[发明专利]自主移动机器人的轨迹定位系统及方法

摘要

本发明实施例公开了一种自主移动机器人的轨迹定位系统及方法。所述系统包括：倾角传感器，用于测量所述自主移动机器人的航向角；全向轮编码器，用于测量所述自主移动机器人的位移量，并且所述全向轮的设置方向与所述自主移动机器人的行进方向之间呈预设夹角；处理器，用于通过将所述位置与目标位置进行比较，得到对应的位置增量，以及根据所述位置增量驱动电动机进行经过补偿的位置移动；电动机，用于在所述处理器的驱动下进行经过补偿的位置移动。本发明实施例提供的自主移动机器人的轨迹定位系统及方法显著提高了自主移动机器人的运动精度。

主权项

1.一种自主移动机器人的轨迹定位系统，其特征在于，包括：倾角传感器，设置在所述自主移动机器人的前端面上，用于测量所述自主移动机器人的航向角；全向轮编码器，一个增量编码器与设置在底面上的全向轮相关联，组成一个全向轮编码器，用于测量所述自主移动机器人的位移量，并且所述全向轮的设置方向与所述自主移动机器人的行进方向之间呈预设夹角；处理器，与所述倾角传感器及所述全向轮编码器电连接，用于根据所述倾角传感器测量得到的航向角，以及所述全向轮编码器测量得到的位移量，确定所述自主移动机器人当前的位置，并通过将所述位置与目标位置进行比较，根据运动控制模型得到对应的位置补偿量，以及根据所述位置补偿量驱动电动机进行经过补偿的位置移动；电动机，用于在所述处理器的驱动下进行经过补偿的位置移动；所述全向轮编码器包括：两个分别独立设置的全向轮编码器；所述全向轮编码器包括：增量编码器和全向轮；所述运动控制模型由如下公式给出：其中，vr和ωr为理想的速度和角速度，v和ω为实际修正的速度和角速度，et为切向误差，en为径向误差，eθ为角度误差；沿x轴及沿y轴的位置增量可以通过如下公式给出：θ1为第一全向轮的设置方向与所述行进方向之间的夹角，θ2为第二全向轮的设置方向与所述行进方向之间的夹角，L为全向轮编码器轴线到机器人驱动轮轴线的距离，B为两个全向轮编码器之间距离的一半，ΔU1为第一全向轮编码器的读数增量，ΔU2为第二全向轮编码器的读数增量，δx为机器人在预定平面直角坐标系的x轴方向上的位置增量，δy为机器人在所述预定平面直角坐标系的y轴方向上的位置增量，δθ为机器人的航向角增量。