[发明专利]双轮差速机器人运动模型标定方法、装置及里程计系统有效
申请号: | 201811409423.3 | 申请日: | 2018-11-23 |
公开(公告)号: | CN109571467B | 公开(公告)日: | 2020-09-18 |
发明(设计)人: | 王勇;魏春岭;邢琰;赵秋艳;吴雪峰;应磊;周益;安思颖 | 申请(专利权)人: | 北京控制工程研究所 |
主分类号: | B25J9/16 | 分类号: | B25J9/16;B25J19/00;G01C22/00 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 刘洁 |
地址: | 100080 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 双轮 机器人 运动 模型 标定 方法 装置 里程计 系统 | ||
1.一种双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,包括:
获取用户输入的第一参数,并实时获取与所述第一参数对应的机器人左、右轮电机转动次数,所述第一参数包括机器人运动时的第一直行前进轨迹信息、第一直行后退轨迹信息、原地左转轨迹信息及原地右转轨迹信息;
根据所述第一参数及对应的机器人左、右轮电机转动次数,确定机器人的姿态标定参数;
获取所述用户输入的第二参数,并实时获取与所述第二参数对应的机器人左、右轮电机转动次数,所述第二参数包括第二直行前进轨迹信息和第二直行后退轨迹信息;
根据所述第二参数、所述第二参数对应的机器人左、右轮电机转动次数以及所述姿态标定参数,确定机器人的位置标定参数;
根据所述机器人的姿态标定参数及机器人的位置标定参数,标定理论运动模型。
2.根据权利要求1所述的双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,所述获取用户输入的第一参数,包括:
显示第一参数输入界面,并获取用户输入的所述第一参数。
3.根据权利要求2所述的双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,所述获取所述用户输入的第二参数,包括:
显示第二参数输入界面,并获取所述用户输入的所述第二参数。
4.根据权利要求1所述的双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,还包括:
显示开始按钮,当检测到用户按下所述开始按钮时,确定为机器人运动轨迹的起始点。
5.根据权利要求4所述的双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,还包括:
显示完成按钮,当检测到用户按下所述完成按钮时,确定为所述机器人运动轨迹的结束点。
6.根据权利要求1-5任一项所述的双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,所述轨迹信息包含轨迹标识以及机器人x、y方向运动距离和/或机器人运动角度。
7.根据权利要求6所述的双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,所述根据所述第一参数及对应的机器人左、右轮电机转动次数,确定机器人的姿态标定参数,包括:
根据下式确定机器人的姿态标定参数:
其中,C2,1和C2,2是机器人的姿态标定参数,是由机器人运动时的第一直行前进轨迹、第一直行后退轨迹、原地左转轨迹及原地右转轨迹4条轨迹生成的广义姿态耦合矩阵,θN,m为第m条轨迹结束点处机器人的运动角度,θ0,m为第m条轨迹起始点处机器人的运动角度,m=1-4。
8.根据权利要求7所述的双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,所述根据所述第二参数、所述第二参数对应的机器人左、右轮电机转动次数以及所述姿态标定参数,确定机器人的位置标定参数,包括:
根据下式确定机器人的位置标定参数:
其中,C1,1和C1,2是机器人的位置标定参数,是由机器人的第二直行前进轨迹和第二直行后退轨迹2条轨迹生成的广义位置耦合矩阵,xN,n为第n条轨迹结束点处机器人的x方向运动距离,yN,n为第n条轨迹结束点处机器人的y方向运动距离,x0,n为第n条轨迹起始点处机器人的x方向运动距离,y0,n为第n条轨迹起始点处机器人的y方向运动距离,n=1-2。
9.根据权利要求8所述的双轮差速机器人运动模型标定方法,其特征在于,所述标定运动模型之后,还包括:
基于标定后的运动模型,输出机器人航迹推测信息,所述航迹推测信息包括位置信息和姿态信息。
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