[发明专利]定位系统及方法

说明书

本发明提供了一种定位系统及方法，包括设置于可视区域背景图案中若干隐形定位码，还包括其识别装置，所述隐形定位码及所述可视区域背景图案分别由具有不同的红外光吸收能力的油墨制成，所述识别装置包括：红外光源、图像采集单元及处理器，所述图像采集单元用于采集所述红外光源照射下的隐形定位码的图像并发送至所述处理器，所述处理器对所述图像进行隐形定位码的识别并根据预存的隐形定位码位置进行定位。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，特别涉及一种用于可移动设备，特别是机器人的定位系统及方法。

背景技术

移动机器人需要在环境中进行导航定位。定位导航作为最底层技术，正是构建整个机器人应用系统的核心关键。由于机器人导航的环境复杂并且精度要求比较高，室内机器人的自主导航技术得到了研究者们的广泛重视。

目前常用的导航定位方法有：

一、航位推算法

利用机器人装备的各种传感器获取机器人的运动动态信息，通过递推累计公式获得机器人相对初试状态的估计位置。航位推算较常使用的传感器一般有：码盘(类似于车辆里程计，记录车轮的转数，获得机器人相对于上一采样时刻的状态改变量)，惯性传感器(如陀螺仪、加速度计，得到机器人的角加速度和线加速度信息，通过积分获得机器人的位置信息)等。这种定位方法有累积误差，随着行驶时间、距离的不断增加，误差也不断增大。因此导航推算法不适合于长时间、长距离的精确定位。

二、参照定位法

机器人通过获得外界一些位置等己知的参照信息，通过计算自己与参照信息之间的相互关系，进而解算出自己的位置。下面的基站定位法、地图匹配法、图像匹配法都属于此类。

1.基站定位法。机器人通过各种传感器被动接收或主动探测已知位置的基站(或信标)，经过定位计算(三边定位或三角定位)得出机器人与基站的相对位置，再根据基站的位置坐标，计算出机器人的坐标。其定位精度没有累积误差，和用于信号质量及定位算法关系密切。

2.地图匹配法。机器人通过自身的各种传感器探测周围环境，利用感知到的局部环境信息进行局部的地图构造，并与其内部事先存储的完整地图进行匹配。通过匹配关系获得自己在全局环境中的位置。该方法受环境布局影响大，只适于一些结构相对简单的环境。

3.图像匹配法。机器人通过事先移动获得环境中各特征点的图像信息，利用目标物体的几何形状模型，在目标上取3个以上的特征点和探测到的图像特征点进行匹配。

近年来SLAM(Simultaneous Localization and Mapping即时定位与地图构建)技术是目前主流的机器人定位技术。行业领先的服务机器人企业，八成都采用了SLAM技术。简单来说，SLAM技术是指机器人在未知环境中，完成定位、建图、路径规划的整套流程。就技术本身而言，经过多年验证，已相当成熟，但目前成本比较高。

此外，中国发明专利CN 108121332 A公开了一种基于二维码的室内移动机器人定位装置及方法，该方法基于采集固定位置预设的二维码图像进行定位，具有计算速度快、二维码搜索范围大、定位精度高的优点。但是，该方法中，需要专门在地面等位置装设二维码，具有占用面积大，对室内空间表面无法再次利用的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可移动设备的定位系统及方法，以解决现有的定位技术所存在的适用性差、成本高、计算过程复杂及空间利用率低的问题。

特别是在某些应用场景下，例如教学、比赛、表演，出于体积、成本、精度等要求，二维码是一种较好的定位方法，但是为了展示的效果，不能在下面铺满二维码。因此，本发明提出了一种基于隐形定位码的定位方法及系统，以解决上述问题。