(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211127650.3 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 山东新一代信息产业 技术研究院有 限公司 地址 250013 山东省济南市高新区港兴三 路北段未来创业广场3号楼1 1-12层 (72)发明人 程瑶　刘皓玥　华逢彬　马辰　 (74)专利代理 机构 北京君慧知识产权代理事务 所(普通合伙) 11716 专利代理师 王彬 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) B25J 19/04(2006.01) (54)发明名称 一种基于二维码标签的机器人辅助定位方 法、 设备及 介质 (57)摘要 本申请公开了一种基于二维码标签的机器 人辅助定位方法、 设备及介质， 解决现有二维码 部署缺乏灵活性、 效率低的问题。 包括： 识别二维 码标签图像确定二维码标签的唯一ID值及二维 码标签在视觉传感器坐标系中的位姿； 获取机器 人坐标系与世界坐标系间的转换关系及视觉传 感器在机器人坐标系中的位姿以计算视觉传感 器在世界坐标系中的位姿并基于二维码标签在 视觉传感器坐标系中的位姿标定二维码标签在 世界坐标系中的位姿存储至唯一ID值对应命名 文件； 查询文件获取二维码标签在世界坐标系中 的位姿； 确定视觉传感器在二维码坐标系中的位 姿并获取机器人在视觉传感器坐标系中的位姿； 根据各位姿计算机器人在世界坐标系中的位姿， 实现辅助定位。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115431270 A 2022.12.06 CN 115431270 A 1.一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 通过机器人的视觉传感器， 对所述机器人运行区域中的二维码标签进行拍摄， 以获得 对应的二维码标签图像， 并通过功能包识别所述二维码标签图像， 以确定所述二维码标签 对应的唯一 ID值以及所述 二维码标签在视 觉传感器坐标系中的位姿； 获取机器人坐标系与世界坐标系之间的转换关系以及所述视觉传感器在机器人坐标 系中的位姿， 以计算所述视觉传感器在世界坐标系中的位姿， 并基于所述二维码标签在视 觉传感器坐标系中的位姿， 标定所述二维码标签在世界坐标系中的位姿， 以存储至所述二 维码标签的唯一 ID值对应命名文件中； 根据所述二维码标签对应的唯一ID值， 查询所述唯一ID值对应命名的文件， 并从所述 对应命名的文件中获取 所述二维码标签在世界坐标系中的位姿； 根据所述二维码标签在视觉传感器坐标系中的位姿， 确定所述视觉传感器在二维码坐 标系中的位姿， 并获取 所述机器人在视 觉传感器坐标系中的位姿； 根据所述二维码标签在世界坐标系中的位姿、 所述视觉传感器在二维码坐标系中的位 姿以及所述机器人在视觉传感器坐标系中的位姿， 计算所述机器人在世界坐标系中的位 姿， 以实现基于所述 二维码标签对所述机器人的辅助定位。 2.根据权利要求1所述的一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法， 其特征在于， 所 述通过功能包识别所述二 维码标签图像， 以确定所述二 维码标签对应的唯一ID值以及所述 二维码标签在视 觉传感器坐标系中的位姿， 具体包括： 通过功能包对所述二维码标签图像中的二维码标签进行识别， 以确定所述二维码标签 的角点， 并确定出 所述二维码标签对应的唯一 ID值； 从预先配置好的功能包配置文件中， 获取所述唯一ID值对应二维码标签的实际尺寸信 息； 通过所述功能包， 并根据所述二维码标签的角点以及所述实 际尺寸信息， 计算所述二 维码标签在所述视 觉传感器坐标系中的位姿。 3.根据权利要求1所述的一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法， 其特征在于， 所 述通过机器人 的视觉传感器， 对所述机器人运行区域中的二维码标签进行拍摄， 以获得对 应的二维码标签图像之前， 所述方法还 包括： 通过功能包为机器人生成若干个唯一的二维码标签； 其中， 每个二维码标签对应有唯 一ID值； 根据所述机器人的配置文件， 确定所述机器人的运行区域， 以及所述机器人中视觉传 感器的位置； 在所述运行区域内， 根据所述视觉传感器的位置， 确定用于设置二维码标签的指定位 置， 并将所述若干个唯一的二维码标签分别设置 于对应的指定位置上。 4.根据权利要求1所述的一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法， 其特征在于， 所 述获取机器人坐标系与世界坐标系之间的转换关系以及所述视觉传感器在机器人坐标系 中的位姿， 以计算所述视 觉传感器在世界坐标系中的位姿， 具体包括： 通过订阅包含所述机器人所有坐标系转换关系的话题， 获取机器人坐标系与世界坐标 系之间的转换关系， 以及所述视 觉传感器在机器人坐标系中的位姿； 将机器人坐标系与世界坐标系之间的转换关系对应的矩阵， 与 所述视觉传感器在机器权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115431270 A 2人坐标系中的位姿对应的矩阵做 乘积， 计算得到所述视 觉传感器在世界坐标系中的位姿。 5.根据权利要求1所述的一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法， 其特征在于， 所 述基于所述二维码标签在视觉传感器坐标系中的位姿， 标定所述二 维码标签在世界坐标系 中的位姿， 以存 储至对应命名文件中， 具体包括： 将所述视觉传感器在世界坐标系中的位姿对应的矩阵， 与所述二维码标签在视觉传感 器坐标系中的位姿对应的矩阵相乘， 计算得到所述二 维码标签在世界坐标系中的位姿对应 的矩阵； 将所述二维码标签在世界坐标系中的位姿对应的矩阵转换成位置坐标以及四元数的 形式， 并存 储至以所述 二维码标签对应的唯一 ID值命名的文件中。 6.根据权利要求1所述的一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法， 其特征在于， 所 述根据所述二维码标签在视觉传感器坐标系中的位姿， 确定所述视觉传感器在二 维码坐标 系中的位姿， 具体包括： 确定所述二维码标签在视觉传感器坐标系中的位姿对应的矩阵， 并对所述对应的矩阵 进行求逆， 以得到所述矩阵对应的逆矩阵； 根据所述对应的逆矩阵， 确定所述视 觉传感器在二维码坐标系中的位姿。 7.根据权利要求1所述的一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法， 其特征在于， 所 述通过机器人 的视觉传感器， 对所述机器人运行区域中的二维码标签进行拍摄， 以获得对 应的二维码标签图像之前， 所述方法还 包括： 获取机器人运行区域中的当前场景， 并将所述当前场景与所述运行区域中的初始场景 进行对比； 在所述当前场景与所述初始场景之间的相似度小于预设阈值时， 基于所述当前场景， 对所述机器人的运行区域进行重新建图； 将所述重新建图的起点作为新世界坐标系的原点， 并确定出所述机器人在世界坐标系 中的位姿。 8.根据权利要求1所述的一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法， 其特征在于， 所 述通过机器人 的视觉传感器， 对所述机器人运行区域中的二维码标签进行拍摄， 以获得对 应的二维码标签图像之前， 所述方法还 包括： 将图像发布话题写入至功能包的配置文件中； 所述图像发布话题至少包括以下一项或 多项： 标题、 二维码标签、 唯一 ID值、 所述 二维码标签在视 觉传感器坐标系中的初始位姿。 9.一种基于二维码标签的机器人辅助定位设备， 其特 征在于， 所述设备包括： 至少一个处 理器； 以及， 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中， 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令， 所述指令被所述至少 一个处理器执行， 以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1 ‑8任一项所述的一种基 于二维码标签的机器人辅助定位方法。 10.一种非易失性计算机存储介质， 存储有计算机可执行指令， 其特征在于， 所述计算 机可执行指令设置为： 如权利要求1 ‑8任一项所述的一种基于二维码标签的机器人辅助定位方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115431270 A 3