[发明专利]基于模糊算法和二维码自矫正的室内移动机器人协作系统

摘要

本发明公开了一种基于模糊算法和二维码自矫正的室内多移动机器人协作系统，包括若干机器人本体及分布于室内不同位置的若干二维码，每个二维码内含QR编码，代表在室内二维坐标系中各二维码的位置坐标，在每台机器人本体上设有单片机、加速度计模块、陀螺仪模块、二维码识别模块、通讯模块以及超声波传感器；该系统定位成本低，可实现高效路径规划，使得多机器人协同作业、避免冲突，工作效率高。

主权项

1.基于模糊算法和二维码自矫正的室内多移动机器人协作系统，其特征在于，包括若干机器人本体及分布于室内不同位置的若干二维码，每个二维码内含QR编码，代表在室内二维坐标系中各二维码的位置坐标，在每台机器人本体上设有单片机、加速度计模块、陀螺仪模块、二维码识别模块、通讯模块以及超声波传感器；在机器人运行平面中，定义垂直于其行进方向为横向，所述的加速度计模块包括加速度计传感器，加速度计模块用于测量机器人的横向移动加速度并将测量数据传输至单片机；陀螺仪模块包括陀螺仪传感器，用于检测机器人的横向角速度并将检测数据传输至单片机；二维码识别模块包括二维码识别装置、摄像头、串口装置，摄像头用于在二维码识别装置识别出二维码处拍照，并将照片通过串口装置传输至单片机；通讯模块用于与其他机器人之间进行互相通讯，传递各自机器人的下一目的地信息；超声波传感器共三个，分别设置于机器人正前侧、左侧及右侧，用于检测机器人附近障碍物距离，并传输至单片机；在每个二维码上设置三个定位点，所有二维码定位点一致，当单片机获取二维码处照片后根据照片中定位点进行角度矫正；单片机根据模糊算法进行路径规划并根据接收的横向移动加速度及横向角速度算出的角度判断机器人的移动是否偏离直线惯性运动，若偏离，则利用偏离角度和加速度值对机器人的惯性运动路线进行补偿矫正，使得机器人的行进路线为直线；所述的根据模糊算法进行路径规划的方法，具体为：1）将以下因素作为模糊控制器的输入：超声波传感器得到的障碍物的距离位置信息、终点位置坐标、当前位置坐标、各机器人优先级、是否有其他移动机器人下一个目的地坐标一致；以当前运动目标方向及左右轮加速度作为模糊控制器的输出；2）确定输入输出的隶属度函数，采用三角形隶属度函数，或者梯形隶属度函数；3）建立模糊规则。