[发明专利]一种机器人轨道定位方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及定位领域，尤其涉及一种精确比较高的机器人轨道定位方法及系统。

背景技术

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，目前机器人的发展迅猛，在很多行业都得到了应用。

机器人定位是机器人行走过程中一个很重要的技术点。在申请号为200710168718.1的专利申请中，公开了一种机器人自主定位系统,属于机器人智能控制装置,解决机器人在地下环境作业的高精度自主定位问题。该专利包括安装平台、设置于安装平台上的传感器子系统、数据处理子系统以及电压转换模块;安装平台上部为承载传感器子系统的转台,安装平台下部的固定基座为密封腔式结构,内部安装数据处理子系统和电机驱动模块;传感器子系统包括惯性传感器模块和三维数字罗盘,数据处理子系统包括中央控制器及装载于其内部的数据预处理模块、数据融合模块和航迹推算模块;本发明可用于在煤矿、隧道、溶洞等地下环境工作的智能机器人,如机器人，盾构机,地铁机车等的自主定位,为智能机器人在地下环境完成勘测、探险和搜索等任务提供有效的位姿信息。

这种机器人主要是应用地下环境，因此其考虑定位时还要考虑其地下环境等因素，因此在实现上比较复杂。

现有的机器人定位主要包括红外定位、激光测距定位、GPS定位、超声定位、RFID定位等，其中单纯的红外定位和激光测距定位受环境红外光强影响较大，并且在环境信息发生变化时（例如工作场地上出现障碍物）容易造成定位出现误差，并且容易受环境中灰尘、颗粒的影响；超声定位和RFID定位的精度较低；GPS定位不适合在厂房等室内进行。故现有的定位系统都很难同时实现既能保证定位的准确性，同时又能保证在灰尘较多的室内环境中可靠性。

也就是说，当机器人接近或达到预设目标时，如何实现更精准定位，以便能控制机器人更精准地达到预设位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精确定位以将机器人达到预先设定位置的机器人轨道定位方法及系统。

本发明所提出的机器人轨道定位系统与现有技术的运用领域完全不同，与现实工作要求结合，致力于开发一种智能移动车及机器人上的新型精确轨道定位系统。当机器人接近目标几米范围内时，通过激光导航进入一条钢轨，在钢轨上每隔一段距离设有宽度5mm的缝隙，通过红外对射管对缝隙进行检测，计算出机器人的准确位置。为防止钢轨缝隙被尘土堵塞造成定位失灵、提高定位系统的可靠性，本发明中将钢轨缝隙的位置设计成非对称型，并由光栅编码器检测机器人的移动距离；通过软件算法可以保证在一条具有N个缝隙的轨道上只要任意2个缝隙没有被灰尘堵塞，定位系统即可正常工作。

一种机器人轨道定位方法，包括：

（1）提供机器人轨道定位系统，其进一步包括机器人、至少一条设有缝隙的轨道、安装在机器人上的传感装置、安装在机器人上的里程装置，机器人通过轨道可达到指定位置；

（2）将轨道的定位缝隙间距设置成不对称且保证任意两缝隙间距不相等；

（3）通过传感装置读取所述机器人所处轨道上的定位缝隙信息，将里程装置中的里程信息与预先设定的定位缝隙之间的间距信息，来获知机器人当前所在的位置信息。

步骤(3)还包括：机器人进入轨道后，通过传感装置检索到所处轨道上的第一个定位缝隙，启动所述里程装置进行里程计数；当传感装置检索到第二个定位缝隙或后续若干定位缝隙时，比对里程装置中的里程信息与预先存储的定位缝隙之间的间距信息，由此获知机器人是否达到预先设定的位置。

本发明还包括：在轨道某些定位缝隙边上距离预先设定的位置点上还设定冗余孔。

本发明还包括：在轨道前端设定的定位缝隙的开隙大小在预先设定的大范围内，在离目标距离预定距离范围内的定位缝隙的开隙大小在预先设定的小范围内。

并且，机器人定位轨道设置在机器人的行走装置之间，并通过定位装置将机器人定位在定位轨道上行走。

一种机器人轨道定位系统，包括机器人、至少一条设有缝隙的轨道、安装在机器人上用于检索所述轨道上缝隙的传感装置、安装在机器人上的里程装置，机器人通过轨道可达到指定位置，并且，

轨道的定位缝隙间距设置成不对称且保证任意两缝隙间距不相等；