[发明专利]一种基于激光测距的二维空间引导定位方法

摘要

一种基于激光测距的二维空间引导定位方法,其主要装置为安装在移动平台上的激光测距单元，其包含四个激光位移传感器，对移动平台与定位座的距离进行测量。本发明的定位方法为：移动平台通过不断获取激光位移传感器的实测值,时刻计算所需的旋转角度和偏航方向，并按计算的结果运动到目标位姿，实现移动平台在定位座内的精确定位。本发明的优点在于：1）采用激光测距传感器作为定位测量装置，定位精度高、使用适应性强、成本低廉；2）定位过程中采用粗调整与精调整相结合的方式，既能保证定位的快速性、又能保证定位的准确性；3）适用对象广泛，可对航空、汽车等大型部件的自动化转站运输中提供精确定位的功能。

主权项

1.一种基于激光测距的二维空间引导定位方法，其特征是它包括以下步骤：首先，在移动平台上安装一个由激光位移传感器组成的激光测距单元，该激光位移传感器用于测量移动平台的三个面相对于移动平台定位座之间的距离并发送到控制中心作为定位的依据；其次，首次定位前，先将理想情况下完成定位时的测距传感器的测量值设为最终的目标值，并保证此时每个激光位移传感器均在测量范围之内，然后设置移动平台的调整阈值，即认为当调整后的移动平台的位姿与目标位姿的误差在此阈值范围内时定位完成；第三，当移动平台定位开始时，必须满足移动平台的每个激光位移传感器均在测量范围之内这个条件，之后移动平台开始执行定位过程；第四，移动平台首先进行姿态调整，即以自身的几何中心进行旋转运动，旋转量的大小和方向由移动平台的实际姿态与目标姿态决定，记为旋转角度Δα，当移动平台的实际姿态与目标姿态的差值满足设置的阈值范围时，移动平台立即停止运动，表明姿态调整完成；第五，移动平台其次进行位置调整，移动平台先判断是否是第一次位置调整，若是第一次位置调整，则进行粗调整；若不是第一次位置调整，则进行精调整；第六，若是粗调整，控制器根据移动平台的实际位置与目标位置计算出需要的偏航方向θ，控制移动平台的每个轮子的转速和转向，使移动平台其沿着θ方向运动，直到位置差值满足设置的阈值范围，移动平台立即停止运动,表明粗调整完成。第七，若是精调整，则说明此时需要进行的是微调；小车根据实测获得的X，Y向的距离数据分别进行X，Y向的距离调整，当X，Y向的实际距离与目标值的差值满足设置的阈值范围时，移动平台立即停止运动，表明精调整完成；第八，延时1秒后再次进行激光位移传感器的实测值与目标值进行对比，如果实测值在目标值的阈值范围内，则表明定位完成，如果实测值不在目标值的阈值范围内，则重复上述步骤四至步骤八，直至定位完成。