[发明专利]网球场机器人的定位方法及系统

说明书

本发明提供一种网球场机器人的定位系统，本发明方法，包括：固定在网球场的基站，固定在移动机器人车体上的电子标签，实时定位网球场内机器人并确定其二维坐标和航向角的坐标定位单元，所述电子标签以固定的通信频率与各基站通信，所述坐标定位单元包括记录电子标签和各基站通信时间的时间记录模块，实时计算机器人移动过程中机器人与各基站之间距离值的数值计算模块，将计算的数值转化为机器人在网球场上二维坐标的坐标转换模块，实时计算机器人移动过程中航向角的角度计算模块，本发明保证了捡球机器人在网球场内任意位置运动时，二维坐标的误差在±10cm以内，航向角误差最大不超过2度，确保机器人的准确定位。

技术领域

本发明涉及服务机器人领域，尤其涉及一种网球场机器人的定位方法及系统。

背景技术

随着网球运动的普及，越来越多的人喜欢上网球运动，进而出现了许多为网球场服务的机器人，例如智能捡网球机器人、网球场清洁机器人等。而为了提高工作效率，这些机器人都需要在工作过程中准确知道自己在网球场内的位置信息，例如网球场清洁机器人需要位置信息来更好的规划机器人的走行路线，帮助机器人探知是否到达网球场的边界，或者让用户指定清扫区域，智能捡网球机器人可以通过机器人的自身位置信息来确定网球的全局坐标,返回充电位置等。

现有技术很难对机器人在网球场内任意位置运动时精确定位，工作效率不高。

本发明提供了一种为在网球场工作的机器人提供准确位置信息的方法及系统。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种网球场机器人的定位方法、系统及装置。本发明主要利用固定在机器人上发射和接收无线信号的标签和固定在网球场上发射和接收无线信号的基站，通过坐标定位单元的计算，从而对机器人精确定位。本发明采用的技术手段如下：

一种网球场机器人的定位系统，包括：固定在网球场固定位置发射和接收无线信号的基站，固定在移动机器人车体上发射和接收无线信号的电子标签，实时定位网球场内机器人并确定其二维坐标和航向角的坐标定位单元，所述电子标签以固定的通信频率与各基站通信，所述坐标定位单元包括记录电子标签和各基站通信时间的时间记录模块，实时计算机器人移动过程中机器人与各基站之间距离值的数值计算模块，将计算的数值转化为机器人在网球场上二维坐标的坐标转换模块，实时计算机器人移动过程中航向角的角度计算模块。

进一步地，所述数值计算模块通过以下公式计算电子标签与各基站之间的距离：

L_n＝V*T_n，其中L_n表示标签与第n个基站之间的距离，V表示无线信号在空气中的传播速度，T_n表示标签与第n个基站的通信时间，T_n由时间记录模块测得。

进一步地，所述坐标转换模块通过比较数值计算模块得到的结果，即电子标签与各基站之间的距离，选出数值最小的3个值，通过以下方程得到机器人的二维坐标(X，Y)：

(X-X₁)²+(Y-Y₁)²＝L₁²；

(X-X₂)²+(Y-Y₂)²＝L₂²；

(X-X₃)²+(Y-Y₃)²＝L₃²；