CN106142082B - 机器人调整路径偏移的定位导航方法 - Google Patents

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Abstract

一种机器人调整路径偏移的定位导航方法包括如下步骤：设置方向定位条和平移定位条；分别记录左侧传感器经过方向定位条的时间t2、右侧传感器经过方向定位条的时间t1及左侧传感器经过平移定位条的时间t2+T；计算得出实际行走方向与方向定位条的法线之间的夹角β；计算得出平移定位条与方向定位条的交点到左侧传感器实际经过平移定位条的t2+T时刻在方向定位条上的投影点之间的长度L；计算得出设计轨迹上的左侧传感器于t2+T时刻所处的定位点在方向定位条上的投影和交点之间的距离L1；分别比较L和L1、90°+β和γ，得到需要调整的平移位置差和偏转角。本发明根据几何关系计算实际路径相对于预定路径的偏移角度和偏移量，将机器人调整到正确的行走路径。

Description

机器人调整路径偏移的定位导航方法
技术领域
本发明涉及一种机器人调整路径偏移的定位导航方法，尤其是一种靶式控制且定点校正的机器人调整路径偏移的定位导航方法。
背景技术
目前在无轨室内定位导航的方案有视频图像识别、激光雷达、定点设置有源或无源标识等定位法。其定点设置有源和无源标识等定位法布置要求高，实施成本高。视频图像识别、激光雷达设备方案技术难度大、成本高。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种机器人调整路径偏移的定位导航方法，所述机器人调整路径偏移的定位导航方法能够在机器人需要行走的路径上转弯处和按照行走***的偏差量以及实际容许的最大偏差量决定设置校正点，从而能够确定机器人在室内行走过程中实际路径与预定路径的偏移，进而纠正机器人行走到正确的路径上。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人调整路径偏移的定位导航方法，包括如下步骤：
步骤1：在机器人需要行走的路径的转弯处和直行路径上设置方向定位条以及与方向定位条之间夹角为α的平移定位条，所述方向定位条和平移定位条为用户设定的校正点，校正点的密度由行走***的偏差量以及实际容许的最大偏差量决定；
步骤2：机器人沿实际行走方向以设定的速度v匀速行走，左侧传感器经过方向定位条的时间记录为t2，右侧传感器经过方向定位条的时间记录为t1，以及左侧传感器经过平移定位条的时间记录为t2+T；
步骤3：已知左侧传感器到右侧传感器的安装尺寸为d，实际行走方向与方向定位条的法线之间的夹角记为β，则计算得出β＝tg-1(v*(t1-t2)/d)；
步骤4：平移定位条与方向定位条的交点到左侧传感器实际经过平移定位条的t2+T时刻在方向定位条上的投影点之间的长度记为L，则计算得出L＝((v*T)*cosβ)/(tgα)；
步骤5：设计轨迹上的左侧传感器于t2+T时刻所处的定位点在方向定位条上的投影和交点之间的距离记为L1，则计算得出L1＝L0-v*T*cosγ，其中L0和γ均已知，L0为设计轨迹上的左侧传感器于t2时刻所处的位置在方向定位条上的投影和交点之间的距离，γ为设计轨迹与方向定位条之间形成的大于0°小于90°的夹角；
步骤6：比较L和L1，即得到经过t2+T时间后，机器人按照实际行走方向与按照设计轨迹行走两种情况下在方向定位条方向上需要调整的投影平移位置差L’，即，L’＝L-L1＝((v*T)*cosβ)/(tgα)-(L0-v*T*cosγ)；比较90°+β与γ，即得到经过t2+T时间后，机器人按照实际行走方向与按照设计轨迹行走两种情况下需要调整的偏转角θ，即，θ＝90°+β-γ＝90°+tg-1(v*(t1-t2)/d)-γ。
作为本发明的进一步改进，所述方向定位条和平移定位条的材质以及地面布设距离应与左侧传感器和右侧传感器的性能相匹配。
作为本发明的进一步改进，所述左侧传感器和右侧传感器分别由一个或一个以上的传感器构成。
本发明的有益效果是：本发明机器人调整路径偏移的定位导航方法，系根据几何关系以及匀速行走条件计算出实际路径相对于预定路径的偏移角度和偏移量，从而可以将机器人调整到正确的行走路径上。
附图说明
图1为本发明机器人调整路径偏移的定位导航方法的几何关系示意图。
对照以上附图，作如下补充说明：
1---传感器⑹在⑶和⑷上的运动轨迹
2---传感器⑺在⑶和⑷上的运动轨迹
3---平移定位条 4---方向定位条
6---左侧传感器 7---右侧传感器
8---实际行走方向 9---设计轨迹
11---机器人 15---定位点
34---交点
具体实施方式
本发明涉及一种机器人调整路径偏移的定位导航方法，其包括如下步骤：
步骤1：在机器人11需要行走的路径的转弯处和直行路径上设置方向定位条4以及与方向定位条4之间夹角为α的平移定位条3，所述方向定位条和平移定位条为用户设定的校正点，校正点的密度由行走***的偏差量以及实际容许的最大偏差量决定；
步骤2：机器人11沿实际行走方向8以设定的速度v匀速行走，左侧传感器6经过方向定位条4的时间记录为t2，右侧传感器7经过方向定位条4的时间记录为t1，以及左侧传感器6经过平移定位条3的时间记录为t2+T；
步骤3：已知左侧传感器6到右侧传感器7的安装尺寸为d，实际行走方向8与方向定位条4的法线之间的夹角记为β，则计算得出β＝tg-1(v*(t1-t2)/d)；
步骤4：平移定位条3与方向定位条4的交点34到左侧传感器6实际经过平移定位条3的t2+T时刻在方向定位条4上的投影点之间的长度记为L，则计算得出L＝((v*T)*cosβ)/(tgα)；
步骤5：设计轨迹9上的左侧传感器6于t2+T时刻所处的定位点15在方向定位条4上的投影和交点34之间的距离记为L1，则计算得出L1＝L0-v*T*cosγ，其中L0和γ均已知，L0为设计轨迹9上的左侧传感器6于t2时刻所处的位置在方向定位条4上的投影和交点34之间的距离，γ为设计轨迹9与方向定位条4之间形成的大于0°小于90°的夹角；
步骤6：比较L和L1，即得到经过t2+T时间后，机器人11按照实际行走方向8与按照设计轨迹9行走两种情况下在方向定位条4方向上需要调整的投影平移位置差L’，即，L’＝L-L1＝((v*T)*cosβ)/(tgα)-(L0-v*T*cosγ)；比较90°+β与γ，即得到经过t2+T时间后，机器人11按照实际行走方向8与按照设计轨迹9行走两种情况下需要调整的偏转角θ，即，θ＝90°+β-γ＝90°+tg-1((v*(t1-t2)/d)-γ。
因为方向定位条4和平移定位条3为用户设定的校正点，从而平移定位条3和方向定位条4之间的夹角α为已知。
实际行走方向8与设计轨迹9偏离。
机器人11为设定好的匀速行驶，速度v已知。
时间t2、t1、T都是根据传感器6、7经过方向定位条4、平移定位条3的时刻记录下来的，故，时间t2、t1、T已知。
在由左侧传感器6从t2到t2+T之间的实际运动轨迹、方向定位条4、左侧传感器6于t2+T时刻在平移定位条3上的位置点于方向定位条4上的投影6’所组成的第①个直角三角形以及由左侧传感器6从t2到t1之间的实际运动轨迹、方向定位条4、左侧传感器6到右侧传感器7的安装尺寸d之间所组成的第②个直角三角形中，实际行走方向8与方向定位条4的法线之间的夹角和左侧传感器6到右侧传感器7的安装尺寸与方向定位条4之间的夹角为同位角，均为β，故，在第②个直角三角形中，β所对的直角边长度v*(t1-t2)以及β相邻的直角边长度d均为已知，根据勾股定理，可以计算得出β＝tg-1(v*(t1-t2)/d)。
在第①个直角三角形中，β角相邻的斜边长度为v*T，则与β角相邻的直角边长度为(v*T)*cosβ；在平移定位条3、方向定位条4以及左侧传感器6实际经过平移定位条3于t2+T时刻的位置点在方向定位条4上的投影6’组成的第③个直角三角形中，α及α所对的直角边长度(v*T)*cosβ均已知，根据勾股定理，可以计算得出另一个直角边L＝((v*T)*cosβ)/(tgα)。
L0和机器人初始位置、速度v、设计轨迹9与方向定位条4之间的夹角γ有关，因为设计轨迹9是预先设计好的、已知的，因此，相当于L0就是一个可计算的确定值。
假设机器人11从初始位置以速度v行走，经时间t2刚好到达方向定位条4上的某位置，左侧传感器6在t2+T时刻到达定位点15，在由设计轨迹9、方向定位条4以及定位点15在方向定位条4上的投影15’所组成的第④个直角三角形中，γ角以及与γ角相邻的斜边长度v*T均已知，根据勾股定理，可以计算得出与γ角相邻的直角边长度为v*T*cosγ，则该定位点15在方向定位条4上的投影15’和交点34之间的距离L1＝L0-v*T*cosγ。
机器人11从初始位置以速度v行走，经时间t2也可以没有到达方向定位条4，而是在方向定位条4上有投影时，该定位点15在方向定位条4上的投影和交点34之间的距离同样是L1＝L0-v*T*cosγ。因为t2时刻是否刚好到达方向定位条4上的某位置，影响第④个直角三角形的位置变化，而大小无变化，即，第④个直角三角形中，γ角以及与γ角相邻的斜边长度v*T均已知且确定，故，定位点15在方向定位条4上的投影和交点34之间的距离依然是L1＝L0-v*T*cosγ。
因为β是实际行走方向8与方向定位条4的法线的夹角，90°+β是实际行走方向8与方向定位条4的夹角，γ是设计轨迹9与方向定位条4的夹角。
所述方向定位条4和平移定位条3为用户设定的校正点，校正点的密度由行走***的偏差量(含环境干扰)以及实际容许的最大偏差量决定。
所述方向定位条4和平移定位条3的材质以及地面布设距离应与左侧传感器6和右侧传感器7的性能相匹配。
所述左侧传感器6和右侧传感器7分别由一个或一个以上的传感器构成。
本发明机器人调整路径偏移的定位导航方法，系根据几何关系以及匀速行走条件计算出实际路径相对于预定路径的偏移角度和偏移量，从而可以将机器人11调整到正确的行走路径上。

Claims (3)

1.一种机器人调整路径偏移的定位导航方法，其特征是：包括如下步骤：
步骤1：在机器人需要行走的路径的转弯处和直行路径上设置方向定位条以及与方向定位条之间夹角为α的平移定位条，所述方向定位条和平移定位条为用户设定的校正点，校正点的密度由行走***的偏差量以及实际容许的最大偏差量决定；
步骤2：机器人沿实际行走方向以设定的速度v匀速行走，左侧传感器经过方向定位条的时间记录为t2，右侧传感器经过方向定位条的时间记录为t1，以及左侧传感器经过平移定位条的时间记录为t2+T；
步骤3：已知左侧传感器到右侧传感器的安装尺寸为d，实际行走方向与方向定位条的法线之间的夹角记为β，则计算得出β＝tg-1(v*(t1-t2)/d)；
步骤4：平移定位条与方向定位条的交点到左侧传感器实际经过平移定位条的t2+T时刻在方向定位条上的投影点之间的长度记为L，则计算得出L＝((v*T)*cosβ)/(tgα)；
步骤5：设计轨迹上的左侧传感器于t2+T时刻所处的定位点在方向定位条上的投影和交点之间的距离记为L1，则计算得出L1＝L0-v*T*cosγ，其中L0和γ均已知，L0为设计轨迹上的左侧传感器于t2时刻所处的位置在方向定位条上的投影和交点之间的距离，γ为设计轨迹与方向定位条之间形成的大于0°小于90°的夹角；
步骤6：比较L和L1，即得到经过t2+T时间后，机器人按照实际行走方向与按照设计轨迹行走两种情况下在方向定位条方向上需要调整的投影平移位置差L’，即，L’＝L-L1＝((v*T)*cosβ)/(tgα)-(L0-v*T*cosγ)；比较90°+β与γ，即得到经过t2+T时间后，机器人按照实际行走方向与按照设计轨迹行走两种情况下需要调整的偏转角θ，即，θ＝90°+β-γ＝90°+tg-1(v*(t1-t2)/d)-γ。
2.根据权利要求1所述的机器人调整路径偏移的定位导航方法，其特征是：所述方向定位条和平移定位条的材质以及地面布设距离应与左侧传感器和右侧传感器的性能相匹配。
3.根据权利要求1所述的机器人调整路径偏移的定位导航方法，其特征是：所述左侧传感器和右侧传感器分别由一个或一个以上的传感器构成。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107515605B (zh) * 2017-07-12 2020-12-18 台州智奥通信设备有限公司 一种基于超声波测距的agv小车导航方法及***
CN108296687B (zh) * 2018-03-05 2019-08-27 北京华航唯实机器人科技股份有限公司 轨迹调整方法及装置
CN114690751A (zh) * 2020-12-11 2022-07-01 珊口（深圳）智能科技有限公司 停泊控制方法、控制***、移动机器人及存储介质
CN113447040B (zh) * 2021-08-27 2021-11-16 腾讯科技（深圳）有限公司 行驶轨迹确定方法、装置、设备以及存储介质
CN114159278B (zh) * 2021-09-28 2024-03-15 杭州程天科技发展有限公司 适用于外骨骼吊架的自动校正控制方法和相关设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1033590A (zh) * 1987-07-28 1989-07-05 布莱阿姆青年大学 机器人误差矫正装置和方法
CN1206880A (zh) * 1997-07-11 1999-02-03 三星电子株式会社 用于控制机器人的最佳增益设定算法
CN104029203A (zh) * 2014-06-18 2014-09-10 大连大学 实现空间机械臂避障的路径规划方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234371B1 (ko) * 2010-12-21 2013-02-18 고려대학교 산학협력단 이동 로봇의 최적 경로 생성 방법 및 이를 이용한 이동 로봇
JP5778311B1 (ja) * 2014-05-08 2015-09-16 東芝機械株式会社 ピッキング装置およびピッキング方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1033590A (zh) * 1987-07-28 1989-07-05 布莱阿姆青年大学 机器人误差矫正装置和方法
CN1206880A (zh) * 1997-07-11 1999-02-03 三星电子株式会社 用于控制机器人的最佳增益设定算法
CN104029203A (zh) * 2014-06-18 2014-09-10 大连大学 实现空间机械臂避障的路径规划方法

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