本發(fā)明涉及軌道式機(jī)器人領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種軌道式機(jī)器人距離定位和里程校準(zhǔn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

吊掛式軌道機(jī)器人越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，特別是對(duì)于軌道式巡檢機(jī)器人，為了保證機(jī)器人信息采集的準(zhǔn)確性，需要不斷對(duì)機(jī)器人進(jìn)行定位和里程校準(zhǔn)?，F(xiàn)有的機(jī)器人定位主要有紅外定位、激光測(cè)距定位、GPS 定位、超聲定位、RFID定位等，其中單純的紅外定位和激光測(cè)距定位由于受環(huán)境紅外光強(qiáng)影響較大，并且在環(huán)境信息發(fā)生變化時(shí)（例如工作場(chǎng)地上出現(xiàn)障礙物）容易造成定位誤差，而且容易受環(huán)境中灰塵、顆粒的影響；超聲定位和RFID 定位精度較低；GPS 定位不適合在廠房等室內(nèi)進(jìn)行。因此，現(xiàn)有的定位系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)既保證定位的準(zhǔn)確性，同時(shí)又能保證在灰塵較多的室內(nèi)環(huán)境應(yīng)用中的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種軌道式機(jī)器人距離定位和里程校準(zhǔn)裝置及方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種軌道式機(jī)器人距離定位和里程校準(zhǔn)裝置，包括：工字鋼軌道（1）、機(jī)器人（2）、吊耳座（3）、接近傳感器（4）、里程計(jì)算裝置（5）和電機(jī)軸編碼器（6）。

工字鋼軌道（1）每根長(zhǎng)6米，兩根工字鋼軌道（1）之間用吊耳座（3）連接，吊耳座（3）為突出的硬性連接，以方便機(jī)器人（2）檢測(cè)，兩個(gè)吊耳座（3）之間距離為6米；接近傳感器（4）、里程計(jì)算裝置（5）和電機(jī)軸編碼器（6）安裝在機(jī)器人（2）本體上，機(jī)器人（2）通過(guò)工字鋼軌道（1）可到達(dá)指定位置。

一種基于上述裝置的軌道式機(jī)器人距離定位和校準(zhǔn)裝置及方法：

步驟一：機(jī)器人（2）從起點(diǎn)處開(kāi)始在工字鋼軌道（1）上運(yùn)行，里程計(jì)算裝置（5）根據(jù)電機(jī)軸編碼器（6）反饋信號(hào)計(jì)算機(jī)器人（2）運(yùn)行里程；

步驟二：機(jī)器人（2）在行走過(guò)程中，每經(jīng)過(guò)一個(gè)吊耳座（3），接近傳感器（4）檢測(cè)到吊耳座（3）的位置信號(hào)。 根據(jù)吊耳座（3）的位置信號(hào)，可計(jì)算出機(jī)器人（2）走過(guò)的里程：里程=n*6m，（n為吊耳座序號(hào),n=0,1,2,……）；

步驟三：用計(jì)算出的里程信息校準(zhǔn)（更新）機(jī)器人（2）里程計(jì)算裝置（5）的里程數(shù)據(jù)，得到精確的機(jī)器人（2）運(yùn)行里程信息；

步驟四：當(dāng)機(jī)器人（2）運(yùn)行在兩個(gè)吊耳座（3）中間位置時(shí)，機(jī)器人（2）離開(kāi)前一個(gè)吊耳座（3）所走過(guò)的里程由里程計(jì)算裝置（5）根據(jù)電機(jī)軸編碼器（6）反饋信號(hào)得出。

步驟五：機(jī)器人（2）總的運(yùn)行距離為：n*6m 加上根據(jù)電機(jī)軸編碼器（6）得到的離開(kāi)第n個(gè)吊耳座（3）所走過(guò)的里程。

本發(fā)明安裝在機(jī)器人（2）本體上的行程檢測(cè)傳感器為接近傳感器，抗干擾能力強(qiáng)，安裝簡(jiǎn)單。

本發(fā)明的有益效果是：在不需要增加其他輔助設(shè)備的情況下，利用現(xiàn)有機(jī)器人運(yùn)行軌道，準(zhǔn)確檢測(cè)機(jī)器人的位置及行走里程信息，減小單獨(dú)使用電機(jī)軸編碼器計(jì)算里程造成的累計(jì)誤差。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明距離定位和里程校準(zhǔn)方法流程圖；

圖2是軌道式機(jī)器人在工字鋼上行走示意圖；

圖3為接近傳感器及吊耳座安裝位置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1到圖3所示，一種軌道式機(jī)器人距離定位和里程校準(zhǔn)裝置，包括：工字鋼軌道（1）、機(jī)器人（2）、吊耳座（3）、接近傳感器（4）、里程計(jì)算裝置（5）和電機(jī)軸編碼器（6）。

工字鋼軌道（1）每根6米，兩根工字鋼軌道（1）之間用吊耳座（3）連接，吊耳座（3）為突出的硬性連接，方便機(jī)器人（2）檢測(cè)，兩個(gè)吊耳座（3）之間距離為6米；接近傳感器（4）、里程計(jì)算裝置（5）和電機(jī)軸編碼器（6）安裝在機(jī)器人（2）本體上，機(jī)器人（2）沿工字鋼軌道（1）運(yùn)行，可到達(dá)指定位置。

一種基于上述裝置的軌道式機(jī)器人距離定位和里程校準(zhǔn)方法：

步驟一：機(jī)器人（2）從起點(diǎn)處開(kāi)始在工字鋼軌道（1）上運(yùn)行，里程計(jì)算裝置（5）根據(jù)電機(jī)軸編碼器（6）反饋信號(hào)計(jì)算機(jī)器人（2）運(yùn)行里程；

步驟二：機(jī)器人（2）在行走過(guò)程中，每經(jīng)過(guò)一個(gè)吊耳座（3），接近傳感器（4）檢測(cè)到吊耳座（3）的位置信號(hào)。 根據(jù)吊耳座（3）的位置信號(hào)，可計(jì)算出機(jī)器人（2）走過(guò)的里程：里程=n*6m，（n為吊耳座序號(hào),n=0,1,2,……）；

步驟三：用計(jì)算出的里程信息校準(zhǔn)（更新）機(jī)器人（2）里程計(jì)算裝置（5）的里程數(shù)據(jù)，得到精確的機(jī)器人（2）運(yùn)行里程信息；

步驟四：當(dāng)機(jī)器人（2）運(yùn)行在兩個(gè)吊耳座（3）中間位置時(shí)，機(jī)器人（2）離開(kāi)前一個(gè)吊耳座（3）所走過(guò)的里程由里程計(jì)算裝置（5）根據(jù)電機(jī)軸編碼器（6）反饋信號(hào)得出。

步驟五：機(jī)器人（2）總的運(yùn)行距離為：n*6m 加上根據(jù)電機(jī)軸編碼器（6）得到的離開(kāi)第n個(gè)吊耳座（3）所走過(guò)的里程。

本發(fā)明的工作過(guò)程是：

系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)始運(yùn)行的命令后，機(jī)器人（2）在工字鋼軌道（1）上開(kāi)始運(yùn)行，機(jī)器人（2）上的里程計(jì)算裝置（5）根據(jù)電機(jī)軸編碼器（6）反饋信號(hào)開(kāi)始計(jì)算機(jī)器人（2）運(yùn)行里程。當(dāng)機(jī)器人（2）經(jīng)過(guò)工字鋼軌道（1）連接處的吊耳座（3）時(shí)，機(jī)器人（2）上的檢測(cè)傳感器（3）檢測(cè)到吊耳座（3）的位置信號(hào)，并發(fā)送到里程計(jì)算裝置（5），里程計(jì)算裝置（5）根據(jù)吊耳座（3）的位置信號(hào)計(jì)算出準(zhǔn)確的機(jī)器人（2）的運(yùn)行里程，并對(duì)機(jī)器人（2）運(yùn)行里程進(jìn)行更新，里程數(shù)據(jù)更新為n*6m，（n為吊耳座序號(hào)），然后繼續(xù)前行。當(dāng)機(jī)器人（2）在兩個(gè)吊耳座（3）中間運(yùn)行時(shí)，機(jī)器人（2）運(yùn)行里程由里程計(jì)算裝置（5）根據(jù)電機(jī)軸編碼器（6）反饋信號(hào)得出，從而保證里程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

該發(fā)明利用準(zhǔn)確、固定的吊耳座位置校準(zhǔn)里程計(jì)算裝置的里程數(shù)，利用電機(jī)軸編碼器計(jì)算吊耳座之間的距離，并將二者結(jié)合起來(lái)，得到機(jī)器人的準(zhǔn)確位置和行走距離，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位精確。