專利名稱：移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法及其定位導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動式機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法及其定位導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，一些工作場地的工作可以或已經(jīng)采用移動式機(jī)器人系統(tǒng)來自動完成，如草坪剪草，農(nóng)業(yè)用途，門庭積雪清理，高爾夫訓(xùn)練場拾球，室內(nèi)清潔，工廠物料搬運(yùn)等等。但是，傳統(tǒng)的移動式機(jī)器人系統(tǒng)的定位導(dǎo)航方法柔性不高，效率較低，定位導(dǎo)航不夠精確或成本較高等缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的幾種移動式機(jī)器人系統(tǒng)均存在著上述一些問題(I)在場地中布設(shè)低壓導(dǎo)線，由機(jī)器人上的傳感器探測導(dǎo)電導(dǎo)線進(jìn)行邊界識別以及定位和導(dǎo)向，但是該方法布線麻煩，而且工作復(fù)雜時(shí)需要繁瑣的布線或者只能使用低效率隨機(jī)掃描法。
(2)通過激光掃描三角定位，用該方法對場地進(jìn)行數(shù)字化，然后手動遙控機(jī)器人繞邊界和障礙物運(yùn)行對其進(jìn)行識別。該方法安裝麻煩，降低了整體效率。(3)通過激光測距掃描，用激光測距掃描法建立場地地圖，一般用于點(diǎn)對點(diǎn)的運(yùn)行，需要專業(yè)人士安裝。室外可以用分辨率不高的GPS初定位輔助，成本較高。(4)通過顏色跟蹤，運(yùn)行路線用特別顏色標(biāo)出，位于機(jī)器人上的攝像頭或傳感器通過識別顏色來導(dǎo)航，該方法類似于低壓導(dǎo)向法，路徑改變時(shí)需要重新布色標(biāo)，效率低。(5)傳感器自動探測邊界法。傳感器自動探測邊界和障礙物，在場地中間直線運(yùn)行，遇到邊界時(shí)隨機(jī)偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度繼續(xù)運(yùn)行。沒有整體概念，可能重復(fù)工作，精度不高，效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，提供一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法及其定位導(dǎo)航系統(tǒng)。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，包括在目標(biāo)工作場地上方實(shí)時(shí)采集相應(yīng)的場地圖像；在所述場地圖像中識別目標(biāo)工作場地，包括識別目標(biāo)工作場地邊界以及障礙物；根據(jù)預(yù)設(shè)工作模式，在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑；根據(jù)所述的工作路徑，指令移動式機(jī)器人工作。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在所述場地圖像中識別目標(biāo)工作場地步驟還包括對目標(biāo)工作場地進(jìn)行定標(biāo)，生成像素點(diǎn)與實(shí)際點(diǎn)之間的映射。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)工作模式包括巡邏模式以及遍歷模式。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)工作模式為巡邏模式時(shí)，所述在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑步驟包括根據(jù)預(yù)設(shè)確定工作點(diǎn)以及工作路徑；將工作點(diǎn)以及工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合；
根據(jù)預(yù)設(shè)在工作點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的工作動作指令。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)工作模式為遍歷模式時(shí)，所述在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑步驟包括遍歷掃描所述場地圖像，生成之字形工作路徑；將所述之字形工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述的工作路徑，指令機(jī)器人工作步驟包括逐條讀入所述工作路徑，并指令移動式機(jī)器人根據(jù)該條工作路徑的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合運(yùn)行，在工作點(diǎn)由相應(yīng)的工作動作指令指令移動式機(jī)器人做相應(yīng)的工作動作；實(shí)時(shí)計(jì)算移動式機(jī)器人與當(dāng)前工作路徑的偏差值，若偏差值大于預(yù)設(shè)最大偏差值，指令移動式機(jī)器人返回當(dāng)前工作路徑。在其中一個(gè)實(shí)施例中，還涉及一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航系統(tǒng)，包括用于實(shí)時(shí)采集相應(yīng)場地圖像的攝像頭、控制裝置以及用于根據(jù)所述控制裝置發(fā)出的指令進(jìn)行工作的移動式機(jī)器人，所述攝像頭設(shè)于所述目標(biāo)工作場地上方，所述控制裝置與所述攝像頭以及移動式機(jī)器人信號連接；所述控制裝置包括目標(biāo)工作場地識別單元，用于在所述場地圖像中識別目標(biāo)工作場地，包括識別目標(biāo)工作場地邊界以及障礙物；路徑生成單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)工作模式，在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑；控制單元，用于根據(jù)所述的工作路徑，指令移動式機(jī)器人工作。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制裝置還包括定標(biāo)單元，用于對目標(biāo)工作場地進(jìn)行定標(biāo)，生成像素點(diǎn)與實(shí)際點(diǎn)之間的映射。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述路徑生成單元包括巡邏路徑生成模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)確定工作點(diǎn)以及工作路徑，將工作點(diǎn)以及工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合，根據(jù)預(yù)設(shè)在工作點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的工作動作指令。遍歷路徑生成模塊，用于遍歷掃描所述場地圖像，生成之字形工作路徑，將所述之字形工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制單元包括指令模塊，用于逐條讀入所述工作路徑，并指令移動式機(jī)器人根據(jù)該條工作路徑的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合運(yùn)行，在工作點(diǎn)由相應(yīng)的工作動作指令指令移動式機(jī)器人做相應(yīng)的工作動作；判斷模塊，用于實(shí)時(shí)計(jì)算移動式機(jī)器人與當(dāng)前工作路徑的偏差值，若偏差值大于預(yù)設(shè)最大偏差值，指令移動式機(jī)器人返回當(dāng)前工作路徑。本發(fā)明效率高，定位導(dǎo)航精確，改變線路方便，并且成本低，同時(shí)，能夠高效地實(shí)現(xiàn)路徑巡邏式和遍歷掃描式兩種應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明圖I為本發(fā)明的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法的流程圖。
圖2為本發(fā)明當(dāng)工作模式為巡邏模式時(shí)，工作路徑的生成過程流程圖；圖3為本發(fā)明當(dāng)工作模式為遍歷模式時(shí)，工作路徑的生成過程流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例S140步驟的流程圖；圖5為本發(fā)明的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航系統(tǒng)的示意圖；圖6為本發(fā)明的巡邏模式工作路徑示意圖；圖7為本發(fā)明的遍歷模式工作路徑示意圖；圖8為本發(fā)明的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖?！?br> 具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，包括S110、在目標(biāo)工作場地上方實(shí)時(shí)采集相應(yīng)的場地圖像；S120、在場地圖像中識別目標(biāo)工作場地，包括識別目標(biāo)工作場地邊界以及障礙物；具體地，可以通過自動識別、人機(jī)互動識別或者人工識別方式設(shè)定移動式機(jī)器人需要運(yùn)行場地的范圍，即邊界，障礙物等。人工甚至還可以設(shè)定不同種類的邊界或障礙物，移動式機(jī)器人會相應(yīng)作不同的處理。如在草坪應(yīng)用時(shí)可以設(shè)為池塘，沙坑，假山，樹，柵欄等。是池塘或沙坑時(shí)，可以用探空傳感器或冗余視覺定位(即留有余量)確保機(jī)器人不掉下去。而假山，樹，柵欄可以用碰撞傳感器確認(rèn)，而不需要冗余視覺定位。若場地中存在池塘或沙坑等不可進(jìn)入的障礙時(shí)，那么必須要對目標(biāo)工作場地進(jìn)行定標(biāo)，然后由人工來監(jiān)視移動式機(jī)器人在工作場地中的運(yùn)行，當(dāng)然也可以通過遙控器來遙控移動式機(jī)器人。由于移動式機(jī)器人有實(shí)體尺寸，在其運(yùn)行過程中，可以建立像素點(diǎn)與實(shí)際點(diǎn)之間的映射。如在某個(gè)位置，移動式機(jī)器人橫向占了 40個(gè)像素，在該方向，機(jī)器人的寬度為20cm，則每個(gè)像素實(shí)際對應(yīng)的尺寸為O. 5cm。機(jī)器人沒有運(yùn)行到的地方，可以用數(shù)學(xué)模擬計(jì)算出來。S130、根據(jù)預(yù)設(shè)工作模式，在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑；其中，預(yù)設(shè)工作模式包括巡邏模式以及遍歷模式。具體地，如圖2所示，當(dāng)工作模式為巡邏模式時(shí)，工作路徑的生成過程如下S131a、根據(jù)預(yù)設(shè)確定工作點(diǎn)以及工作路徑；其中工作點(diǎn)通常預(yù)先設(shè)置，一般有多個(gè)工作點(diǎn)，工作點(diǎn)確定后，工作點(diǎn)與工作點(diǎn)之間即為工作路徑，可以通過直線來表示路徑，當(dāng)然也可以用曲線。S132a、將工作點(diǎn)以及工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合；S133a、根據(jù)預(yù)設(shè)在工作點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的工作動作指令。如圖6所示，不同工作點(diǎn)a, b, c需要設(shè)置如工件拾取及放置等動作?？梢岳斫獾氖牵魴C(jī)器人以此模式運(yùn)行，也可以不用在S120步驟中對工作場地進(jìn)行定標(biāo)，確定工作路徑時(shí)，避開不可進(jìn)入的障礙即可。當(dāng)工作模式為遍歷模式時(shí)，工作路徑的生成過程如下S131b、遍歷掃描場地圖像，生成之字形工作路徑；
具體地，如圖3所示，選擇場地圖像的一條最長邊，或者由人工方式選定一條邊，沿該邊產(chǎn)生一系列平行線，這些平行線間的距離為移動式機(jī)器人的工作直徑。這些平行線與邊界和障礙物邊界相交將其分割成更短的線段。然后從一條平行線開始，請參考圖7，圖7中是從最左邊的平線線段開始的。當(dāng)該線段掃描完后，然后找尋距離其最近的一條平行線，并對其進(jìn)行掃描。如此循環(huán)，對工作場地進(jìn)行掃描。當(dāng)某一條線掃描完后，它相鄰的場地都已經(jīng)掃描，而其它地方仍然有沒有掃描到的區(qū)域，此時(shí)需要跨過已經(jīng)掃描過的區(qū)域，來到?jīng)]有掃描過的地方繼續(xù)掃描。穿越已經(jīng)掃描過的區(qū)域時(shí)，圖中的虛線顯示了這種路徑。到達(dá)新區(qū)域后又按上面的方法進(jìn)行掃描。如此循環(huán)，直到完成對工作場地所有區(qū)域的掃描。S132b、將所述之字形工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合。以上兩種路徑生成模式都是通過換算成像素，然后根據(jù)圖像進(jìn)行定位導(dǎo)航，當(dāng)然也可以換算成實(shí)際幾何空間，在幾何空間進(jìn)行定位導(dǎo)航。S140、根據(jù)所述的工作路徑，指令移動式機(jī)器人工作，如圖4所示，具體過程如下S141、逐條讀入工作路徑，并指令移動式機(jī)器人根據(jù)該條工作路徑的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合運(yùn)行，在工作點(diǎn)由相應(yīng)的工作動作指令指令移動式機(jī)器人做相應(yīng)的工作動作；S142、在工作過程中，繼續(xù)采集場地圖像，實(shí)時(shí)計(jì)算移動式機(jī)器人與當(dāng)前工作路徑的偏差值，若偏差值大于預(yù)設(shè)最大偏差值，指令移動式機(jī)器人返回當(dāng)前工作路徑。完成一條路徑后，再讀入下一路徑并按上面方法完成。直到完成所有的指令。對于遍歷模式，也可以不事先產(chǎn)生路徑直接運(yùn)行。移動式機(jī)器人沿著一個(gè)方向運(yùn)行，由其內(nèi)部機(jī)構(gòu)保證它向一個(gè)方向直線運(yùn)行。當(dāng)檢測到它已經(jīng)到達(dá)邊界或障礙時(shí)會向其發(fā)出指令，它將自動轉(zhuǎn)向，移動規(guī)定的距離后向原來相反的直線方向運(yùn)行。如此反復(fù)運(yùn)行，同樣是以之字形的路線工作，當(dāng)連續(xù)運(yùn)行能到達(dá)的區(qū)域都已經(jīng)掃描完，而其它地方仍然有沒有掃描到時(shí)。此時(shí)移動式機(jī)器人根據(jù)計(jì)算機(jī)圖像判斷發(fā)出的指令空運(yùn)行到?jīng)]有掃描過的區(qū)域繼續(xù)掃描。如此也可以完成對整個(gè)工作場地的掃描。可以理解的是，若機(jī)器人以此種遍歷模式運(yùn)行時(shí)，同樣可以不用在S120步驟中對工作場地進(jìn)行定標(biāo)。當(dāng)移動式機(jī)器人電力不足時(shí)，移動式機(jī)器人會自動回到充電站充電，充好電后回到原來的位置繼續(xù)工作。當(dāng)機(jī)器人完成整個(gè)場地的工作會自動回到充電站待機(jī)，直到下一次任務(wù)。如圖5所示，本發(fā)明還涉及一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航系統(tǒng)，包括用于實(shí)時(shí)采集相應(yīng)工作場地2圖像的攝像頭110、控制裝置120以及用于根據(jù)控制裝置120發(fā)出的指令進(jìn)行工作的移動式機(jī)器人130，攝像頭110設(shè)于目標(biāo)工作場地2上方，控制裝置120與攝像頭110以及移動式機(jī)器人130信號連接。機(jī)器人130將在工作場地2中進(jìn)行工作，工作場地2中包括不同形狀或不同類型的障礙物4。攝像頭5固定于工作場地2上方，通過無線或有線與控制裝置120通信。其中，攝像頭HO根據(jù)工作場地2的大小以及移動式機(jī)器人130的工作精度來選取。如一個(gè)IOmxlOm的工作場地,如果要求最后移動式機(jī)器人130運(yùn)行的位置精度為Icm,那么如果只用一個(gè)攝像頭完成任務(wù)，需要的像素為(10m/(0. 01m)*Si) * (IOm/(O. 01m) *Si )(Si-安全系數(shù)，由圖像質(zhì)量，環(huán)境等因素決定，大于等于2)?！?br> 如果安全系數(shù)取2，則需要選取2000*2000像素的鏡頭。
將選取的攝像頭110架設(shè)到工作場地2的合適位置，以便這些攝像頭110的視場盡可能均勻覆蓋場地，即相同場地面積占據(jù)相同數(shù)量的像素。但是由于攝像頭不是位于草坪正上方，而且一般都會和場地有夾角，因此不可能相同場地面積占據(jù)相同數(shù)量的像素。用戶可以觀察所攝取的圖像以調(diào)整和確認(rèn)攝像頭的最佳位置。
可以理解的是，如果工作場地障礙物多、面積大或成細(xì)長狀等情況，需要多攝像頭監(jiān)視。當(dāng)有些地方多攝像頭都可以拍攝到圖像時(shí)，用像素變化率最慢的圖像，即對該區(qū)域分辨率最高的圖像來定位導(dǎo)航。攝像頭110的鏡頭也可以采用自動伸縮式，既可以整體監(jiān)控，又可以局部跟蹤機(jī)器人高精度定位導(dǎo)航?？刂蒲b置120可以獨(dú)立于移動式機(jī)器人130之外或位于移動式機(jī)器人130之中。當(dāng)控制裝置120獨(dú)立于移動式機(jī)器人130之外時(shí)，一般通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動式機(jī)器人130
進(jìn)行通信。如圖8所示，具體地，控制裝置120包括目標(biāo)工作場地識別單元121，用于在場地圖像中識別目標(biāo)工作場地，包括識別目標(biāo)工作場地邊界3以及障礙物4 ；路徑生成單元122，用于根據(jù)預(yù)設(shè)工作模式，在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑5 ;路徑生成單元122包括巡邏路徑生成模塊122a，用于根據(jù)預(yù)設(shè)確定工作點(diǎn)6以及工作路徑5，將工作點(diǎn)6以及工作路徑5換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合，根據(jù)預(yù)設(shè)在工作點(diǎn)6設(shè)置相應(yīng)的工作動作指令。遍歷路徑生成模塊122b，用于遍歷掃描場地圖像，生成工作路徑5，將之字形工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合，其中工作路徑5為之字形?？刂茊卧?23，用于根據(jù)所述的工作路徑5，指令移動式機(jī)器人130工作，控制單元123包括指令模塊123a，用于逐條讀入工作路徑5，并指令移動式機(jī)器人根據(jù)該條工作路徑的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合運(yùn)行，在工作點(diǎn)由相應(yīng)的工作動作指令指令移動式機(jī)器人做相應(yīng)的工作動作；判斷模塊123b，用于實(shí)時(shí)計(jì)算移動式機(jī)器人與當(dāng)前工作路徑的偏差值，若偏差值大于預(yù)設(shè)最大偏差值，指令移動式機(jī)器人返回當(dāng)前工作路徑?？刂蒲b置120還包括定標(biāo)單元124，用于對目標(biāo)工作場地進(jìn)行定標(biāo)，生成像素點(diǎn)與實(shí)際點(diǎn)之間的映射。移動式機(jī)器人130由通信系統(tǒng)，運(yùn)行系統(tǒng)，工作系統(tǒng)以及傳感系統(tǒng)構(gòu)成。移動式機(jī)器人130上可加裝其他傳感器，如裝有碰撞、探空、傾倒、搬離等傳感器。移動式機(jī)器人130表面可用特別的顏色形狀或者加裝特別顏色LED燈以便易于從工作環(huán)境中識別，一般還配有自動充電站。當(dāng)機(jī)器人電力不足時(shí)，機(jī)器人會自動回到充電站充電。本系統(tǒng)還可配置遙控器140等外部設(shè)備，用于預(yù)設(shè)工作點(diǎn)、工作模式能相關(guān)的參數(shù)，并且可以發(fā)送工作指令給控制裝置120，便于人工操作。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì) 精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，其特征在于，包括 在目標(biāo)工作場地上方實(shí)時(shí)采集相應(yīng)的場地圖像； 在所述場地圖像中識別目標(biāo)工作場地，包括識別目標(biāo)工作場地邊界以及障礙物； 根據(jù)預(yù)設(shè)工作模式，在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑； 根據(jù)所述的工作路徑，指令移動式機(jī)器人工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，其特征在于，所述在所述場地圖像中識別目標(biāo)工作場地步驟還包括對目標(biāo)工作場地進(jìn)行定標(biāo)，生成像素點(diǎn)與實(shí)際點(diǎn)之間的映射。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)工作模式包括巡邏模式以及遍歷模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)工作模式為巡邏模式時(shí)，所述在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑步驟包括 根據(jù)預(yù)設(shè)確定工作點(diǎn)以及工作路徑； 將工作點(diǎn)以及工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合； 根據(jù)預(yù)設(shè)在工作點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的工作動作指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)工作模式為遍歷模式時(shí)，所述在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑步驟包括 遍歷掃描所述場地圖像，生成之字形工作路徑； 將所述之字形工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，其特征在于，所述根據(jù)所述的工作路徑，指令機(jī)器人工作步驟包括 逐條讀入所述工作路徑，并指令移動式機(jī)器人根據(jù)該條工作路徑的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合運(yùn)行，在工作點(diǎn)由相應(yīng)的工作動作指令指令移動式機(jī)器人做相應(yīng)的工作動作； 實(shí)時(shí)計(jì)算移動式機(jī)器人與當(dāng)前工作路徑的偏差值，若偏差值大于預(yù)設(shè)最大偏差值，指令移動式機(jī)器人返回當(dāng)前工作路徑。
7.一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括用于實(shí)時(shí)采集相應(yīng)場地圖像的攝像頭、控制裝置以及用于根據(jù)所述控制裝置發(fā)出的指令進(jìn)行工作的移動式機(jī)器人，所述攝像頭設(shè)于所述目標(biāo)工作場地上方，所述控制裝置與所述攝像頭以及移動式機(jī)器人信號連接； 所述控制裝置包括 目標(biāo)工作場地識別單元，用于在所述場地圖像中識別目標(biāo)工作場地，包括識別目標(biāo)工作場地邊界以及障礙物； 路徑生成單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)工作模式，在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑； 控制單元，用于根據(jù)所述的工作路徑，指令移動式機(jī)器人工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括定標(biāo)單元，用于對目標(biāo)工作場地進(jìn)行定標(biāo)，生成像素點(diǎn)與實(shí)際點(diǎn)之間的映射。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述路徑生成單元包括 巡邏路徑生成模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)確定工作點(diǎn)以及工作路徑，將工作點(diǎn)以及工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合，根據(jù)預(yù)設(shè)在工作點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的工作動作指令。
遍歷路徑生成模塊，用于遍歷掃描所述場地圖像，生成之字形工作路徑，將所述之字形工作路徑換算成相應(yīng)的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括 指令模塊，用于逐條讀入所述工作路徑，并指令移動式機(jī)器人根據(jù)該條工作路徑的像素點(diǎn)坐標(biāo)集合運(yùn)行，在工作點(diǎn)由相應(yīng)的工作動作指令指令移動式機(jī)器人做相應(yīng)的工作動作； 判斷模塊，用于實(shí)時(shí)計(jì)算移動式機(jī)器人與當(dāng)前工作路徑的偏差值，若偏差值大于預(yù)設(shè)最大偏差值，指令移動式機(jī)器人返回當(dāng)前工作路徑。
全文摘要
一種移動式機(jī)器人分離式視覺定位導(dǎo)航方法，包括在目標(biāo)工作場地上方實(shí)時(shí)采集相應(yīng)的場地圖像；在所述場地圖像中識別目標(biāo)工作場地，包括識別目標(biāo)工作場地邊界以及障礙物；根據(jù)預(yù)設(shè)工作模式，在識別到的目標(biāo)工作場地上生成相應(yīng)的工作路徑；根據(jù)所述的工作路徑，指令移動式機(jī)器人工作。本發(fā)明效率高，定位導(dǎo)航精確，并且成本低，同時(shí)，能夠高效地實(shí)現(xiàn)路徑巡邏式和遍歷掃描式兩種應(yīng)用。
文檔編號G05D1/02GK102929280SQ201210454469
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者朱紹明 申請人:朱紹明