本發(fā)明涉及導航定位領(lǐng)域，具體涉及一種基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法。

背景技術(shù)：

目前室內(nèi)導航往往依據(jù)識別自身位置，然后和地圖路網(wǎng)坐標對比來進行導航，因而導航的關(guān)鍵在于定位精準與否。

現(xiàn)有技術(shù)的室內(nèi)定位方法主要包括：基于視覺的定位方法、基于無線信標或接入點定位的方法、基于慣性設(shè)備及傳感器的定位方式，這三大類。

其中基于視覺的定位方法，識別的準確度容易受到光線變化的影響，且容易產(chǎn)生累計誤差，對機器人計算處理單元配置要求較高；

基于無線信標或接入點定位的方法，定位精度與感應(yīng)距離之間存在矛盾。技術(shù)不夠成熟，有一定的定位延時等問題。

基于慣性設(shè)備及傳感器的定位方式，則存在傳感器精度不高，慣性測量計容易產(chǎn)生大量累積誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的室內(nèi)定位技術(shù)定位精度不高的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種提高定位精度的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法。

一種基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法，包括以下步驟：

步驟一：提供一導航機器人，以及一用于所述導航機器人的待導航區(qū)域的路網(wǎng)地圖；

所述路網(wǎng)地圖中包括多條路徑，所述導航機器人依照所述路徑運行；

步驟二：將每一所述路徑中包括起點、終點、拐點在內(nèi)的多個位置標示為關(guān)鍵點，并標示每一所述關(guān)鍵點與周邊障礙物之間的距離，記為標示數(shù)據(jù)；

步驟三：所述導航機器人實時測量與周邊障礙物的距離，記為測量數(shù)據(jù)；

步驟四：確定所述導航機器人當前所處路徑，將所述測量數(shù)據(jù)與對應(yīng)的所述標示數(shù)據(jù)進行比對，校正運行路線：

所述導航機器人沿所述路徑以直線運行時：

將其前后方向的所述測量數(shù)據(jù)與標示數(shù)據(jù)對比，確定所述導航機器人于所述路徑中的位置；

將其左右方向的所述測量數(shù)據(jù)與所述標示數(shù)據(jù)對比，修正偏移；

所述導航機器人沿所述路徑以曲線運行時：

其前后方向的所述測量數(shù)據(jù)動態(tài)變化；

將其左右方向的所述測量數(shù)據(jù)與所述標示數(shù)據(jù)對比，修正偏移；

步驟五：當所述測量數(shù)據(jù)與某一所述標示數(shù)據(jù)一致時，所述導航機器人選擇執(zhí)行轉(zhuǎn)向動作或直行，并重新確定當前所處路徑；

步驟六：重復所述步驟四和所述步驟五，直至到達目的地。

在本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法的一種較佳實施例中，所述導航機器人外側(cè)豎直設(shè)有多個測距面，每一所述測距面均設(shè)有多個激光測距單元，實時測量與周邊障礙物的距離。

在本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法的一種較佳實施例中，所述激光測距單元持續(xù)進行測距操作，每測得一定數(shù)量的距離數(shù)據(jù)便進行一次數(shù)據(jù)融合處理；

所述數(shù)據(jù)融合處理為：將多個所述距離數(shù)據(jù)中的最大值和最小值去掉，余下數(shù)據(jù)取平均值作為測距結(jié)果；

取多個所述激光測距單元測得的測距結(jié)果中的最小值作為所述測量數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法的一種較佳實施例中，所述測距面設(shè)有三個激光測距單元，三個所述激光測距單元呈等腰三角形設(shè)置，所述等腰三角形的底角為5°，底邊與水平面夾角為45°。

在本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法的一種較佳實施例中，每一所述標示數(shù)據(jù)分別包括前、后、左、右四個方向的距離數(shù)據(jù)；

所述導航機器人設(shè)有四個所述測距面，所述測量數(shù)據(jù)包括前、后、左、右四個方向的距離數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法的一種較佳實施例中，根據(jù)運行方向的不同，每一所述關(guān)鍵點包括正向、反向兩組所述標示數(shù)據(jù)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的所述基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法通過獲取前、后、左、右的所述測量數(shù)據(jù)與所述標示數(shù)據(jù)進行對比，實現(xiàn)了對移動目標的定位和導航。

既具備很高的測距精度，又具備結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)成本低的優(yōu)勢。且便于與其他室內(nèi)導航方式相結(jié)合，有效提高了定位精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法的實施示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法中的測距面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例1：

請同時參閱圖1和圖2，其中圖1是本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法的實施示意圖，圖2是本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法中的測距面的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法包括以下步驟：

步驟一：提供一導航機器人1，以及一用于所述導航機器人的待導航區(qū)域的路網(wǎng)地圖2。

所述導航機器人1于前、后、左、右分別設(shè)有一測距面11，每一所述測距面11均設(shè)有三個激光測距單元12，三個所述激光測距單元12呈等腰三角形設(shè)置，所述等腰三角形的底角為5°，底邊與水平面夾角為45°。

所述路網(wǎng)地圖2包括第一路徑21、第二路徑22、第三路徑23，其中所述第二路徑22連接至所述第一路徑21中部，所述第三路徑23為弧形路徑，連接于所述第一路徑21末端。

所述導航機器人1依照所述路網(wǎng)地圖2運行。

步驟二：將所述第一路徑21、所述第二路徑22、所述第三路徑23的起點、終點、拐點標示為關(guān)鍵點，分別記為A、B、C、D、E。

標示每一所述關(guān)鍵點與前、后、左、右的障礙物之間的距離，記為標示數(shù)據(jù)。設(shè)關(guān)鍵點A向關(guān)鍵點D以及向關(guān)鍵點E運行為正向，反之為反向：

關(guān)鍵點A：

正向：F_b1=100、B_b1=5、L_b1=10、R_b1=10；

反向：F`<sub>b1</sub>=5、B`_b1=100、L`<sub>b1</sub>=10、R`_b1=10。

關(guān)鍵點B：

正向：F_b2=50、B_b2=50、L_b2=10、R_b2=10；

反向：F`<sub>b2</sub>=50、B`_b2=50、L`<sub>b2</sub>=10、R`_b2=10。

關(guān)鍵點C：

……。

步驟三：所述導航機器人1四周的所述激光測距單元12持續(xù)性的測量與周邊障礙物的距離。每測得5項距離數(shù)據(jù)，便將其中的最大值和最小值去除，取余下三項數(shù)據(jù)的平均值為測距結(jié)果。

每一所述測距面11僅取三個所述激光測距單元12測得測距結(jié)果中的最小值作為測量數(shù)據(jù)，記為F_c、B_c、L_c、R_c。

步驟四：確定得所述導航機器人1當前處于所述第一路徑21，并向關(guān)鍵點B運行，將所述測量數(shù)據(jù)與關(guān)鍵點A和關(guān)鍵點B的所述標示數(shù)據(jù)進行比對：

分別將F_c與F_b1及F_b2進行對比，B_c與B_b1及B_b2進行對比，確定所述導航機器人1當前具體位置；

分別將L_c與L_b1及L_b2進行對比，R_c與R_b1及R_b2進行對比，修正所述導航機器人1左右方向的偏移。

步驟五：當F_c、B_c、L_c、R_c與F_b2、B_b2、L_b2、R_b2一致時，所述導航機器人1運行至關(guān)鍵點B。所述導航機器人1選擇執(zhí)行轉(zhuǎn)向動作。

重新確定當前處于所述第二路徑22，并向關(guān)鍵點D運行，將所述測量數(shù)據(jù)與關(guān)鍵點B和關(guān)鍵點D的所述標示數(shù)據(jù)進行比對：

具體步驟與所述步驟四中類似，在此不做贅述。

步驟六：所述導航機器人1持續(xù)運行至關(guān)鍵點D。

實施例2：

請參閱圖1，是本發(fā)明提供的基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法的實施示意圖。

步驟一至步驟四與實施例1一致，在此不做贅述。

步驟五：當F_c、B_c、L_c、R_c與F_b2、B_b2、L_b2、R_b2一致時，所述導航機器人1運行至關(guān)鍵點B。所述導航機器人1選擇繼續(xù)直行。

確定當前仍處于所述第一路徑21，向關(guān)鍵點C運行，將所述測量數(shù)據(jù)與關(guān)鍵點B和關(guān)鍵點C的所述標示數(shù)據(jù)進行比對：

具體步驟與所述步驟四中類似，在此不做贅述。

當F_c、B_c、L_c、R_c與F_b3、B_b3、L_b3、R_b3一致時，所述導航機器人1運行至關(guān)鍵點C。所述導航機器人1繼續(xù)直行進入曲線路段。

重新確定當前處于所述第三路徑23，并向關(guān)鍵點E運行，將所述測量數(shù)據(jù)與關(guān)鍵點C和關(guān)鍵點E的所述標示數(shù)據(jù)進行比對：

F_c和B_c呈動態(tài)變化，無參考價值；

將L_c與L_b3及L_b5進行對比，修正所述導航機器人1運行時的偏移量。

步驟六：所述導航機器人1持續(xù)運行至關(guān)鍵點E。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的所述基于已有路網(wǎng)的輔助定位方法通過獲取前、后、左、右的所述測量數(shù)據(jù)與所述標示數(shù)據(jù)進行對比，實現(xiàn)了對移動目標的定位和導航。

既具備很高的測距精度，又具備結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)成本低的優(yōu)勢。且便于與其他室內(nèi)導航方式相結(jié)合，有效提高了定位精度。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍之內(nèi)。