磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102506891102506891B(45)授权公告日2014.10.15(21)申请号201110385513.5CN101576384A,2009.11.11,全文.李啸等.《基于模糊PID的轮式移动机器人轨(22)申请日2011.11.28迹控制》.《机器人技术与应用》.2002,(第5期),(73)专利权人重庆大学第30-33页.地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号沈猛等.《轮式移动机器人组合导航方法及(72)发明人廖孝勇孙棣华刘卫宁赵敏试验研究》.《计算机仿真》.2005,第22卷(第7郑林江郭磊孙焕山期),第85-87页.(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有审查员索子繁限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.G01C22/00(2006.01)(56)对比文件CN201812315U,2011.04.27,全文.权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图3页附图3页(54)发明名称磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法(57)摘要本发明公开了一种磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，包括以下步骤：步骤1：确定磁条或磁道钉的铺设间距L；步骤2：记录机器人在前进过程中，前后两排磁传感器组不能检测磁场的次数N1，N2；步骤3：通过以下里程计算公式计算出机器人当前的里程s：或式中，A表示磁条的长度，R表示磁道钉的半径，本发明通过科学设定磁道钉或磁条的铺设间隔，得到磁道钉或磁条磁场间的空隙，然后通过记录前后两排磁传感器组不能读到磁场的次数，并结合磁条或磁道钉的铺设间隔长度实现对机器人里程的检测，该方法计算简单、相对准确、不受外部环境影响，尽量克服了传统里程计算的缺陷，并节约自主轮式移动机器人的硬件成本和软件成本。CN102506891BCN1025689BCN102506891B权利要求书1/1页1.磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：确定磁条或磁道钉的铺设间距L；步骤2：记录机器人在前进过程中前后两排磁传感器组不能检测磁场的次数N1，N2；步骤3：通过以下里程计算公式计算出机器人当前的里程s：或式中，A表示磁条的长度，R表示磁道钉的半径；所述步骤1中磁条或磁道钉的铺设间距L通过满足以下条件来确定的：L≥l，且其中，l表示磁条或磁道钉之间的最小铺设间距，v表示机器人的移动速度，k1为磁传感器检测磁场次数，P表示磁传感器检测磁场的频率，即每秒检测磁场的次数；所述磁条或磁道钉之间的最小铺设间距l是通过满足以下条件来确定的：以两个磁条或磁道钉之间有磁传感器不能检测到磁场的方式来确定磁条或磁道钉磁场分布范围，从而确定磁条或磁道钉之间的最小铺设间距l；所述磁条的长度A、磁道钉的半径R及其磁场大小是通过满足以下条件来确定的：机器人以移动速度v经过磁条或磁道钉的正上方，机器人上同一水平线的多个磁传感器只能有两个磁传感器能同时检测到磁条或磁道钉磁场；还包括机器人上前后两排磁传感器组，每排设置有多个磁传感器，所述磁传感器用于检测磁条或磁道钉的磁场；所述磁传感器组的总长度在自主轮式移动机器人的宽度之内；所述磁传感器以等间距安装在机器人主体的前排和后排；所述磁传感器在机器人上的安装高度H，所述安装高度能够避免磁传感器被磁条或磁道钉磁化且当磁条或磁道钉在磁传感器正下方时，能让磁传感器稳定地检测到磁场，这是通过满足以下条件来确定的：B′≥B式中，B′表示磁条或磁道钉正上方高度为H的位置的磁场强度，B表示磁传感器能检测的最小磁场；所述机器人的移动速度v是通过满足以下条件来确定的：或者式中，k2为磁传感器检测磁场的次数，或者为自主轮式移动机器人通过磁条或磁道钉所需的时间。2CN102506891B说明书1/6页磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法技术领域[0001]本发明涉及一种移动机器人里程的检测方法，特别涉及到一种磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法。背景技术[0002]近年来，自主轮式移动机器人在军事、工业、农业、医学及社会服务业等领域得到了越来越广泛的应用，因此成为国际机器人学术界研究的热点。[0003]在自主移动机器人相关技术的研究中，导航技术是其研究核心。机器人只有知道所处的位置以及如何从一个位置到达另一位置，才能实现自主移动，从而有效地完成任务。因此，自主移动机器人的导航需要解决三个问题“：WhereamI？”“，WhereamIgoing？”，“HowdoIgetthere？”。其中第一个问题就是机器人定位问题，这是解决其它两个问题的前提和基础。实时获得自主轮式移动机器人的行驶距离，可以为自主轮式移动机器人提供定位信息。[0004]自主轮式移动机器人一般使用里程计来