预先选取的拟合曲线模型，拟合出PO点分布曲线，推导出磁场强度最大的点Pmax，磁钉的位置为点Pmax的正下方。为了减小采集器件的硬件测量误差，定位精度的影响，测量点PO的磁场强度可选用接近于O的点；而且本发明的数据测量误差具有对称性，同一个采集器件得到的两个测量值的测量误差，在曲线拟合时可以相互抵消，使最终定位精度更高。另外，由于选用简单的单轴磁传感器即可实现，应用的设备成本低；因此，本发明与现有技术相比，具有定位准确、应用设备成本低的优点。
[0028]所述PO点的磁场强度为O或接近O。因为磁传感器的测量误差和磁钉I的安装误差都会随着磁感应强度的增大而被放大，所以选用磁场强度较小的点作为测量点，能有效地降低误差。
[0029]作为一种磁性选型的优选方案:所述磁钉I为圆柱形磁钉。圆柱形磁钉形成的磁场强度模型为喷泉状，这种具有中心对称特性的模型更便于分析和对数据进行曲线拟合，且拟合精度更高。
[0030]所述磁钉I竖直放置，使磁传感器只要在磁钉I正上方的一个平面内扫过，就能得出磁场模型的最简单的切面数据。在此切面内，磁场强度相等的数据点PO分布曲线3，理论上是一些列同心圆，更便于进行曲线拟合，且拟合精度更高。
[0031]所述PO点分布曲线3为圆曲线，该圆曲线的圆心位置为Pmax的位置，磁钉的位置为点Pmax的正下方。采用圆作为分布曲线3，拟合简单，而且便于确定磁钉I位置。
[0032]为了使磁传感器扫描的运行平面与磁钉I的距固定，提高测量数据的准确性。所述磁传感器扫描时，在一水平面内移动。
[0033]所述磁传感器的运行轨迹为直线。使测量数据的误差在同一直线的两个方向上完全抵消，提高测量精度。
[0034]由于如果磁传感器与磁钉距离太近，磁场强度接近O的PO点分布曲线3圆的直径较小，磁传感器中只有较少的测量元件经过了圆的范围，使可以获得的测量点PO的数量较少，降低拟合分布曲线的准确性；如果传感器与磁钉之间距离太远，PO点附近的磁场强度变化不明显，当存在微弱的环境干扰磁场时，干扰磁场对测量点PO的位置判断的影响较大，降低拟合分布曲线的准确性。因此，为了让提高测量的准确性，所述磁传感器移动平面与所需测量区域的距离为30mm-50mm。磁传感器与磁钉距离太近，磁传感器中的各个获得的测量点PO重复率高，使可以获得的测量点PO的数量较少，降低拟合分布曲线的准确性；若传感器与磁钉之间距离太远，PO点附近的磁场强度变化不明显，当存在微弱的环境干扰磁场时，干扰磁场对测量点PO的位置判断的影响较大，降低拟合分布曲线的准确性。
[0035]作为一种优选方案:所述磁传感器内的测量元件竖直向下设置，测量竖直方向的磁场强度大小。此方向的磁场强度分布是关于磁钉I位置成中心对称关系的，所以更便于后续定位算法的实现，并提高定位精度。
[0036]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【主权项】
1.一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:包括以下步骤: (a)用磁传感器在磁钉所在区域上方进行扫描，建立该区域的磁场强度模型； (b)根据所述磁场强度模型，采集磁场强度相同的测量点PO; (c)根据采集的所有的测量点PO，拟合出磁场强度的PO点分布曲线； (d)根据PO点分布曲线，推导出磁场强度最大的点Pmax，得到磁钉的位置。2.根据权利要求1所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述磁传感器为单轴磁传感器。3.根据权利要求1或2所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述PO点的磁场强度为O或接近O。4.根据权利要求3所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述磁钉为圆柱形磁钉。5.根据权利要求4所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述磁钉竖直放置。6.根据权利要求5所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述磁传感器扫描时，在一水平面内移动。7.根据权利要求6所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述磁传感器的运行轨迹为直线。8.根据权利要求7所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述磁传感器移动平面与所需测量区域的距离为30mm-50mm。9.根据权利要求8所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述磁传感器内的测量元件竖直向下设置。10.根据权利要求9所述的一种基于磁钉的定位方法，其特征在于:所述PO点分布曲线为圆曲线，该圆曲线的圆心位置为Pmax的位置。
【专利摘要】本发明属于物体定位方法领域，具体为一种基于磁钉的定位方法，包括以下步骤：(a)用磁传感器在磁钉所在区域上方进行扫描，建立该区域的磁场强度模型；(b)根据所述磁场强度模型，采集磁场强度相同的测量点P0；(c)根据采集的所有的测量点P0，拟合出磁场强度的P0点分布曲线；(d)根据P0点分布曲线，推导出磁场强度最大的点Pmax,得到磁钉的位置。磁传感器的测量误差和磁钉的安装误差都会随着磁场强度的增大而被放大，因此本发明通过磁场强度相同的测量点P0，拟合出P0点分布曲线，推导出磁场强度最大的点Pmax，磁钉的位置为点Pmax的正下方。本发明与现有技术相比，具有定位准确、应用设备成本低的优点。
【IPC分类】G01C21/00
【公开号】CN105043381
【申请号】CN201510388470
【发明人】霍伟祺
【申请人】广东嘉腾机器人自动化有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月30日