[发明专利]基于人工路标的移动机器人系统、停靠方法及存储介质

说明书

本发明提供了一种基于人工路标的移动机器人系统，包含人工路标与移动机器人；所述移动机器人包含结构本体、传感器以及控制器，传感器与控制器安装在结构本体上；所述控制器包含以下模块：路标识别模块：获取来自传感器的周围环境数据，识别人工路标；定位模块：计算获得结构本体相对人工路标的实时位姿，计算实时位姿与目标位姿之间的偏差数据；导航控制模块：根据偏差数据生成导航控制指令。相应地，本发明还提供了一种停靠方法、一种基于人工路标的移动机器人定位系统以及一种计算机可读存储介质。本发明能够使机器人停靠在可观测路标的区域内不同位置和朝向，对环境改造程度小，路标的位置不需要准确标定。

技术领域

本发明涉及移动机器人定位与导航技术领域，具体地，涉及一种基于人工路标的移动机器人系统、停靠方法及存储介质。

背景技术

随着智能制造的发展，移动机器人作为智能仓储和柔性制造的重要组成部分，近年来得到了高度重视和广泛的应用。在货物叉取搬运、物流拣选抓取、自动充电等应用场景中，移动机器人需要频繁的完成停靠，停靠的精度对移动机器人的任务的完成效果至关重要，也是限制移动机器人在工业场景中应用的主要因素之一。

移动机器人的停靠是指在相对于另一物体的某一位置处的到达和停止动作，而精确的定位和导航控制是完成停靠任务需要面临的两个挑战。移动机器人的定位是指机器人通过传感器对自身的运动和周围环境的测量来确定机器人在参照系中的相对位置的方法，是移动机器人研究的基本问题。

针对停靠任务，目前有不同的解决方案，各自存在一些不足。有的系统需要事先确定机器人的运动路径并铺设好磁条等导航装置。有的系统在停靠点处安装红外传感器等辅助装置，但是受限于传感器的功率导致机器人能实现准确停靠的范围很小。有的系统最终停靠的精度依赖于路标的安装精度，路标的安装位置需要事先进行准确的标定。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于人工路标的移动机器人系统、停靠方法及存储介质。

根据本发明提供的基于人工路标的移动机器人系统，包含人工路标与移动机器人；所述移动机器人包含结构本体、传感器以及控制器，传感器与控制器安装在结构本体上；

所述控制器包含以下模块：

路标识别模块：获取来自传感器的周围环境数据，识别人工路标；

定位模块：计算获得结构本体相对人工路标的实时位姿，计算实时位姿与目标位姿之间的偏差数据；

导航控制模块：根据偏差数据生成导航控制指令。

优选地，所述人工路标上设置有色块部，色块部包含第一色块与第二色块，所述第一色块与第二色块的反射率不等；

所述传感器包含激光传感器，激光传感器能够扫描到色块。

优选地，所述人工路标包含第一矩形板与第二矩形板这两块矩形板，所述第一矩形板与第二矩形板之间存在夹角。

优选地，所述传感器还包含里程计，所述激光传感器包含激光测距传感器；

所述第一色块为黑色色块，所述第二色块为白色色块。

优选地，包含多个人工路标，多个人工路标上的第一色块与第二色块的排列顺序存在不同。

本发明还提供了一种上述的基于人工路标的移动机器人系统的停靠方法，包含以下步骤：

路标识别步骤：获取来自传感器的周围环境数据，识别人工路标；

定位步骤：计算获得结构本体相对人工路标的实时位姿，计算实时位姿与目标位姿之间的偏差数据；

导航控制步骤：根据偏差数据生成导航控制指令。