一种轮式机器人参数调校的优化方法、装置和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107085430A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201710374943.4(22)申请日2017.05.24(71)申请人深圳优地科技有限公司地址518000广东省深圳市南山区粤海街道高新南一道016号联想大厦三层东南侧(72)发明人罗沛张其白刚刘怀民顾震江刘大志(74)专利代理机构深圳中一联合知识产权代理有限公司44414代理人张全文(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图3页(54)发明名称一种轮式机器人参数调校的优化方法、装置和系统(57)摘要一种轮式机器人参数调校的优化方法包括：通过固定的第一摄像头和第二摄像头获取包括所述轮式机器人的第一图像、第二图像和第三图像。根据所述第一摄像头、第二摄像头的位置以及获取的图像中的轮式机器人的位置，确定所述轮式机器人在拐点位置顺时针旋转的往返路径的第一夹角及在拐点位置逆时针旋转的往返路径的第二夹角，以及单程实际直线距离，根据所述第一夹角及在第二夹角，以及单程实际直线距离进行误差轮式机器人的调校参数的计算。由于只需要进行往返测试，对测试场地的面积要求较小，并且每次测试对起点位置的要求不高，不需要对偏差进行忽略，有利于提高调校参数的计算精度。CN107085430ACN107085430A权利要求书1/3页1.一种轮式机器人参数调校的优化方法，其特征在于，所述方法包括：通过固定的第一摄像头获取包括所述轮式机器人在移动的起点位置的第一图像；通过固定的第二摄像头获取包括所述轮式机器人移动至拐点位置时的第二图像；通过固定的第一摄像头分别获取包括所述轮式机器人在拐点位置沿顺时针方向旋转180度和逆时针方向旋转180度旋转后移动至终点位置时的第三图像；根据所述第一摄像头、第二摄像头的位置以及第一图像、第二图像、第三图像中的轮式机器人的位置，确定所述轮式机器人在拐点位置顺时针旋转的往返路径的第一夹角αcw及在拐点位置逆时针旋转的往返路径的第二夹角αccw，以及单程实际直线距离Lact；根据所述第一夹角αcw及在第二夹角αccw，以及单程实际直线距离Lact进行误差轮式机器人的调校参数的计算。2.如权利要求1所述的轮式机器人参数调校的优化方法，其特征在于，在所述轮式机器人的轮轴的中心设置有特征点，在所述轮式机器人的上表面根据所述特征点设置平面靶标，根据所述平面靶标在图像中的位置确定轮式机器人的位置。3.根据权利要求1所述的轮式机器人参数调校的优化方法，其特征在于，所述根据所述第一摄像头、第二摄像头的位置以及第一图像、第二图像、第三图像中的轮式机器人的位置，确定所述轮式机器人在拐点位置顺时针旋转的往返路径的第一夹角αcw及在拐点位置逆时针旋转的往返路径的第二夹角αccw，以及单程实际直线距离Lact的步骤具体为：根据所述轮式机器人的起点位置建立世界坐标系，标定所述第一摄像机中的图像中的点和第二摄像机中的图像中的点在所述世界坐标系中的坐标；根据轮式机器人在所述第一图像、第二图像、第三图像的位置，确定所述轮式机器人的起点位置、拐点位置和终点位置在世界坐标系下的坐标；根据所述轮式机器人的起点位置、拐点位置和终点位置在世界坐标系下的坐标，确定所述轮式机器人在拐点位置顺时针旋转的往返路径的第一夹角αcw及在拐点位置逆时针旋转的往返路径的第二夹角αccw，以及单程实际直线距离Lact。4.根据权利要求1所述轮式机器人参数调校的优化方法，其特征在于，在所述根据所述第一夹角αcw及在第二夹角αccw，以及单程实际直线距离Lact进行误差轮式机器人的调校参数的计算的步骤之后，所述方法还包括：将计算的调校参数写入轮式机器人的存储器，使轮式机器人控制器根据所述调校参数控制所述轮式机器人的运动。5.根据权利要求1所述轮式机器人参数调校的优化方法，其特征在于，所述根据所述第一夹角αcw及在第二夹角αccw，以及单程实际直线距离Lact进行误差轮式机器人的调校参数的计算的步骤具体包括：在β为零时，根据公式Es＝Lact/Lnom计算理想平均轮径与实际轮径之间的偏差的调校参数，在不为零时，根据公式计算理论平均轮径与实际轮径之间的偏差的调校参数，其中β＝(α_cw+α_ccw)/2，Lnom为理论的单程距离；根据公式Eb＝(π-θ)/(π-(θ+α))确定所述理论轮距与实际轮距的调校参数Eb，其中θ+α2CN107085430A权利要求书2/3页＝(α_cw-α_ccw)/2；当β小于或等于零时，根据公式计算左右轮直径不等调校参数Ed，其中机器人实际轮距bact＝Eb*bnom，bnom为机器人理想轮距，当β大于零时，根据公式计算左右轮直径不等调校参数Ed。6.一种轮式机器人参数调校的优