本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人精准定位系统。
背景技术：
机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，目前机器人的发展迅猛，在很多行业都得到了应用。
在餐厅、宾馆、酒店等服务性行业，服务型机器人可用于送货、点餐等操作。目前机器人定位采用雷达定位，物理磁条轨道，或者物理轨道完成精确定位，这两种方式需要人工铺设轨道，造价高，而且轨道固定，缺乏灵活性；若不采用有轨定位，则定位会产生一定误差。
技术实现要素：
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种机器人精准定位系统，使机器人能够精确达到预先设定位置。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种机器人精准定位系统，包括与云服务器相连、可移动的机器人，所述机器人上设置有与对接点处的第一发射器相匹配的接收器，用于接收第一发射器发出的光线信号；所述接收器的数量为三个，分别为第一接收器、第二接收器、第三接收器，呈等腰三角形分布；位于等腰三角形顶点处的第一接收器放置在机器人的中心位置，与第一发射器的光线信号对接后保持连通，用于确定机器人的移动方向；所述第二接收器、第三接收器放置在第一接收器的两侧，并通过设定第二接收器、第三接收器之间的间距来限定机器人的误差范围。
第一接收器接收光线后自动对齐光线，保证机器人与对接点处于同一直线上，第二接收器、第三接收器自动旋转捕获光信号，使光信号保持在第二接收器、第三接收器之间，此时完成定位，机器人将沿光线路径前行，前行过程中系统持续工作，保证机器人不会偏离。
本发明通过定位初步成功后，三点定位(第一接收器、第二接收器、第三接收器)对机器人运行提供修正补偿功能，提高机器人对接的误差，达到毫米级精准定位。
进一步来说，在机器人的活动范围内设置有识别码，用户可用手机等识别贴附在室内的标识码上的编码，每个标识码上的编码都是独立的坐标信息，所述编码与机器人内置地图上的地址相对应；用户通过客户端扫描相应的标识码后，输入任务指令，该指令将通过云端发送给空闲的机器人，该机器人根据内置地图上的位置移动至被扫描的标识码地址处执行任务。用户通过手机等终端扫码后，执行相应任务的机器人会在其内置地图上标识相应的地址，该机器人根据地图提示移动至指定位置。上述标识码可以为二维码、文字、图案等。
进一步来说，在机器人的活动场景里，设置两个及两个以上不同位置及高度的uwb标签，特别是多楼层情况下，机器人通过uwb标签的脉冲信号，即可识别自己的物理位置，防止在高度相似的环境下迷路丢失，或者在系统、硬件故障的情况下，通过物理定位保证机器人不丢失，保证其安全。
进一步来说，所述机器人底座上安装磁条感应装置，在对接点附近所在的地面上铺设有环状磁条，磁条感应装置感应到环状磁条后机器人将沿着铺设环状磁条从外圈到内圈移动及校准，到达指定位置，保证机器人不会偏离。
进一步来说，所述机器人顶部、底部及logo处安装有呼吸灯带；用户通过客户端自主选择单色、双色、多色等色彩作为呼吸灯指示颜色，该指令将通过云端发送给指定服务的机器人；相应机器人收到云端指令后，其上的呼吸灯带即按照客人选择的颜色闪烁作为指示。机器人通过定位技术找到需要服务的客人，客人可以在众多机器人中通过灯带颜色的区别一眼找到服务自己的机器人。同时，在黑暗环境中闪烁灯带还可以防止人员碰撞，增加机器人运行的安全性。
进一步来说，所述机器人上设置有跟踪投影设备，可以根据需要将画面投影到地面上。一方面可以投影广告内容，另外还可以投影一些互动性画面，增加机器人的趣味性。
进一步来说，所述机器人上设置有与处理单元相连的全景摄像头，所述全景摄像头设置在机器人的上端。通过全景摄像头可观察周边情况，有助于机器人规避障碍物。
进一步来说，所述机器人上还设置有与处理单元相连的无线通讯模块，用于与外部服务器相连。这样机器人与服务器之间可连接成一个无线局域网，每个机器人获得的信息汇总至服务器，各个机器人通过无线通讯模块经服务器可实现相互访问，获得对方的定位信息。
进一步来说，所述机器人内设置有陀螺仪、数字罗盘和加速度计。上述仪器用于机器人的自身定位，从而更好的确定机器人的位置。
进一步来说，所述处理单元包括嵌入式stm32芯片及与之相连的存储器。内置地图预先设置在存储器内。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例
本实施例中提出了一种机器人精准定位系统，包括与云服务器相连、可移动的机器人，用户在客户端下单后，该指令数据通过云服务器可传递至指定服务的机器人，由该机器人来执行相应的操作。
为了克服现有技术中机器人定位精确不够的问题，在本实施例中的采用如下方式进行改善。
所述机器人上设置有与对接点处的第一发射器相匹配的接收器，用于接收第一发射器发出的光线信号；所述接收器的数量为三个，分别为第一接收器、第二接收器、第三接收器，呈等腰三角形分布；位于等腰三角形顶点处的第一接收器放置在机器人的中心位置，与第一发射器的光线信号对接后保持连通，用于确定机器人的移动方向；所述第二接收器、第三接收器放置在第一接收器的两侧，并通过设定第二接收器、第三接收器之间的间距来限定机器人的误差范围。
第一接收器接收光线后自动对齐光线，保证机器人与对接点处于同一直线上，第二接收器、第三接收器自动旋转捕获光信号，使光信号保持在第二接收器、第三接收器之间，此时完成定位，机器人将沿光线路径前行，前行过程中系统持续工作，保证机器人不会偏离。由于三点定位(第一接收器、第二接收器、第三接收器)对机器人运行提供修正补偿功能，提高机器人对接的误差，达到毫米级精准定位。
在实际使用中，机器人具有处理单元，该处理单元包括用于数据处理的嵌入式stm32芯片及与之相连、用于存储数据的存储器，在存储器内预先设置有内置地图。所述机器人上设置有识别器，可识别贴附在室内的标识码上的编码，每个标识码上的编码都是独立的，所述编码与机器人内置地图上的地址相对应；用户通过客户端扫描相应的标识码上的编码后，该指令将通过云端发送给指定服务的机器人，该机器人根据内置地图上的位置移动至被扫描的标识码地址处。客户只需通过终端设备扫码，不需要再手动输入位置信息，扫码后通过云端指定机器人，该机器人会自动获取位置信息，在室内环境下，也能做到厘米级的位置精准。上述标识码可以为二维码、文字、图案等。
在机器人的活动场景里，设置两个及两个以上不同位置及高度的uwb标签，特别是多楼层情况下，机器人通过uwb标签的脉冲信号，即可识别自己的物理位置，防止在高度相似的环境下迷路丢失，或者在系统、硬件故障的情况下，通过物理定位保证机器人不丢失，保证其安全。
当机器人抵达相应的对接点区域后，在对接点附近所在的地面上铺设有环状磁条。所述机器人底座上安装磁条感应装置，磁条感应装置感应到环状磁条后机器人将沿着铺设环状磁条从外圈到内圈移动及校准，到达指定位置，保证机器人不会偏离。
为了提高机器人的辨识度，所述机器人顶部、底部及logo处安装有呼吸灯带；用户通过客户端自主选择单色、双色、多色等色彩作为呼吸灯指示颜色，该指令将通过云端发送给指定服务的机器人；相应机器人收到云端指令后，其上的呼吸灯带即按照客人选择的颜色闪烁作为指示。机器人通过定位技术找到需要服务的客人，客人可以在众多机器人中通过灯带颜色的区别一眼找到服务自己的机器人。同时，在黑暗环境中闪烁灯带还可以防止人员碰撞，增加机器人运行的安全性。
本实施例中的机器人上设置有跟踪投影设备，可以根据需要将画面投影到地面上。一方面可以投影广告内容，另外还可以投影一些互动性画面，增加机器人的趣味性。
为了方便机器人在行走过程中的稳定性，所述机器人上设置有与处理单元相连的全景摄像头，所述全景摄像头设置在机器人的上端。全景摄像头的数量可以是多个，分布拍摄机器人的多个方位。通过全景摄像头可观察周边情况，有助于机器人规避障碍物。所述机器人内设置有陀螺仪、数字罗盘和加速度计。陀螺仪确认机器人相对地磁场南北极的转动角度，从而确定机器人在水平面内的朝向；数字罗盘感应地磁场来确定机器人相对于北极的方位；加速度计用来感应机器人移动的速度，便于确认机器人的移动轨迹。通过上述三个仪器用于机器人的自身定位，从而更好的确定机器人的位置。
本实施例中，所述机器人上还设置有与处理单元相连的无线通讯模块，用于与外部服务器相连。这样机器人与服务器之间可连接成一个无线局域网，每个机器人获得的信息汇总至服务器，各个机器人通过无线通讯模块经服务器可实现相互访问，获得对方的定位信息。
实际场景：用户在服务场所坐定后，打开客户端并扫码室内桌角处的标识码登录客户端界面点单，完成后通过客户端将相应的指令发送给云服务器，指定相应的机器人进行送单处理。机器人根据其内置地图行走至取货点取货，并根据标识码上的地址送货。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。