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【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
可移動(dòng)載體的定位方法、裝置和掃地機(jī)器人
[0001]本公開涉及移動(dòng)物體定位
,尤其涉及一種可移動(dòng)載體的定位方法、裝置和掃地機(jī)器人。
技術(shù)介紹
[0002]本部分旨在為權(quán)利要求書陳述的實(shí)施方式提供背景或上下文。此處的描述不因?yàn)榘ㄔ诒静糠种芯统姓J(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]為了高效清掃作業(yè)范圍內(nèi)的全部區(qū)域,實(shí)現(xiàn)既不漏掃某些區(qū)域,又不重復(fù)清掃某些區(qū)域,掃地機(jī)器人需要能夠準(zhǔn)確檢測其運(yùn)動(dòng)時(shí)的移動(dòng)距離。碼表,陀螺儀及光學(xué)位移檢測裝置是掃地機(jī)器人常用的位移檢測傳感器。掃地機(jī)器人需要有效融合多個(gè)位移檢測傳感器的輸出數(shù)據(jù),得到精確可靠的位移數(shù)據(jù)。如何高效準(zhǔn)確地融合這些位移檢查傳感器的輸出數(shù)據(jù),是本領(lǐng)域技術(shù)人員持續(xù)研究的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004]本公開提供一種可移動(dòng)載體的定位方法、裝置和掃地機(jī)器人。
[0005]本公開提供的技術(shù)方案如下。
[0006]第一方面,本公開的實(shí)施例提供一種可移動(dòng)載體的定位方法,在所述可移動(dòng)載體上安裝有光學(xué)位移檢測裝置、左碼表、右碼表和陀螺儀,所述可移動(dòng)載體具有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪,所述光學(xué)位移檢測裝置在所述可移動(dòng)載體所處平面的正投影與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線所在直線在所述可移動(dòng)載體所處平面的正投影不重疊,所述左碼表用于確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中左驅(qū)動(dòng)輪在第i個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的移動(dòng)距離ΔS
L
(i),所述右碼表用于確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中右驅(qū)動(dòng)輪在第i個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的移動(dòng)距離ΔS
R
(i),所述定位方法包括:
[0007]在所述可移動(dòng)載 ...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種可移動(dòng)載體的定位方法,其特征在于,在所述可移動(dòng)載體上安裝有光學(xué)位移檢測裝置、左碼表、右碼表和陀螺儀,所述可移動(dòng)載體具有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪,所述光學(xué)位移檢測裝置在所述可移動(dòng)載體所處平面的正投影與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線所在直線在所述可移動(dòng)載體所處平面的正投影不重疊,所述左碼表用于確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中左驅(qū)動(dòng)輪在第i個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的移動(dòng)距離ΔS
L
(i),所述右碼表用于確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中右驅(qū)動(dòng)輪在第i個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的移動(dòng)距離ΔS
R
(i),所述定位方法包括:在所述可移動(dòng)載體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),獲得在第i個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)所述光學(xué)位移檢測裝置在第一方向上的移動(dòng)距離Δx(i)和在第二方向上的移動(dòng)距離Δy(i),所述第一方向和所述第二方向分別為所述光學(xué)位移檢測裝置的坐標(biāo)系的兩個(gè)坐標(biāo)軸的正方向,所述可移動(dòng)載體旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)軸垂直于所述可移動(dòng)載體所處平面,所述第一方向和所述第二方向彼此垂直且平行于所述可移動(dòng)載體所處平面;根據(jù)所述移動(dòng)距離Δx(i)和所述移動(dòng)距離Δy(i)估算出所述可移動(dòng)載體的旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
(i)以及所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)在垂直于所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線的方向上的移動(dòng)距離Δy
O
(i);根據(jù)所述移動(dòng)距離ΔS
L
(i)和所述移動(dòng)距離ΔS
R
(i)估算出所述可移動(dòng)載體的旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)以及所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)在垂直于所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線的方向上的移動(dòng)距離Δy
M
(i);根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
(i)、所述移動(dòng)距離Δy
O
(i)、所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)、所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)以及所述陀螺儀檢測到的所述可移動(dòng)載體的旋轉(zhuǎn)角度Δα
T
(i)得到所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)在垂直于所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線的方向上的移動(dòng)距離Δy
N
(i);根據(jù)所述移動(dòng)距離Δy
N
(i)計(jì)算所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)在固定坐標(biāo)系的坐標(biāo)位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于,旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
(i)按照如下公式計(jì)算:其中,為所述光學(xué)位移檢測裝置的坐標(biāo)系與所述可移動(dòng)載體的坐標(biāo)系的偏差角度,H為所述光學(xué)位移檢測裝置相對(duì)于所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線的垂直距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述移動(dòng)距離Δy
O
(i)按照如下公式確定:其中,為所述光學(xué)位移檢測裝置的坐標(biāo)系與所述可移動(dòng)載體的坐標(biāo)系的偏差角度,D1為所述光學(xué)位移檢測裝置到所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線的垂足與左驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值,D為所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)按照如下公式計(jì)算:其中,D為所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,Δy
M
(i)按照如下公式計(jì)算:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
(i)、所述移動(dòng)距離Δy
O
(i)、所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)、所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)以及所述陀螺儀檢測到的所述可移動(dòng)載體的旋轉(zhuǎn)角度Δα
T
(i)得到所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i);其中,對(duì)近期內(nèi)的所述位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到所述參數(shù)E
Y
(i);對(duì)近期內(nèi)的所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
(i)與所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
T
(i)的偏差和近期內(nèi)的所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)與所述旋轉(zhuǎn)角度Δα
T
(i)的偏差進(jìn)行比較,得到所述參數(shù)E
α
(i);根據(jù)近期內(nèi)所述光學(xué)位移檢測裝置提供的像素均值Su(i)和畫質(zhì)評(píng)價(jià)值Sq(i)評(píng)價(jià)當(dāng)前光學(xué)位移檢測裝置輸出的數(shù)據(jù)的可靠性,得到所述參數(shù)E
S
(i);統(tǒng)計(jì)近期內(nèi)所述移動(dòng)距離Δy
O
(i)幾乎為0的頻次,得到所述參數(shù)E
Z
(i)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述參數(shù)E
Y
(i)按照如下公式計(jì)算:E
Y
(i)=K
Y
E
Y
(i
?
1)+[ΔY
M
(i)
?
ΔY
O
(i)]2;其中,E
Y
(i
?
1)為參數(shù)E
Y
(i)在上一時(shí)間間隔的數(shù)值,K
Y
為衰減因子。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述參數(shù)E
α
(i)按照如下公式計(jì)算:E
α
(i)=K
α
E
α
(i
?
1)+[Δα
M
(i)
?
Δα
T
(i)]2?
[Δα
O
(i)
?
Δα
T
(i)]2;其中,E
α
(i
?
1)為參數(shù)E
α
(i)在上一時(shí)間間隔的數(shù)值,K
α
為衰減因子。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述參數(shù)E
S
(i)按照如下公式計(jì)算:E
S
(i)=K
S
E
S
(i
?
1)+Sq(i)
?
C
S
Su(i);其中,K
S
為衰減因子,E
S
(i
?
1)為參數(shù)E
S
(i)在上一時(shí)間間隔的數(shù)值,C
S
為設(shè)定比例系數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述參數(shù)E
Z
(i)按照如下公式計(jì)算:其中,K
Z
為衰減因子,E
Z
(i
?
1)為E
Z
(i)上一時(shí)間間隔的數(shù)值,C
O
為設(shè)定閾值。11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:在所述參數(shù)E
Y
(i)小于或等于設(shè)定閾值C
Y
而表明近期內(nèi)位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差足夠小、同時(shí)在第i時(shí)間間隔|Δα
M
(i)
?
Δα
T
(i)|<|Δα
O
(i)
?
Δα
T
(i)|、并且|Δα
M
(i)
?
Δα
T
(i)|<C
α
的情況下,令Δy
N
(i)=Δy
M
(i),其中,C
α
為設(shè)定弧度閾值。12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:在所述參數(shù)E
Y
(i)小于或等于設(shè)定閾值C
Y
而表明近期內(nèi)位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差足夠小、同時(shí)在第i時(shí)間間隔|Δα
M
(i)
?
Δα
T
(i)|<|Δα
O
(i)
?
Δα
T
(i)|、并且|Δα
M
(i)
?
Δα
T
(i)|≥C
α
的情況下,令
其中,C
α
為設(shè)定弧度閾值,D為所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值,D1為所述光學(xué)位移檢測裝置到所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線的垂足與左驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值,Δy
M
(i
?
1)為上一時(shí)間間隔Δy
M
(i)的取值,Δy
O
(i
?
1)為上一時(shí)間間隔Δy
O
(i)的取值。13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:在所述參數(shù)E
Y
(i)小于或等于設(shè)定閾值C
Y
而表明近期內(nèi)位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差足夠小、同時(shí)在第i時(shí)間間隔|Δα
M
(i)
?
Δα
T
(i)|≥|Δα
O
(i)
?
Δα
T
(i)|、并且|Δα
O
(i)
?
Δα
T
(i)|<C
α
的情況下,令Δy
N
(i)=Δy
O
(i),其中,C
α
為設(shè)定弧度閾值。14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:在所述參數(shù)E
Y
(i)小于或等于設(shè)定閾值C
Y
而表明近期內(nèi)位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差足夠小、同時(shí)在第i時(shí)間間隔|Δα
M
(i)
?
Δα
T
(i)|≥|Δα
O
(i)
?
Δα
T
(i)|、并且|Δα
O
(i)
?
Δα
T
(i)|≥C
α
的情況下,令其中,C
α
為設(shè)定弧度閾值,D為所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值,D1為所述光學(xué)位移檢測裝置到所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線的垂足與左驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值,Δy
M
(i
?
1)為上一時(shí)間間隔Δy
M
(i)的取值,Δy
o
(i
?
1)為上一時(shí)間間隔Δy
O
(i)的取值。15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:在所述參數(shù)E
Y
(i)大于設(shè)定閾值C
Y
而表明近期內(nèi)位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差大、所述參數(shù)E
α
(i)大于設(shè)定閾值C
d+
而表明近期內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
(i)比旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)更接近旋轉(zhuǎn)角度Δα
T
(i)、并且在第i時(shí)間間隔|Δα
o
(i)
?
Δα
T
(i)|<C
α
的情況下,令Δy
N
(i)=Δy
O
(i),其中,C
α
為設(shè)定弧度閾值。16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:在所述參數(shù)E
Y
(i)大于設(shè)定閾值C
Y
而表明近期內(nèi)位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差大、所述參數(shù)E
α
(i)大于設(shè)定閾值C
d+
而表明近期內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
(i)比旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)更接近旋轉(zhuǎn)角度Δα
T
(i)、并且在第i時(shí)間間隔|Δα
O
(i)
?
Δα
T
(i)|≥C
α
的情況下,令
其中,C
α
為設(shè)定弧度閾值,D為所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值,D1為所述光學(xué)位移檢測裝置到所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線的垂足與左驅(qū)動(dòng)輪中心的距離值,Δy
M
(i
?
1)為上一時(shí)間間隔Δy
M
(i)的取值,Δy
O
(i
?
1)為上一時(shí)間間隔Δy
O
(i)的取值。17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:在所述參數(shù)E
Y
(i)大于設(shè)定閾值C
Y
而表明近期內(nèi)位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差大、所述參數(shù)E
α
(i)小于設(shè)定閾值C
d
?
而表明近期內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)比旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
(i)更接近旋轉(zhuǎn)角度Δα
T
(i)、并且在第i時(shí)間間隔|Δα
M
(i)
?
Δα
T
(i)|<C
α
的情況下,令Δy
N
(i)=Δy
M
(i),其中,C
α
為設(shè)定弧度閾值。18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,根據(jù)參數(shù)E
Y
(i)、參數(shù)E
α
(i)、參數(shù)E
S
(i)和參數(shù)E
z
(i)中的至少一個(gè)參數(shù)確定所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪中心的連線中點(diǎn)的移動(dòng)距離Δy
N
(i),包括:在所述參數(shù)E
Y
(i)大于設(shè)定閾值C
Y
而表明近期內(nèi)位移變量Δy
O
(i)和所述移動(dòng)距離Δy
M
(i)的偏差大、所述參數(shù)E
α
(i)小于設(shè)定閾值C
d
?
而表明近期內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度Δα
M
(i)比旋轉(zhuǎn)角度Δα
O
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:聶宏,李照龍,牟榮勝,
申請(qǐng)(專利權(quán))人:天津希格瑪微電子技術(shù)有限公司,
類型:發(fā)明
國別省市:
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