一种用于导航车的精定位系统和方法
摘要文本
本发明公开了一种用于导航车的精定位系统和方法，目的在于解决现有的导航车采用定位磁条进行精定位时，需要预先铺设磁条，且铺设定位磁条的精度往往不高，导致其存在适应性差、定位精度不高的的问题。其包括导航车主体、驱动单元、激光雷达、IMU、激光测距位移传感器、视觉传感器、控制系统。本发明能够有效解决现有的导航车导航系统所存在的问题，其能够根据需要随意改变定位点，具有使用要求灵活的特点，能够满足更加灵活的布置作业站台的需要。同时，本发明采用更简易方便的识别方法，能将定位精度由现有的±10‑±20mm提升至±5mm，定位精度得到了极大的提高。本发明设计合理，构思巧妙，结构简单，使用方便，具有较高的使用价值和较好的应用前景。
申请人信息
- 申请人:四川福德机器人股份有限公司
- 申请人地址:621000 四川省绵阳市飞云大道中段386号
- 发明人: 四川福德机器人股份有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种用于导航车的精定位系统和方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201811159984.2 |
| 申请日 | 2018年9月30日 |
| 公告号 | CN109115204B |
| 公开日 | 2024年4月2日 |
| IPC主分类号 | G01C21/00 |
| 权利人 | 四川福德机器人股份有限公司 |
| 发明人 | 陈刚; 李波; 谢睿欣 |
| 地址 | 四川省绵阳市飞云大道中段386号 |
专利主权项内容
1. 一种精定位系统的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过激光雷达建立地图并实现粗定位控制导航车沿其工作环境行进一圈，期间，激光雷达开启并不断扫描，建立导航车工作环境的二维地图，并自动识别障碍物与空地，将建立的二维地图存于导航车的内存中；(2)导航车示教将一MARK标记置于需要定位的目标位置上，并将导航车移动至目标位置，进行示教；其中，导航车主体上的激光测距位移传感器标定导航车主体与MARK标记的距离，视觉传感器用于标定导航车主体与MARK标记的左右位置；示教完成后，将测定的数据存于导航车的内存中，作为导航车正常运行时的比对数据；(3)导航车定位导航车接到任务指令后，先判别目标位置在二维地图上的坐标，根据自身存储的二维地图规划路径，行进至目标位置；在行进途中，导航车上的激光雷达不断扫描，判别活动的障碍物或与预存地图不符的障碍物，并自动规避绕过；在行进途中，IMU输出导航车运动的偏转角度和加速度，控制系统计算出导航车的运动轨迹；到达目标位置附近后，导航车将自身前后距离调整至与步骤(2)示教的标定位置相同，并调整导航车主体与MARK标记的左右位置至步骤(2)示教中标定的左右位置，即可完成定位；所述步骤(1)中，建立的二维地图中包含坐标信息；该方法采用的精定位系统包括：导航车主体，其用于为其它部件提供支撑；驱动单元，其设置在导航车主体上，用于驱动导航车主体进行运动；激光雷达，其设置在导航车主体上，用于对工作环境进行扫描，自动识别障碍物和空地，建立工作环境的地图，并能在行经过程中，自动判别活动的障碍物或与预存地图不符的障碍物且自动避过；IMU，其设置在导航车主体上，用于对导航车行进过程中的辅助定位；激光测距位移传感器，其设置在导航车主体上，当导航车到达目标位置附近时，其能测定导航车沿前进方向与MARK标记之间的距离；视觉传感器，其设置在导航车主体上，用于对MARK标记相对导航车的偏差进行测定；控制系统，其分别与激光雷达、IMU、激光测距位移传感器、视觉传感器、驱动单元相连；与视觉传感器相配合的MARK标记，所述MARK标记用于设置在目标位置上；所述驱动单元包括驱动电机、与驱动电机相配合的麦克纳姆轮，所述驱动电机与控制系统相连；所述步骤(2)中，激光测距位移传感器为两个，用于标定导航车主体与MARK标记的前后距离和偏转角度；目标位置本身就存在一定偏斜或导航车对接的目标位置需要导航车偏斜时，此时，则导航车两个激光测距位移传感器测量数值不等，即需要用两个激光测距位移传感器来标定导航车的偏转角度；所述激光测距位移传感器与视觉传感器位于同一平面上；所述MARK标记为条形码、二维码、自定义图形中的一种或多种。