[发明专利]机器人的定位导航系统及方法、存储介质、机器人

权利要求书

1.一种机器人的定位导航系统，其特征在于，所述定位导航系统包括：

分散安装于机器人身体上的若干标签，且各所述标签处于同一水平面上，所述标签用于发送定位信号；

至少三个安装于机器人活动空间内的基站，所述基站用于接收所述定位信号；

安装于机器人身体上的电子罗盘和陀螺仪；

控制器，所述控制器用于根据所述定位信号由所述标签传输至所述基站的时间数据，实时计算各所述标签的位置坐标；当标签的位置数据可靠时，确定各所述标签在机器人身体上的安装位置与机器人朝向之间的关系，结合各标签的位置坐标计算确定机器人的朝向角度；当标签的位置数据不可靠时，若电子罗盘的检测数据可靠，则根据电子罗盘的检测数据确定机器人的朝向；若电子罗盘的检测数据不可靠，则根据陀螺仪的检测数据确定机器人的朝向。

2.根据权利要求1所述的机器人的定位导航系统，其特征在于，机器人的头两侧或者两侧肩膀或者两侧手臂上各安装有一个所述标签。

3.根据权利要求1所述的机器人的定位导航系统，其特征在于，所述控制器还用于根据各所述标签的位置坐标，及各所述标签在机器人身体上的安装位置，实时确定机器人的位置坐标。

4.一种机器人的定位导航方法，其特征在于，所述定位导航方法应用于如权利要求1～3任一项所述的机器人的定位导航系统，所述定位导航方法包括：步骤A：实时计算各标签的位置坐标；步骤B：实时确定机器人的朝向角度；

其中，所述步骤B包括：

步骤B1：判断各所述标签的位置坐标数据是否可靠，如果是，则进入步骤B2；如果否，则进入步骤B3；

步骤B2：确定各所述标签在机器人身体上的安装位置与机器人朝向之间的关系，结合各所述标签的位置坐标，计算确定机器人的朝向角度；

步骤B3：判断当前时刻电子罗盘的检测数据是否可靠，如果是，则进入步骤B4；如果否，则进入步骤B5；

步骤B4：根据所述电子罗盘的检测数据，计算确定机器人的朝向角度，并将陀螺仪的检测数据初始化为0；

步骤B5：根据所述陀螺仪的检测数据，计算确定机器人的朝向角度。

5.根据权利要求4所述的定位导航方法，其特征在于，机器人的头两侧或者两侧肩膀或者两侧手臂上各安装有一个所述标签，分别记为第一标签和第二标签；

所述步骤B1具体包括：计算所述第一标签和所述第二标签之间的距离，判断该距离是否大于设定距离阈值，如果是，则判定所述第一标签和所述第二标签的位置坐标数据可靠，进入步骤B2；如果否，则判定所述第一标签和所述第二标签的位置坐标数据不可靠，进入步骤B3；

其中，若所述第一标签和所述第二标签分别位于机器人的头两侧，则设定距离阈值为机器人的头的最大宽度的一半；若所述第一标签和所述第二标签分别位于机器人的两侧肩膀上或者两侧手臂上，则设定距离阈值为机器人的身体的最大宽度的一半。

6.根据权利要求5所述的定位导航方法，其特征在于，所述步骤B2具体包括：确定一基准方向，根据所述第一标签的位置坐标和所述第二标签的位置坐标，计算由所述第一标签指向所述第二标签的射线相对于所述基准方向的角度值，将该角度值减去90°，得到机器人相对于所述基准方向的朝向角度。

7.根据权利要求4所述的定位导航方法，其特征在于，所述步骤B3具体包括：获取当前时刻所述电子罗盘的准确程度值，判断该准确程度值是否小于或等于设定准确程度阈值，如果是，则判定当前时刻所述电子罗盘的检测数据可靠，进入步骤B4；如果否，则判定当前时刻所述电子罗盘的检测数据不可靠，进入步骤B5。

8.根据权利要求4所述的定位导航方法，其特征在于，在所述步骤B4之前包括：确定一基准方向，在机器人朝向所述基准方向，且所述电子罗盘无干扰时，得到所述电子罗盘的检测数据，记该检测数据为校准角度；

所述步骤B4具体包括：将当前时刻所述电子罗盘的检测数据减去所述校准角度，得到机器人相对于所述基准方向的朝向角度，并将陀螺仪的检测数据初始化为0。