[实用新型]一种基于二维码导航带的移动机器人定位系统

说明书

技术领域

本实用新型属于移动机器人导航技术领域，尤其是一种基于二维码导航带的移动机器人定位系统。

背景技术

基于视觉的移动机器人自主导航是指移动机器人平台的图像采集系统获取机器人当前状态下的环境信息,通过对环境图像分析确定环境对象和机器人在环境中的位置。由于图像有较高分辨率,环境信息完整,符合人类的认知习惯,因此，近些年来，基于视觉的移动机器人自主导航被得到广泛关注和认可，并且在理论和实践方面已取得相当多的成果。但是，由于移动机器人活动场景的复杂性和移动机器人的动态特性，如机器人的机械结构、行走过程中的累计误差、相机的光度、照度、拍摄速度、图像的清晰度等原因，造成机器人视觉系统的实时性还不够，例如，基于二维码的室内移动机器人定位系统和方法，由于在地面敷设二维码时并不是连续敷设而是离散式的敷设，在两个离散的二维码之间，没有别的信息反馈，或者只能有类似于陀螺仪的角速度反馈，该反馈信息不够，由于中央处理器不能及时得到图像采集器反馈的解码信息，致使机器人在相应路段不能及时得到位姿校正指令，起始位置稍微一点的偏差就会越来越加重，甚至到下个二维码时，读码器的视野已经偏离了二维码，导致无法读取，接下来就会出现持续拍摄不到图片的情况；拍不到图片的另外一种情况是：当机器人速度加快时，如果解码时间不能同步加快，就会形成中央处理器在规定时间内不能收到上一次图像采集的解码信号，而致使延误了下一次发出图像采集命令的时间，而当中央处理器再次向图像采集系统发出采集图像的命令时，已经错过了图像拍摄的位置，造成图像空拍现象。

综上所述，目前基于二维码的室内移动机器人定位系统及方法虽然解决了室内导航精确定位问题，但不能实时采集图像，这个问题不解决，将严重影响移动机器人的行走速度。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、实时性强且能显著提高移动机器人行走速度的基于二维码导航带的移动机器人定位系统。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于二维码导航带的移动机器人定位系统，包括安装在移动机器人小车上的二维码定位控制器、二维码读码器和敷设于地面上的二维码导航带，所述的二维码导航带由多个二维码依次相邻设置构成，所述二维码定位控制器与二维码读码器相连接用于采集二维码导航带信息并实现移动机器人的精确定位功能。

而且，所述的二维码导航带的长度为多个二维码的宽度或长度之和。

而且，所述的二维码导航带为直线或为弧线。

而且，所述二维码导航带中的每个二维码均内置有唯一的ID号，或者内置有坐标值。

而且，所述二维码读码器至少为两个，当二维码读码器为两个的时候，两个二维码读码器安装在移动机器人小车长度方向的中心线上，一个位于移动机器人小车的中心点，另外一个位于移动机器人小车的尾部，两个二维码读码器之间的距离近似于移动机器人车体长度的二分之一。

而且，所述的二维码定位控制器由微处理器、编码器和通信接口连接构成，该微处理器与编码器相连接用于检测移动机器人的运行速度，该微处理器通过通信接口与至少两个二维码读码器相连接采集二维码导航带信息并实现移动机器人的精确定位功能。

而且，所述的通信接口为网络接口、USB接口或者1394接口，所述的二维码读码器为具有网络接口、USB接口或者1394接口的摄像头。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本定位系统通过移动机器人定位系统的二维码定位控制器、读码器和敷设于地面上的二维码导航带的有机结合，采用二维码导航带的方式巧妙地避开了视觉图象处理的复杂特性，采用环境服务于系统的方法，轻松解决了长期解决不了的离散式分布的二维码图像不能实时采集的难题，使得图像采集的实时性不再受软件条件、硬件条件的制约，有效提高了移动机器人的运行速度，保证了移动机器人定位系统的高效率。

2、本定位系统在地面敷设二维码导航带的方式，施工简单，操作快捷，对比从软件上一味地缩短图像解码时间和从硬件上一味地提高硬件摄像头的拍摄速度，其处理方法要简单得多，成本要小很多，提高了性价比。

附图说明

图1为本实用新型的系统连接示意图；

图2为两个二维码读码器安装在一个移动机器人小车上的位置示意图；

图3为二维码导航带示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：