專利名稱：磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動機器人里程的檢測方法，特別涉及到一種磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法。
背景技術(shù)：
近年來，自主輪式移動機器人在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)及社會服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，因此成為國際機器人學(xué)術(shù)界研究的熱點。在自主移動機器人相關(guān)技術(shù)的研究中，導(dǎo)航技術(shù)是其研究核心。機器人只有知道所處的位置以及如何從一個位置到達(dá)另一位置，才能實現(xiàn)自主移動，從而有效地完成任務(wù)。 因此，自主移動機器人的導(dǎo)航需要解決三個問題“Where am I ？ ","Where am I going ”， "How do I get there ”。其中第一個問題就是機器人定位問題，這是解決其它兩個問題的前提和基礎(chǔ)。實時獲得自主輪式移動機器人的行駛距離，可以為自主輪式移動機器人提供定位信息。自主輪式移動機器人一般使用里程計來獲取里程，傳統(tǒng)的里程計有光柵式、容柵式、電感調(diào)頻式、電感差動變壓器式等，而上述的里程計在磁導(dǎo)航自主輪式機器人行進(jìn)過程中，機器人的初始位姿誤差、運動學(xué)模型誤差以及運動過程中的不確定擾動產(chǎn)生的誤差都會對其計算里程的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。因此急需一種計算簡單、準(zhǔn)確、不受外部環(huán)境影響并且節(jié)約成本的適合磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種計算簡單、準(zhǔn)確度高、不易受外部環(huán)境影響并且節(jié)約成本的適合磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，盡量克服傳統(tǒng)里程計的缺陷，并節(jié)約磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的硬件成本和軟件成本。本發(fā)明的目的是本發(fā)明提供的磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，包括以下步驟步驟1 確定磁條或磁道釘?shù)匿佋O(shè)間距L ；步驟2 記錄機器人在前進(jìn)過程中前后兩排磁傳感器組不能檢測磁場的次數(shù)N1,
N2;步驟3 通過以下里程計算公式計算出機器人當(dāng)前的里程s
權(quán)利要求
1.磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 確定磁條或磁道釘?shù)匿佋O(shè)間距L ；步驟2 記錄機器人在前進(jìn)過程中前后兩排磁傳感器組不能檢測磁場的次數(shù)N1, N2 ；步驟3 通過以下里程計算公式計算出機器人當(dāng)前的里程s
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，其特征在于所述步驟1中磁條或磁道釘?shù)匿佋O(shè)間距L通過滿足以下條件來確定的
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，其特征在于 所述磁條或磁道釘之間的最小鋪設(shè)間距1是通過滿足以下條件來確定的以兩個磁條或磁道釘之間有磁傳感器不能檢測到磁場的方式來確定磁條或磁道釘磁場分布范圍，從而確定磁條或磁道釘之間的最小鋪設(shè)間距1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，其特征在于 所述磁條的長度A、磁道釘?shù)陌霃絉及其磁場大小是通過滿足以下條件來確定的機器人以移動速度ν經(jīng)過磁條或磁道釘?shù)恼戏剑瑱C器人上同一水平線的多個磁傳感器只能有兩個磁傳感器能同時檢測到磁條或磁道釘磁場。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，其特征在于 還包括機器人上前后兩排磁傳感器組，每排至少設(shè)置有一個磁傳感器，所述磁傳感器用于檢測磁條或磁道釘?shù)拇艌觥?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，其特征在于 所述磁傳感器以等間距安裝在機器人主體的前排和后排。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，其特征在于 所述磁傳感器在機器人上的安裝高度H，所述安裝高度能夠避免磁傳感器被磁條或磁道釘磁化且當(dāng)磁條或磁道釘在磁傳感器正下方時，能讓磁傳感器穩(wěn)定地檢測到磁場，這是通過滿足以下條件來確定的 式中，B'表示磁條或磁道釘正上方高度為H的位置的磁場強度，B表示磁傳感器能檢測的最小磁場。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，其特征在于 所述機器人的移動速度ν是通過滿足以下條件來確定的
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁導(dǎo)航自主輪式移動機器人的里程檢測方法，包括以下步驟步驟1確定磁條或磁道釘?shù)匿佋O(shè)間距L；步驟2記錄機器人在前進(jìn)過程中，前后兩排磁傳感器組不能檢測磁場的次數(shù)N1，N2；步驟3通過以下里程計算公式計算出機器人當(dāng)前的里程s或式中，A表示磁條的長度，R表示磁道釘?shù)陌霃?，本發(fā)明通過科學(xué)設(shè)定磁道釘或磁條的鋪設(shè)間隔，得到磁道釘或磁條磁場間的空隙，然后通過記錄前后兩排磁傳感器組不能讀到磁場的次數(shù)，并結(jié)合磁條或磁道釘?shù)匿佋O(shè)間隔長度實現(xiàn)對機器人里程的檢測，該方法計算簡單、相對準(zhǔn)確、不受外部環(huán)境影響，盡量克服了傳統(tǒng)里程計算的缺陷，并節(jié)約自主輪式移動機器人的硬件成本和軟件成本。
文檔編號G01C22/00GK102506891SQ20111038551
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者劉衛(wèi)寧, 孫棣華, 孫煥山, 廖孝勇, 趙敏, 鄭林江, 郭磊 申請人:重慶大學(xué)