CN111562789A - 一种机器人定位调整系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人定位调整系统，包括测控模块；机器人本体；驱动模块；激光雷达；两辅助轮；其中所述测控模块通讯连接所述机器人本体、激光雷达和驱动模块，激光雷达安装于机器人本体，两辅助轮设于机器人本体底部，所述驱动模块安装于机器人本体，所述驱动模块用于驱动机器人移动，所述调整系统可有效地提高机器人在定位过程中的测量和调整效率，对于多种因素的定位调整可采用相同的调整系统完成，可保障调整效率的同时兼顾调整精度。
Description
技术领域
本发明涉及定位领域，特别涉及一种机器人定位系统。
背景技术
目前在仓储物流、汽车制造、3C电子行业中，运输机器人的运用十分广泛，其自动化全天候的工作能力可提升产品的输出能力，并且降低企业的人工成本。由于机器人需要长时间保持工作输出状态，需要运输机器人自身的稳定性和定位精度较好，而运输机器人定位精度受到多种因素的影响，比如钣金零部件的制作误差、定位传感器的精度、行走及转向电机的控制精度、反光标志物的安装位置、反光标志物的表面污浊程度等，而定位精度是运输机器人最终输出的结果，现有技术方案中，通常采用定位传感器所携带的自动定位精度调试软件进行调试，并结合软件结果和实际结果进行修正，该方法未考虑实际定位系统中存在的独立误差以及综合匹配因素的动态特性，输出的相关参数具有一定偶然性，使得后续项目需要反复调试，增加了时间成本。
发明内容
本发明其中一个目的在于提供一种机器人定位调整系统，所述定位调整系统综合考虑定位调整过程中存在的各种误差因素，综合考虑误差后的调整结果使得机器人的定位效果更好，更加稳定。
本发明其中一个目的在于提供一种机器人定位调整系统，所述定位调整系统通过设置辅助轮、激光雷达、红外测距仪等装置，并在机器人自身设置标识位置，可降低传统定位调整系统的安装不便，检测和调试的效率低，不利于机器人项目的推进。
本发明其中一个目的在于提供一种机器人定位调整系统，所述定位调整系统通过计算机辅助技术，通过现实场景在机器人移动的平面上构建坐标系，并通过激光雷达，红外测距仪等装置输入的数据计算机器人坐标和移动轨迹，因此可大幅减少对机器人移动的测量操作，提高调整效率。
本发明其中一个目的在于提供一种机器人定位调整系统，所述定位系统结构简单，可嵌入式地加入到需要检测的目标机器人，具有较广泛的适用性。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种机器人定位调整系统，包括
测控模块；
机器人本体；
驱动模块；
激光雷达；
其中所述测控模块通讯连接所述机器人本体、激光雷达和驱动模块，激光雷达安装于机器人本体，所述驱动模块安装于机器人本体，所述驱动模块用于驱动机器人移动。
根据本发明其中一个较佳实施例，所述测控模块用于建立机器人本体在移动平面上的坐标系，所述测控模块接收激光雷达感应信息，用于计算机器人坐标位置和实际移动距离。
根据本发明另一个较佳实施例，所述激光雷达为360°二维激光导航雷达，所述激光雷达安装于机器人顶部，用测量机器人本体相移动平面上的坐标信息和移动信息。
根据本发明另一较佳实施例，所述驱动模块包括交流转向电机和绝对值转向编码器，所述绝对值转向编码器连接所述交流转向电机，根据绝对值转向编码器反馈数值驱动舵轮转向。
根据本发明另一较佳实施例，所述驱动模块还包括驾驶手柄，所述驾驶手柄连接控制器，所述控制器用于驱动舵轮转向。
根据本发明另一较佳实施例，所述驱动模块还包括交流行走电机，所述交流行走电机连接舵轮，用于驱动所述舵轮旋转，以驱动机器人本体移动。
根据本发明另一较佳实施例，所述机器人安装两个平行于地面的插板，每一插板中部底面分别设有卡槽，所述卡槽用于安装辅助轮，所述辅助轮接触地面用于支撑所述插板。
根据本发明另一较佳实施例，所述插板侧面安装标记装置，所述标记装置接触地面，当机器人移动时，用于在所述机器人本体侧面标记移动路线或起始点。
根据本发明另一较佳实施例，所述机器本体尾部安装标记装置，所述标记装置接触地面，当机器人移动时，用于在所述机器人本体尾部标记移动线路或起始点。
根据本发明另一较佳实施例，所述插板底部设有卡槽，所述卡槽用于安装辅助轮，所述辅助轮接触移动平面，用于支撑所述插板。
附图说明
图1显示的是本发明一种机器人定位调整系统的模块示意图；
图2显示的是本发明一种机器人定位调整系统的机器人本体安装其中一个立体示意图；
图3显示的是本发明一种机器人定位调整系统的机器人本体安装另一个立体示意图。
其中，
机器人本体-10，激光雷达-20，驱动模块-30，交流行走电机-31，交流转向电机-32，绝对值转向编码器-33，行走编码器-34，舵轮-35，行走轮-36，控制手杆-37，插板-40，辅助轮-41，卡槽-42，测控模块-50。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请参考图1显示的本发明一种机器人定位调整系统的结构示意图，所述调整系统包括测控模块50、机器人本体10、驱动模块30，激光雷达20和辅助轮41。其中所述测控模块50包括计算机和测控软件，测控模块50通讯连接激光雷达20，用于接收激光雷达20反馈信息，测控模块50根据场景建立机器人本移动平面的坐标系，也就是说，通过计算机以及相关的测控软件根据实际的场景构建虚拟平面坐标系，该虚拟坐标系可反映机器人本体10的现实场景的相对位置。
所述驱动模块30安装于所述机器人本体10，其中所述驱动模块30包括交流行走电机31和交流转向电机32，所述交流行走电机31通讯连接所述测控模块50，用于测控模块50驱动舵轮35进行移动，其中所述驱动模还包括行走编码器34，所述行走编码器34连接所述交流行走电机31和行走轮36，所述行走编码器34显示机器人移动的初始值和结束值，根据行走编码器34初始值和结束值以及机器人自身的比例放大因素值获取编码器的行走距离，通过激光雷达20测距后可调整机器人的比例放大因素值。
进一步的，所述驱动模块30还包括绝对值转向编码器33、舵轮35和控制手杆37，所述绝对值转向编码器33器分别连接所述舵轮35和控制手杆37，其中所述绝对值转向编码连接控制器，所述控制器接收所述绝对值转向编码器33显示当前舵轮35的转向角的编码反馈值，所述控制手杆37连接控制器，所述控制器连接所述舵轮35，所述交流行走电机31连接所述舵轮35，用于驱动所述舵轮35移动，其中通过手动把控控制手杆37的左右移动以驱动所述舵轮35的转向移动，需要说明的是，所述转向编码器连接测控模块50，用于实时记录转向编码器的转向编码值。
所述激光雷达20为360°全角度二维激光导航雷达，所述激光雷达20可调整安装于所述机器人本体10的上方，激光雷达20安装时，可在机器人本体10移动平面相互平行的平面内进行横向或纵向移动，其中所述机器人本体10移动平面为地面，因此机器人本体10移动时，激光雷达20自身和机器人本体10保持相同的移动，在本发明其中一个较佳实施例中，可根据激光雷达20自身作为机器人本体10位置的一个模拟点，用于计算机器人本体10在坐标系中的实际位置，从而便于机器人移动定位的测量和调整。
具体地，所述激光雷达20可以是红外测距仪或激光测距仪，所述激光雷达20照射一固定的参考物，比如墙面等，激光雷达20自身具有感应器，感应器接收反射的激光或红外射线等信息，并将获取的反射信息传输至所述测控模块50，测控模块50根据反射信息计算机器人本体10的当前位置和移动信息，所述激光雷达20根据测控模块50计算的数据偏差，对激光雷达20照射角度进行调整，或激光雷达20在坐标系内横向或纵向的调整，在调整完并固定后可进一步测量当前机器人定位的偏差值，然后进一步对所述激光雷达20进行调整，直到调整精度满足要求，从而可调整激光雷达20的角度、纵坐标和横坐标。
所述激光雷达20本体底部安装有两插板40，所述插板40相互平行地固定于所述机器前方，在所述插板40靠近中间位置底部设有卡槽42，每一卡槽42内具有卡孔，所述卡槽42用于安装辅助轮41，所述辅助轮41底部接触地面，两个辅助轮41相互平行，用于支撑所述插板40，所述插板40侧面可安装标记装置，比如标记笔，用于记录机器人移动轨迹，并测量机器人的行走路线的弯曲程度，进一步根据弯曲程度对机器人的转向编码器进行调整，用于调整机器人的转向偏移量。
需要说明的是，所述辅助轮41还用于机器人停止距离的调整，所述机器人具有一急停键，所述急停键连接控制器，可直接完成机器人急停操作，在完成激光雷达20纵坐标调整后，可进一步通过急停操作完成急停距离的调整，完成急停距离调整后可进一步调整激光雷达20的横坐标。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (9)
1.一种机器人定位调整系统，其特征在于，包括
测控模块；
机器人本体；
驱动模块；
激光雷达；
其中所述测控模块通讯连接所述机器人本体、激光雷达和驱动模块，激光雷达安装于机器人本体，所述驱动模块安装于机器人本体，所述驱动模块用于驱动机器人移动。
2.根据权利要求1所述的一种机器人定位调整系统，其特征在于，所述测控模块用于建立机器人本体在移动平面上的坐标系，所述测控模块接收激光雷达感应信息，用于计算机器人坐标位置和实际移动距离。
3.根据权利要求1所述的一种机器人定位调整系统，其特征在于，所述激光雷达为360°二维激光导航雷达，所述激光雷达安装于机器人本体顶部，用于测量机器人本体相移动平面上的坐标信息和移动信息。
4.根据权利要求1所述的一种机器人定位调整系统，其特征在于，所述驱动模块包括交流转向电机和绝对值转向编码器，所述绝对值转向编码器连接所述交流转向电机，根据绝对值转向编码器反馈数值驱动舵轮转向。
5.根据权利要求1所述的一种机器人定位调整系统，其特征在于，所述驱动模块还包括驾驶手柄，所述驾驶手柄连接控制器，所述控制器用于驱动舵轮转向。
6.根据权利要求5所述的一种机器人定位调整系统，其特征在于，所述驱动模块还包括交流行走电机，所述交流行走电机连接舵轮，用于驱动所述舵轮旋转，以驱动机器人本体移动。
7.根据权利要求1所述的一种机器人定位调整系统，其特征在于，所述机器人安装两个平行于地面的插板，每一插板中部底面分别设有卡槽，所述卡槽用于安装辅助轮，所述辅助轮接触地面用于支撑所述插板。
8.根据权利要求1所述的一种机器人定位调整系统，其特征在于，所述插板侧面安装标记装置，所述标记装置接触地面，当机器人移动时，用于在所述机器人本体侧面标记移动路线或起始点。
9.根据权利要求1所述的一种机器人定位调整系统，其特征在于，所述机器人本体尾部安装标记装置，所述标记装置接触地面，当机器人移动时，用于在所述机器人本体尾部标记移动线路或起始点。
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