一种基于多传感器设备对接方法与流程

技术特征：
1.一种基于多传感器设备对接方法，其特征在于：包括以下步骤：s1.机器人通过内置的导航系统前往对接设备附近的预设对接点p1(x1，y1，yaw1)，p1(x1，y1，yaw1)为相对于地图原点的坐标；s2.获取机器人的当前坐标r0(x0，y0，yaw0)，r0(x0，y0，yaw0)为相对于地图原点的坐标；s3.机器人上的摄像头扫描对接设备上的二维码，通过aruco算法计算得到二维码中心坐标q(x0,y0,yaw0)；s4.依据机器人中心相对于地图的位置、以及摄像头在机器人上的安装位置，计算得到二维码相对于机器人的坐标q1(x1,y1,yaw1)；s5.依据二维码在对接设备上的位置，通过坐标转换，计算得到对接设备相对于机器人的坐标p2(x2,y2,yaw2)，坐标p2(x2,y2,yaw2)为目标对接点；s6.已知机器人的当前坐标r0(x0，y0，yaw0)、目标对接点的坐标p2(x2,y2,yaw2)，在对接设备的对接方向上取过渡点p3(x3,y3,yaw3)，过渡点p3(x3,y3,yaw3)为相对于机器人的坐标点；s7.利用bezier一阶曲线规划p2至p3路线为直线路径path1，利用bezier二阶曲线规划p3至r0路线为路径path2，将路径path1和路径path2合并为路径path3；s8.采用pure pursuit路线跟踪算法控制机器人沿规划的路径path3移动，使机器人的当前坐标r0(x0，y0，yaw0)和目标对接点p2(x2,y2,yaw2)重合。2.根据权利要求1所述一种基于多传感器设备对接方法，其特征在于：步骤s6中所述在对接方向上取过渡点p3的方法为：s61.设对接目标点p2沿对接方向与对接设备边界的交点设为a1；s62.设对接目标点p2与a1之间的距离为a，a1到过度点p3的距离为s1；s63.若机器人为圆形，机器人的半径设为r，则s1>r，若机器人为长方形，机器人的长度设为l，则s1>l/2，目标对接点p2到过渡点p3的距离设为s2，则s2≥a l/2，y方向的距离为s3；s64.设过渡点p3(x3,y3,yaw3)和目标对接点p2(x2,y2,yaw2)方向一致，以目标对接点p2建立坐标系，通过公式：x3＝x2 s2*cos(yaw2)
‑
s3*sin(yaw2)、y3＝y2 s2*sin(yaw2) s3*cos(yaw2)、yaw3＝yaw2，得到过渡点p3(x3,y3,yaw3)。3.根据权利要求2所述一种基于多传感器设备对接方法，其特征在于：步骤s2和步骤s3之间还包括，通过机器人内置的imu传感器校准机器人角度，使机器人的当前坐标r0的yaw0值与预设对接点p1的yaw1值的差小于等于预设阈值。4.根据权利要求3所述一种基于多传感器设备对接方法，其特征在于：所述预设阈值为1
°
。5.根据权利要求4所述一种基于多传感器设备对接方法，其特征在于：步骤8中控制机器人沿规划的路径path3移动时，将再次识别的二维码相对于机器人的坐标q1(x1,y1,yaw1)和初次识别的二维码中心坐标q(x0,y0,yaw0)进行对比，计算两者的差值，并判断两者的差值是否超过阈值，若是，则重复执行步骤s4，若否，则继续沿路径path3移动。6.根据权利要求5所述一种基于多传感器设备对接方法，其特征在于：计算再次识别的
二维码相对于机器人的坐标q1(x1,y1,yaw1)和初次识别的二维码中心坐标q(x0,y0,yaw0)两者的差值的方法为：dx＝x0
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x1、dy＝y0
‑
y1、yaw＝yaw0
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yaw1，若dx<0.01,并且dy<0.01,yaw<1，则继续沿路径path3移动，反之，则重复执行步骤s4。

技术总结
本发明公开了一种基于多传感器设备对接方法，利用机器人上的摄像头扫描对接设备上的二维码，通过aruco算法得到二维码中心坐标Q，依据机器人中心相对于地图的位置、摄像头在机器人上的安装位置，得到二维码相对于机器人的坐标Q1，依据二维码在对接设备上的位置，得到对接设备相对于机器人的坐标点P2，坐标点P2为目标对接点，已知机器人的当前坐标R0、目标对接点的坐标P2，在对接设备的对接方向上取过渡点P3，利用Bezier一阶曲线规划P2至P3路线为路径path1，利用Bezier二阶曲线规划P3至R0路线为路径Path2，将路径path1和路径path2合并为路径path3，控制机器人沿路径path3移动，使机器人的当前坐标R0和目标对接点P2重合。本发明可防止与对接设备的侧边发生干涉，提高对接精度。度。度。


技术研发人员：李越 赖志林
受保护的技术使用者：广州赛特智能科技有限公司
技术研发日：2021.07.21
技术公布日：2021/10/8