生成，图像采集设备采集后，经过图像、激光点云识别算法识别后，即可获取图像编码信息、角点位置信息、图像编码、激光反射区域与机器人的位置关系，进而精确地确定机器人位置。

本发明公开的一种用于移动机器人室内定位的视觉标识码及定位方法所采用的技术方案是:

一种用于移动机器人室内定位的视觉标识码，包括浅色基底；

编码区，所述编码区设置于浅色基底中部，所述编码区为11*11的矩阵，所述编码区用于记录视觉标识码的位置、状态及大小；

边缘识别区，所述边缘识别区为深色圆环结构，所述边缘识别区为编码区的外接圆；

边缘标识，所述边缘标识数量为四个，所述边缘标识对应设置于编码区的四个角，且所述边缘标识设置于边缘识别区内，所述边缘标识采用浅色制成；

定位标识，所述定位标识设置于边缘识别区内，且所述定位标识位于编码区外围，所述定位标识采用颜色为深浅交替的若干根直线条纹设置而成

作为优选方案，所述矩阵的元素均为正方形，大小相同，深色方格代表1，浅色方格代表0，将欧式空间内某个位置的坐标编码为58位的二进制数据，将某一欧拉角标识的姿态数据编码为36位长的二进制数据。