专利名称：磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法
技术领域：
本发明涉及一种移动机器人里程的检测方法，特别涉及到一种磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法。
背景技术：
近年来，自主轮式移动机器人在军事、工业、农业、医学及社会服务业等领域得到了越来越广泛的应用，因此成为国际机器人学术界研究的热点。在自主移动机器人相关技术的研究中，导航技术是其研究核心。机器人只有知道所处的位置以及如何从一个位置到达另一位置，才能实现自主移动，从而有效地完成任务。 因此，自主移动机器人的导航需要解决三个问题“Where am I ？ ","Where am I going ”， "How do I get there ”。其中第一个问题就是机器人定位问题，这是解决其它两个问题的前提和基础。实时获得自主轮式移动机器人的行驶距离，可以为自主轮式移动机器人提供定位信息。自主轮式移动机器人一般使用里程计来获取里程，传统的里程计有光栅式、容栅式、电感调频式、电感差动变压器式等，而上述的里程计在磁导航自主轮式机器人行进过程中，机器人的初始位姿误差、运动学模型误差以及运动过程中的不确定扰动产生的误差都会对其计算里程的准确性产生影响。因此急需一种计算简单、准确、不受外部环境影响并且节约成本的适合磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法。
发明内容
本发明提出一种计算简单、准确度高、不易受外部环境影响并且节约成本的适合磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，尽量克服传统里程计的缺陷，并节约磁导航自主轮式移动机器人的硬件成本和软件成本。本发明的目的是本发明提供的磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，包括以下步骤步骤1 确定磁条或磁道钉的铺设间距L ；步骤2 记录机器人在前进过程中前后两排磁传感器组不能检测磁场的次数N1,
N2;步骤3 通过以下里程计算公式计算出机器人当前的里程s
权利要求
1.磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于包括以下步骤步骤1 确定磁条或磁道钉的铺设间距L ；步骤2 记录机器人在前进过程中前后两排磁传感器组不能检测磁场的次数N1, N2 ；步骤3 通过以下里程计算公式计算出机器人当前的里程s
2.根据权利要求1所述的磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于所述步骤1中磁条或磁道钉的铺设间距L通过满足以下条件来确定的
3.根据权利要求2所述的磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于 所述磁条或磁道钉之间的最小铺设间距1是通过满足以下条件来确定的以两个磁条或磁道钉之间有磁传感器不能检测到磁场的方式来确定磁条或磁道钉磁场分布范围，从而确定磁条或磁道钉之间的最小铺设间距1。
4.根据权利要求3所述的磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于 所述磁条的长度A、磁道钉的半径R及其磁场大小是通过满足以下条件来确定的机器人以移动速度ν经过磁条或磁道钉的正上方，机器人上同一水平线的多个磁传感器只能有两个磁传感器能同时检测到磁条或磁道钉磁场。
5.根据权利要求4所述的磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于 还包括机器人上前后两排磁传感器组，每排至少设置有一个磁传感器，所述磁传感器用于检测磁条或磁道钉的磁场。
6.根据权利要求5所述的磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于 所述磁传感器以等间距安装在机器人主体的前排和后排。
7.根据权利要求6所述的磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于 所述磁传感器在机器人上的安装高度H，所述安装高度能够避免磁传感器被磁条或磁道钉磁化且当磁条或磁道钉在磁传感器正下方时，能让磁传感器稳定地检测到磁场，这是通过满足以下条件来确定的 式中，B'表示磁条或磁道钉正上方高度为H的位置的磁场强度，B表示磁传感器能检测的最小磁场。
8.根据权利要求7所述的磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，其特征在于 所述机器人的移动速度ν是通过满足以下条件来确定的
全文摘要
本发明公开了一种磁导航自主轮式移动机器人的里程检测方法，包括以下步骤步骤1确定磁条或磁道钉的铺设间距L；步骤2记录机器人在前进过程中，前后两排磁传感器组不能检测磁场的次数N1，N2；步骤3通过以下里程计算公式计算出机器人当前的里程s或式中，A表示磁条的长度，R表示磁道钉的半径，本发明通过科学设定磁道钉或磁条的铺设间隔，得到磁道钉或磁条磁场间的空隙，然后通过记录前后两排磁传感器组不能读到磁场的次数，并结合磁条或磁道钉的铺设间隔长度实现对机器人里程的检测，该方法计算简单、相对准确、不受外部环境影响，尽量克服了传统里程计算的缺陷，并节约自主轮式移动机器人的硬件成本和软件成本。
文档编号G01C22/00GK102506891SQ20111038551
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者刘卫宁, 孙棣华, 孙焕山, 廖孝勇, 赵敏, 郑林江, 郭磊 申请人:重庆大学