[发明专利]基于二维码的轨迹纠偏方法

说明书

本发明公开了基于二维码的轨迹纠偏方法，二维码沿Y轴间隔直线排列，轨迹纠偏方法包括：移动机器人运动至与任意一个二维码在X轴上平齐，以该二维码为初始二维码，读取初始二维码的坐标信息，分析移动机器人与初始二维码的位置关系，判断位置关系是否异常，若异常则根据位置关系从预设的纠偏数学模型库中获取对应的纠偏数学模型；根据纠偏数学模型和位置关系计算移动机器人的纠偏参数，移动机器人按照纠偏参数运动至与下一个二维码在X轴上平齐。本发明的纠偏过程简单灵活，施工成本小、难度低。

技术领域

本发明涉及导航控制技术领域，尤其涉及基于二维码的轨迹纠偏方法。

背景技术

移动机器人的导航方式很多，目前市面上使用的有磁条导航、磁钉与惯导导航、SLAM视觉导航等。其中磁条导航局限性太大，使用起来不够灵活；磁钉导航需要在地面嵌入磁钉，对地面造成破坏，施工难度大且不易维护；SLAM视觉导航成本太高，且技术还不是很成熟。

因此，如何设计算法简单灵活的轨迹纠偏方法是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有导航方式存在局限性大、成本高、纠偏效果差的缺陷，本发明提出基于二维码的轨迹纠偏方法。

本发明采用的技术方案是，设计基于二维码的轨迹纠偏方法，二维码沿Y轴间隔直线排列，轨迹纠偏方法包括：移动机器人运动至与任意一个二维码在X轴上平齐，以该二维码为初始二维码，读取初始二维码的坐标信息，分析移动机器人与初始二维码的位置关系，判断位置关系是否异常，若异常则根据位置关系从预设的纠偏数学模型库中获取对应的纠偏数学模型；根据纠偏数学模型和位置关系计算移动机器人的纠偏参数，移动机器人按照纠偏参数运动至与下一个二维码在X轴上平齐。

优选的，判断位置关系是否异常，若正常则移动机器人按照当前状态继续运动至与下一个二维码在X轴上平齐。

优选的，分析移动机器人与初始二维码的位置关系包括：以初始二维码的中心为坐标系原点，计算移动机器人与初始二维码在X轴上的偏差e、移动机器人的行进方向和Y轴之间的航向角α，根据偏差e和航向角α的正负分析移动机器人与初始二维码的位置关系。

优选的，偏差e和航向角α的正负判断移动机器人与初始二维码的位置关系包括：当e≤0、α0时为第一种，移动机器人偏左、航向角左偏；当e0、α＝0时为第二种，移动机器人偏左、航向角正常；当e0、α0时为第三种，移动机器人偏左、航向角右偏；当e＝0、α＝0时为第四种，移动机器人正常、航向角正常；当e0、α0时为第五种，移动机器人偏右、航向角左偏；当e0、α＝0时为第六种，移动机器人偏右、航向角正常；当e≥0、α0时为第七种，移动机器人偏右、航向角右偏。

优选的，判断位置关系是否异常包括：当位置关系为第一种、第二种、第三种、第五种、第六种及第七种的任意一种时，则判断位置关系异常。

优选的，判断位置关系是否异常还包括：当位置关系为第四种时，则判断位置关系正常。

优选的，纠偏数学模型库中设有第一纠偏数学模型、第二纠偏数学模型和第三纠偏数学模型，位置关系为第三种或第五种时对应第一纠偏数学模型，位置关系为第一种或第七种时对应第三纠偏数学模型，位置关系为第二种或第六种时对应第二纠偏模型。

优选的，第一纠偏数学模型包括：m为初始二维码到下一个二维码的距离，L为移动机器人两侧驱动轮的中心距，v为移动机器人运动到初始二维码时的行进速度；当αθ时，移动机器人按照当前状态继续运动至与下一个二维码在X轴上平齐；当α≥θ时，移动机器人的一侧驱动轮速度为pv、另一侧驱动轮速度为v，移动机器人运动到与下一个二维码在X轴上平齐后，两侧驱动轮速度均调整为v。

优选的，位置关系为第三种时从纠偏数学模型库中获取第一纠偏数学模型，当α≥θ时，移动机器人的纠偏参数为左侧驱动轮速度为v、右侧驱动轮速度为pv。