本發(fā)明涉及一種作業(yè)機(jī)器人定位方法，具體涉及一種無(wú)線多媒體傳感網(wǎng)融合的作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人工智能的飛速發(fā)展，使得機(jī)器人被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)監(jiān)測(cè)以及自動(dòng)控制領(lǐng)域，如在航天航空、醫(yī)療輔助、智能家居以及危險(xiǎn)探測(cè)等均需要作業(yè)機(jī)器人完成特定的任務(wù)。因此，作業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)首先要感知自身所處的位置以及與其他執(zhí)行器和周?chē)系K物之間的相對(duì)位置，甚至在多機(jī)器人協(xié)作時(shí)機(jī)器人自主定位技術(shù)作為關(guān)鍵技術(shù)，能夠?yàn)樽鳂I(yè)機(jī)器人按照設(shè)定的功能需求以最佳路線移動(dòng)到對(duì)應(yīng)位置提供技術(shù)支持。當(dāng)前，研究人員主要采用里程計(jì)定位、視覺(jué)定位、激光定位、捷聯(lián)慣導(dǎo)以及無(wú)線傳感網(wǎng)等對(duì)作業(yè)機(jī)器人進(jìn)行定位跟蹤。

作業(yè)機(jī)器人里程計(jì)定位通過(guò)安裝在輪子上的旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)測(cè)量機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，計(jì)算得到作業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行距離，但是路徑彎曲、輪子打滑以及長(zhǎng)航時(shí)運(yùn)行容易產(chǎn)生累計(jì)誤差而影響定位性能；作業(yè)機(jī)器人視覺(jué)定位主要基于單目或者多目視覺(jué)獲得連續(xù)圖像序列，通過(guò)圖像匹配、特征提取到位置估計(jì)完成作業(yè)機(jī)器人視覺(jué)定位，但是光照不均、圖像變形以及高速移動(dòng)等給視覺(jué)定位解算帶來(lái)誤差；作業(yè)機(jī)器人激光定位主要測(cè)量發(fā)射器的激光與機(jī)器人表面反射激光之間的時(shí)間差來(lái)得到距離，激光定位在具有良好方向性和單色性的基礎(chǔ)上易受障礙物遮蔽而失效；作業(yè)機(jī)器人慣性導(dǎo)航法主要基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的慣性，通過(guò)三軸加速度和三軸陀螺儀得到機(jī)器人的姿態(tài)、速度以及位置等慣性參量，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)同步位置和姿態(tài)輸出，但是在長(zhǎng)航時(shí)下存在累計(jì)誤差；作業(yè)機(jī)器人無(wú)線傳感網(wǎng)定位主要采用部署在空間的無(wú)線節(jié)點(diǎn)間的信號(hào)強(qiáng)度指示、到達(dá)時(shí)間、到達(dá)時(shí)間差以及到達(dá)角度，通過(guò)定位算法實(shí)現(xiàn)作業(yè)機(jī)器人在監(jiān)測(cè)空間內(nèi)分布式定位，但是無(wú)線信號(hào)易受到環(huán)境噪聲的干擾而在局部區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)錯(cuò)誤定位。

綜上所述，作業(yè)機(jī)器人的定位方法定位不精確，存在定位盲區(qū)或者累積誤差等缺點(diǎn)，不能滿足復(fù)雜環(huán)境下作業(yè)機(jī)器人的定位要求。因此，大多數(shù)作業(yè)機(jī)器人不止采用一種傳感器，可以進(jìn)行不同傳感器的組合來(lái)進(jìn)行作業(yè)機(jī)器人定位。單一定位系統(tǒng)集合多傳感器數(shù)據(jù)，必然大于任何一類單傳感器信息的簡(jiǎn)單疊加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中作業(yè)機(jī)器人定位方法中存在的定位誤差大及無(wú)法滿足復(fù)雜環(huán)境的要求等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種無(wú)線多媒體傳感網(wǎng)融合的作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤系統(tǒng)及方法。

實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種無(wú)線多媒體傳感網(wǎng)融合的作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤系統(tǒng)，包括多組熱成像監(jiān)測(cè)裝置、多個(gè)溫度傳感器、高度傳感器、匯聚節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)處理單元，所述多個(gè)熱成像監(jiān)測(cè)裝置均包括熱成像單元、與熱成像單元相連的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座、無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；所述多個(gè)溫度傳感器和高度傳感器的輸出端均與匯聚節(jié)點(diǎn)的輸入端相連；所述無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的輸入端與匯聚節(jié)點(diǎn)相連，其數(shù)據(jù)傳輸端與熱成像單元相連，其輸出端分別與自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座和數(shù)據(jù)處理單元相連；所述多組熱成像監(jiān)測(cè)裝置均部署在定位區(qū)域內(nèi)，所述多個(gè)溫度傳感器均部署在作業(yè)機(jī)器人上的電控箱周?chē)龈叨葌鞲衅靼惭b在作業(yè)機(jī)器人機(jī)身。

所述高度傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)機(jī)器人高度，匯聚節(jié)點(diǎn)獲得高度傳感器輸出的作業(yè)機(jī)器人高度值并傳輸給各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的高度值進(jìn)行牛頓迭代坐標(biāo)變換，并將經(jīng)過(guò)牛頓迭代坐標(biāo)變換的高度值、熱成像監(jiān)測(cè)裝置的基準(zhǔn)坐標(biāo)值、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座的水平和垂直角度傳輸給數(shù)據(jù)處理單元。

所述匯聚節(jié)點(diǎn)獲得各溫度傳感器輸出的電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子，并將它們傳輸?shù)綗o(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；所述各個(gè)熱成像單元用于得到作業(yè)機(jī)器人電控箱的溫度全息圖；所述無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接收電控箱的溫度全息圖、各溫度傳感器的輸出的電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子，并根據(jù)接收到的溫度敏感因子自適應(yīng)確定溫度全息圖中熱點(diǎn)區(qū)域的邊界溫度，對(duì)溫度全息圖進(jìn)行圖像分割確定熱點(diǎn)區(qū)域，提取熱點(diǎn)區(qū)域的形態(tài)特征，最后將熱點(diǎn)區(qū)域的形態(tài)特征傳輸給數(shù)據(jù)處理單元。

所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)分別對(duì)單組熱成像監(jiān)測(cè)裝置下作業(yè)機(jī)器人的位置進(jìn)行解算，同時(shí)對(duì)機(jī)器人實(shí)時(shí)位置進(jìn)行存儲(chǔ)建立機(jī)器人位置數(shù)據(jù)庫(kù)，最后以空間地理幾何跨度為約束函數(shù)進(jìn)行多組位置融合求精，得到作業(yè)機(jī)器人的實(shí)際位置。

一種無(wú)線多媒體傳感網(wǎng)融合的作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤方法，包括以下步驟：

步驟一：匯聚節(jié)點(diǎn)獲得安裝在作業(yè)機(jī)器人身上的電控箱周?chē)亩鄠€(gè)電控箱特性點(diǎn)的溫度敏感因子；同時(shí)獲得作業(yè)機(jī)器人的高度值；

步驟二：匯聚節(jié)點(diǎn)向各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)廣播電控箱特性點(diǎn)的溫度敏感因子和作業(yè)機(jī)器人的高度值；

步驟三：以作業(yè)機(jī)器人的電控箱作為觀測(cè)對(duì)象，各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)控制自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座，實(shí)時(shí)利用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座去調(diào)整各個(gè)熱成像單元水平和垂直角度，對(duì)作業(yè)機(jī)器人電控箱進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤；各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的高度傳感器輸出的作業(yè)機(jī)器人的高度值進(jìn)行牛頓迭代坐標(biāo)變換，并將經(jīng)過(guò)牛頓迭代坐標(biāo)變換的高度值、熱成像監(jiān)測(cè)裝置的基準(zhǔn)坐標(biāo)值、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座的水平和垂直角度傳輸給數(shù)據(jù)處理單元；

步驟四：各熱成像單元得到作業(yè)機(jī)器人電控箱的溫度全息圖，并傳輸給各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子和溫度全息圖，自適應(yīng)確定溫度全息圖中熱點(diǎn)區(qū)域的邊界溫度，對(duì)溫度全息圖進(jìn)行圖像分割確定熱點(diǎn)區(qū)域，提取熱點(diǎn)區(qū)域的形態(tài)特征，最后將熱點(diǎn)區(qū)域的形態(tài)特征傳輸給數(shù)據(jù)處理單元；

步驟五：利用數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)對(duì)單組熱成像監(jiān)測(cè)裝置下作業(yè)機(jī)器人的位置進(jìn)行解算，同時(shí)對(duì)機(jī)器人實(shí)時(shí)位置進(jìn)行存儲(chǔ)建立機(jī)器人位置數(shù)據(jù)庫(kù)，最后以空間地理幾何跨度為約束函數(shù)進(jìn)行多組位置融合求精，得到作業(yè)機(jī)器人的實(shí)際位置。

所述多個(gè)電控箱特性點(diǎn)的溫度敏感因子分別由均部署在電控箱周?chē)亩鄠€(gè)溫度傳感器采集得到；所述作業(yè)機(jī)器人的高度由安裝在作業(yè)機(jī)器人機(jī)身上的高度傳感器采集得到；所述匯聚節(jié)點(diǎn)安裝在作業(yè)機(jī)器人機(jī)身。

所述熱成像監(jiān)測(cè)裝置為多組熱成像監(jiān)測(cè)裝置，分別包括熱成像單元、與熱成像單元相連的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座、無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，且多組熱成像監(jiān)測(cè)裝置均部署在定位區(qū)域內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明將熱成像技術(shù)與無(wú)線多媒體傳感網(wǎng)協(xié)作技術(shù)相結(jié)合，能夠用于作業(yè)機(jī)器人位置的監(jiān)測(cè)；本發(fā)明的方法實(shí)用，安全可靠，安裝和操作方便。

本發(fā)明首先采用熱成像單元對(duì)作業(yè)機(jī)器人中的電控箱進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能直觀地顯示作業(yè)機(jī)器人中電控箱表面的溫度場(chǎng)，具有不受光照、電磁干擾以及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)；同時(shí)，將溫度傳感器安裝在作業(yè)機(jī)器人中電控箱的四周，能夠克服熱成像單元視場(chǎng)角較窄以及作業(yè)機(jī)器人機(jī)身較大無(wú)法獲取完整溫度圖像的問(wèn)題；其次，溫度傳感器和高度傳感器感知的參數(shù)通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)傳遞給無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)設(shè)置溫度圖像中熱點(diǎn)區(qū)域的邊界溫度；最后，基于作業(yè)機(jī)器人在幾何定位空間存在的多維約束來(lái)提高作業(yè)機(jī)器人位置解算精度。

本發(fā)明無(wú)需考慮無(wú)線射頻信號(hào)衰減指數(shù)大小和無(wú)線通道模型，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，不受電磁波、光照等的影響，以溫度圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)解算得到定位信息，具有穩(wěn)定的精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的多媒體傳感網(wǎng)融合下作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤整體原理框圖。

圖2是本發(fā)明的多媒體傳感網(wǎng)融合下作業(yè)機(jī)器人定位裝置系統(tǒng)示意圖。

圖3是本發(fā)明的多媒體傳感網(wǎng)融合下作業(yè)機(jī)器人定位解算方法原理圖

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1-3所示，一種無(wú)線多媒體傳感網(wǎng)融合的作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤系統(tǒng)，包括多組熱成像監(jiān)測(cè)裝置2、多個(gè)溫度傳感器4、高度傳感器5、匯聚節(jié)點(diǎn)6和數(shù)據(jù)處理單元9，所述多個(gè)熱成像監(jiān)測(cè)裝置2均包括熱成像單元3、與熱成像單元3相連的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座8、無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7；所述多個(gè)溫度傳感器4和高度傳感器5的輸出端均與匯聚節(jié)點(diǎn)6的輸入端相連；所述無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7的輸入端與匯聚節(jié)點(diǎn)6相連，其數(shù)據(jù)傳輸端與熱成像單元3相連，其輸出端分別與熱成像單元3和數(shù)據(jù)處理單元9相連；所述多組熱成像監(jiān)測(cè)裝置2均部署在定位區(qū)域內(nèi)，所述多個(gè)溫度傳感器4均部署在作業(yè)機(jī)器人1上的對(duì)溫度敏感的電控箱周?chē)?，所述高度傳感?安裝在作業(yè)機(jī)器人1機(jī)身。

所述高度傳感器5用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)機(jī)器人1高度，匯聚節(jié)點(diǎn)6獲得高度傳感器5輸出的作業(yè)機(jī)器人高度值并傳輸給各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7，各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的高度值進(jìn)行牛頓迭代坐標(biāo)變換，并將經(jīng)過(guò)牛頓迭代坐標(biāo)變換的高度值、熱成像監(jiān)測(cè)裝置2的基準(zhǔn)坐標(biāo)值、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座的水平和垂直角度傳輸給數(shù)據(jù)處理單元9。

所述匯聚節(jié)點(diǎn)6獲得高度傳感器5輸出的作業(yè)機(jī)器人1高度值、各溫度傳感器4輸出的電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子，并將它們傳輸?shù)綗o(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7；所述各個(gè)熱成像單元3用于得到作業(yè)機(jī)器人電控箱的溫度全息圖；所述無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7接收電控箱的溫度全息圖、各溫度傳感器4的輸出的電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子、高度傳感器5輸出作業(yè)機(jī)器人1高度值，無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7根據(jù)接收到的溫度敏感因子自適應(yīng)確定溫度全息圖中熱點(diǎn)區(qū)域的邊界溫度，對(duì)溫度全息圖進(jìn)行圖像分割確定熱點(diǎn)區(qū)域，提取熱點(diǎn)區(qū)域的形態(tài)特征，最后將熱點(diǎn)區(qū)域的形態(tài)特征傳輸給數(shù)據(jù)處理單元9。由于，作業(yè)機(jī)器人1電控箱溫度分布特性具有空間差異，能夠通過(guò)部署在電控箱不同位置的溫度傳感器4獲得電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子，最后通過(guò)溫度敏感因子獲得溫度全息圖熱點(diǎn)區(qū)域的邊界溫度，因此，在本發(fā)明中，對(duì)于在電控箱四周布置的溫度傳感器4，不同的電控箱位置其溫度是不一樣的，因此我們認(rèn)為在不同位置通過(guò)溫度傳感器4獲得的溫度值就是該電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子；另外，所述的無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7根據(jù)接收到的溫度敏感因子自適應(yīng)確定溫度全息圖中熱點(diǎn)區(qū)域的邊界溫度，具體為：由于能夠接收到多個(gè)電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子，通過(guò)這些值可以描繪出整個(gè)電控箱的溫度值，溫度值最高的區(qū)域?yàn)闊狳c(diǎn)區(qū)域，而通過(guò)電控箱各個(gè)區(qū)域的溫度值可以劃分哪塊是溫度較高的熱點(diǎn)區(qū)域，哪塊是溫度較低的邊界區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度全息圖的熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行圖像分割。

所述數(shù)據(jù)處理單元9能夠獲得溫度傳感器4、高度傳感器5以及熱成像單元3等輸出的參數(shù)，屬于多種傳感器測(cè)量的不同物理量稱為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，基于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)在單組熱成像裝置下對(duì)作業(yè)機(jī)器人1的位置進(jìn)行解算，同時(shí)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)機(jī)器人位置建立機(jī)器人位置數(shù)據(jù)庫(kù)，最后以空間地理幾何跨度為約束函數(shù)進(jìn)行多組位置融合求精，得到作業(yè)機(jī)器人的實(shí)際位置。

一種無(wú)線多媒體傳感網(wǎng)融合的作業(yè)機(jī)器人1定位跟蹤方法，包括以下步驟：

步驟一：匯聚節(jié)點(diǎn)6獲得安裝在作業(yè)機(jī)器人1身上的電控箱周?chē)亩鄠€(gè)電控箱特性點(diǎn)的溫度敏感因子；同時(shí)獲得作業(yè)機(jī)器人1的高度值；

步驟二：匯聚節(jié)點(diǎn)6向各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7廣播電控箱特性點(diǎn)的溫度敏感因子和作業(yè)機(jī)器人1的高度值；

步驟三：以作業(yè)機(jī)器人的電控箱作為觀測(cè)對(duì)象，各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7控制自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座8，實(shí)時(shí)利用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座8去調(diào)整各個(gè)熱成像單元3水平和垂直角度，對(duì)作業(yè)機(jī)器人電控箱進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤；各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7對(duì)接收到的高度傳感器輸出的作業(yè)機(jī)器人的高度值進(jìn)行牛頓迭代坐標(biāo)變換，并將經(jīng)過(guò)牛頓迭代坐標(biāo)變換的高度值、熱成像監(jiān)測(cè)裝置2的基準(zhǔn)坐標(biāo)值、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座的水平和垂直角度傳輸給數(shù)據(jù)處理單元9；

步驟四：各熱成像單元3得到作業(yè)機(jī)器人電控箱的溫度全息圖，并傳輸給各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7；各無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7根據(jù)接收到的電控箱特征點(diǎn)的溫度敏感因子和溫度全息圖，自適應(yīng)確定溫度全息圖中熱點(diǎn)區(qū)域的邊界溫度，對(duì)溫度全息圖進(jìn)行圖像分割確定熱點(diǎn)區(qū)域，提取熱點(diǎn)區(qū)域的形態(tài)特征，最后將熱點(diǎn)區(qū)域的形態(tài)特征傳輸給數(shù)據(jù)處理單元9；

步驟五：利用數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)采集到的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)對(duì)單組熱成像監(jiān)測(cè)裝置下作業(yè)機(jī)器人的位置進(jìn)行解算，同時(shí)對(duì)機(jī)器人實(shí)時(shí)位置進(jìn)行存儲(chǔ)建立機(jī)器人位置數(shù)據(jù)庫(kù)，然后再最后以空間地理幾何跨度為約束函數(shù)進(jìn)行多組位置融合求精，得到作業(yè)機(jī)器人的實(shí)際位置。

所述多個(gè)電控箱特性點(diǎn)的溫度敏感因子分別由均部署在電控箱周?chē)亩鄠€(gè)溫度傳感器4采集得到；所述作業(yè)機(jī)器人1的高度由安裝在作業(yè)機(jī)器人1機(jī)身上的高度傳感器5采集得到；所述匯聚節(jié)點(diǎn)6安裝在作業(yè)機(jī)器人1機(jī)身。

所述熱成像監(jiān)測(cè)裝置2為多組熱成像監(jiān)測(cè)裝置2，分別包括熱成像單元3、與熱成像單元3相連的熱成像單元3、無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7，且均部署在定位區(qū)域內(nèi)。

實(shí)施例一

作業(yè)機(jī)器人1在廠房或倉(cāng)庫(kù)等空間內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，在定位區(qū)域內(nèi)部署多個(gè)熱成像監(jiān)測(cè)裝置2，在作業(yè)機(jī)器人機(jī)身上的電控箱周?chē)渴鸲鄠€(gè)溫度傳感器4，采用高度傳感器5監(jiān)測(cè)作業(yè)機(jī)器人的實(shí)時(shí)高度，通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)6將溫度數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)廣播到無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7，并控制自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座8來(lái)調(diào)節(jié)熱成像單元3的角度，在地理幾何約束下快速解算出作業(yè)機(jī)器人的三維坐標(biāo)位置，隨著作業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在整個(gè)空間內(nèi)位置的穩(wěn)定輸出。

作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤系統(tǒng)包括多組熱成像監(jiān)測(cè)裝置2、多個(gè)溫度傳感器4、高度傳感器5、匯聚節(jié)點(diǎn)6和數(shù)據(jù)處理單元9，各組熱成像監(jiān)測(cè)裝置2包括熱成像單元3、無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7以及熱成像單元3，將熱成像監(jiān)測(cè)裝置2均部署在定位空間內(nèi)；將溫度傳感器4布置在作業(yè)機(jī)器人機(jī)身對(duì)溫度敏感的電控箱四周，匯聚節(jié)點(diǎn)6負(fù)責(zé)收集溫度傳感器4獲得的實(shí)時(shí)溫度值和高度傳感器5獲得的實(shí)時(shí)高度值；無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7負(fù)責(zé)多傳感數(shù)據(jù)的采集與處理，在利用匯聚節(jié)點(diǎn)6得到溫度數(shù)據(jù)和高度傳感器5感知的作業(yè)機(jī)器人高度的同時(shí)，通過(guò)控制自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座8來(lái)調(diào)整熱成像單元3的水平和垂直角度；熱成像監(jiān)測(cè)裝置2通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7自組網(wǎng)構(gòu)成多媒體傳感網(wǎng)，將采集的多源混雜參數(shù)通過(guò)有線電纜傳輸給數(shù)據(jù)處理單元9，隨著作業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)，完成在整個(gè)定位空間內(nèi)作業(yè)機(jī)器人的定位跟蹤。

一種無(wú)線多媒體傳感網(wǎng)融合的作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤系統(tǒng)及方法，作業(yè)機(jī)器人定位方法是：

1)作業(yè)機(jī)器人機(jī)身通常較大而無(wú)法完整獲取圖像，為了克服熱成像攝像單元視場(chǎng)角較窄，將作業(yè)機(jī)器人形狀特征明顯、體型較小的電控箱作為觀測(cè)對(duì)象，熱成像單元3每隔一定時(shí)間采集一次作業(yè)機(jī)器人電控箱的溫度，并將獲得的電控箱溫度全息圖作為熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行識(shí)別；同時(shí)，溫度匯聚節(jié)點(diǎn)6實(shí)時(shí)感知作業(yè)機(jī)器人電控箱內(nèi)部溫度敏感因子，并通過(guò)熱成像監(jiān)測(cè)裝置2中的無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7傳輸給數(shù)據(jù)處理單元9；將溫度敏感因子在多媒體傳感網(wǎng)中進(jìn)行廣播，同時(shí)基于溫度敏感因子自適應(yīng)設(shè)置溫度全息圖中熱點(diǎn)區(qū)域的邊界溫度，解決紅外圖像對(duì)比度低及分辨細(xì)節(jié)能力變差的問(wèn)題；

2)作業(yè)機(jī)器人定位跟蹤階段，無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7根據(jù)溫度傳感器4獲得溫度敏感因子，對(duì)溫度全息圖進(jìn)行分割并提取形態(tài)特征，無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7控制自動(dòng)旋轉(zhuǎn)底座8來(lái)調(diào)整熱成像單元3的角度，對(duì)作業(yè)機(jī)器人電控箱進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤；同時(shí)，采用高度傳感器5實(shí)時(shí)檢測(cè)作業(yè)機(jī)器人的高度信息，無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7對(duì)其進(jìn)行坐標(biāo)變換；然后，由無(wú)線網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)7獲得該組熱成像單元3的熱點(diǎn)區(qū)域以及溫度特征信息，結(jié)合熱成像監(jiān)測(cè)裝置2的基準(zhǔn)坐標(biāo)以及熱成像單元3的水平和垂直角度，上傳到數(shù)據(jù)處理單元9；

3)數(shù)據(jù)處理單元9匯聚各組熱成像單元3獲得熱點(diǎn)區(qū)域及熱點(diǎn)形態(tài)特征信息，定位熱點(diǎn)中心位置，即作業(yè)機(jī)器人電控箱中心，結(jié)合熱成像監(jiān)測(cè)裝置2基準(zhǔn)坐標(biāo)，熱成像單元3水平、垂直方向上的角度，解算出該組熱成像監(jiān)測(cè)裝置2測(cè)得的作業(yè)機(jī)器人相對(duì)位置，數(shù)據(jù)處理單元9根據(jù)3組及以上的解算信息，進(jìn)行作業(yè)機(jī)器人三維坐標(biāo)位置融合解算，得出作業(yè)機(jī)器人精確的空間位置，同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)存入圖像庫(kù)中。由于定位空間作業(yè)機(jī)器人存在位置約束，同時(shí)定位空間彼此間也存在高度及距離的約束，能夠提高作業(yè)機(jī)器人位置解算精度。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。