[发明专利]一种机器人位置和姿态的推算定位方法及装置

摘要

一种机器人位置和姿态的推算定位方法及装置，在驱动轮侧加装测量轮，在机器人的每个轮子的各个自由度安装里程计。测量距离的里程计采用相对码盘，测量角度的里程计采用绝对码盘。通过不同的里程计信息的组合，获得多组转弯半径和转向角，再通过信息融合技术得到运动轨迹的转弯半径和转向角，然后利用基于轨迹的运动学新模型获得机器人的位置和方向。基于轨迹的运动学模型是一组位置和姿态的递推公式，它只用到当前的转弯半径、转向角、上一次采样时刻的位置和姿态。与传统的利用两个轮子的里程信息的推算定位法相比，本发明不仅提高了定位精度，提高了抗干扰能力，而且可用于不平整地面，并适合于在线实时定位。

主权项

1、一种机器人位置和姿态的推算定位方法，利用多个里程信息获得多组转弯半径和转向角；当移动机器人作圆弧运动时，由下面的位置和姿态递推公式求取机器人的位置和姿态：TO1i+1=TO1icθii+1-sθii+1(rii+1+l/2)cθii+1-dsθii+1-(rii+1+l/2)sθii+1cθii+1(rii+1+l/2)sθii+1+dcθii+1-d001]]>当移动机器人为直线运动时，机器人的位置和姿态由下式获得：TO1i+1=TO1i10001Sii+1001]]>式中：为移动机器人在第i次采样时刻的位置和姿态；为移动机器人在i+1次采样时刻的位置和姿态；rⁱⁱ⁺¹和θⁱⁱ⁺¹分别为移动机器人在第i和第i+1次采样期间的转弯半径和转向角。