一种具有人工在线修正功能的移动机器人定位方法

摘要

一种具有人工在线修正功能的移动机器人定位方法，包括：人工修正事件检测及处理；运动参数标准化与分发；里程数据、航向角数据、俯仰角数据以及速度和前进后退标志的处理；定位计算及运动姿态估计；坐标变换；显示与处理。本发明的优点是：可通过操控人员在导航图上人工设定机器人位置坐标，修正航迹推算初始值与航向角，及时消除航迹推算的累积误差，从而使得惯性导航始终处于短周期工作状态；修正了移动机器人的回退运动与非结构地面坡度两个因素所导致的水平位移误差。因此，本发明可满足移动机器人的长时间小区域导航要求。

主权项

一种具有人工在线修正功能的移动机器人定位方法，其特征在于，将可人工在线修正航迹推算初始值的策略整合到惯性导航技术中，包括下述步骤：1)、检测是否有人工修正事件发生，若有则进行人工修正事件处理，若无则直接转步骤2)；所述的人工修正事件的发生是因为操控人员观察到机器人的实际位置与导航图上的显示位置出现偏差，从而进行人工修正操作的，其中机器人的实际位置由操控人员观察机器人周边环境图像的地标获知,或由机器人进入特定区域后传送过来的信号获知；所述的步骤1)中的人工修正事件处理包括下述步骤：(1.1)获取操控人员在导航图上所设定的机器人准确位置坐标设定方式是人工输入坐标、人工点击地图获取坐标或人工拖曳地图获取坐标；(1.2)根据第k次人工修正前瞬间位置坐标第k次修正时所设定的位置坐标以及第k‑1次修正时所设定的位置坐标计算得到本次的航向角修正量(1.3)将人工修正事件标志置1，以通知定位计算；2)、对机器人端传输过来的运动参数进行标准化工作，包括定点数与浮点数的转化处理，数据有效位数的处理，然后将标准化了的里程数据、航向角数据、俯仰角数据及速度和前进后退标志分发给相应的各个单元；3)、里程数据、航向角数据、俯仰角数据以及速度和前进后退标志的有效性判断及处理；4)、机器人运动姿态估计及定位计算；所述的步骤4)中的定位计算包括以下步骤：(4.1)检查人工修正事件标志是否为1，若是则转到步骤(4.2)，若否则转到步骤(4.3)；(4.2)使用当前修正后的位置坐标作为本次定位计算的坐标输出，同时将作为下一次航迹推算的初始值，转到步骤(4.4)；(4.3)计算当前机器人位置坐标：其中，k表示第k次人工在线修正事件；j表示从第0到第k次的人工在线修正事件索引参量；i表示第k次人工修正事件发生后的第i时刻，下一次人工修正事件发生时重新计 数；表示第k次人工在线修正后，第i时刻的机器人位置坐标；分别为导航过程中第k次人工在线修正后，第i时刻机器人端传送过来的机器人俯仰角、相对里程以及前进后退标志；分别为导航过程中第k次人工在线修正后，第i时刻机器人端传送过来的航向角和修正后的航向角；为第j次人工修正的航向角增量；(4.4)转到步骤5)；5)、将计算得到的机器人实际坐标转化成相应的地图坐标；6)、将最终处理得到的机器人位置坐标、运动姿态在导航图中予以显示，并保存相关运动参数。