[發明專利]一種基于直角彎道特征的全方位移動機器人位姿校準方法

有效

• 申請號: 201810529469.2
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN109000649B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 孫棣華;趙敏;廖孝勇;王俊祥
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C25/00;G01S17/88
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

1.一種基于直角彎道特征的全方位移動機器人位姿校準方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1.建立直角彎模型，包括L型直角彎模型、I型直角彎模型、T型直角彎模型；

其中，所述L型直角彎模型包括由兩面墻面抽象擬合出的呈垂直相交狀態的兩線段和一由貨包堆垛抽象擬合的第一線段，由兩面墻面抽象擬合出的呈垂直相交狀態的兩線段的其中一線段與由貨包堆垛抽象擬合的第一線段平線；

所述T型直角彎模型包括由一面墻面抽象擬合出的第二線段和由兩貨包堆垛抽象擬合的呈平行狀態的兩線段，由兩貨包堆垛抽象擬合的呈平行狀態的兩線段與由一面墻面抽象擬合出的第二線段垂直但不相交；

所述I型直角彎模型包括由一面墻面抽像擬合出的第三線段和由兩貨包堆垛抽象擬合的呈平行狀態的兩線段，由一面墻面抽像擬合出的第三線段與由兩貨包堆垛抽象擬合的呈平行狀態的兩線段垂直且相交；或所述I型直角彎模型包括由一貨包堆垛抽像擬合出的第四線段和由兩墻面抽象擬合的呈平行狀態的兩線段，由一貨包堆垛抽像擬合出的第四線段與由兩墻面抽象擬合的呈平行狀態的兩線段垂直且相交；

S2.將直角彎模型進行標準化，然后建立直角彎處全局參考點集；

S3.建立小車初始狀態坐標系，并計算AGV小車在全局坐標系中的初步位姿估計；

S4.對直角彎特征進行識別；

S5.基于直角彎特征對AGV小車進行全局定位和位姿更新；

所述L型直角彎模型為：

所述T型直角彎模型為：

所述I型直角彎模型為：

在二維直角坐標系下線段L_i＝(p_i,θ_i,start,end,len)，其中，start_q和end_q分別表示小車前方墻壁擬合線段的起、始端點坐標，start_(q+1)小車左側通道內壁擬合線段的起點坐標，end_(q-1)表示小車右側通道內壁擬合線段的始點坐標，p_i表示從原點到直線L_i的距離，θ_i表示過原點與L_i的垂線與x軸正方向的夾角，start和end分別表示線段L_i的起始端點坐標，len表示線段L_i的長度，δ_dmin和δ_dmax表示兩點之間歐式距離的最小閾值和最大閾值，δ_dmax用于判斷相鄰兩條線段首尾是否相交，δ_dmin用于判斷相鄰兩條線段首位間的距離是否大于一定閾值。

2.根據權利要求1所述的一種基于直角彎道特征的全方位移動機器人位姿校準方法，其特征在于，在所述步驟S2中，對L型直角彎模型特征標準化的方法為：

將由兩面墻面抽象擬合出的呈垂直相交狀態的兩線段及由兩面墻面抽象擬合出的呈垂直相交狀態的兩線段中的一條線段作為固定特征；

對T型直角彎模型特征標準化方法為：

首先分別求出由兩貨包堆垛抽象擬合的呈平行狀態的兩線段延長線與第二線段的交點坐標；

然后求兩交點坐標的算術平均值，將該算術平均值作為關鍵點Key_P；

并將關鍵點Key_P和第二線段作為定位的關鍵特征；

對I型直角彎模型特征標準化的方法為：

首先分別求出由兩貨包堆垛抽象擬合的呈平行狀態的兩線段延與第三線段的交點坐標；

然后求兩交點坐標的算術平均值，將該算術平均值作為關鍵點Key_P'；

并將關鍵點Key_P'和第三線段作為定位的關鍵特征；

或對I型直角彎模型特征標準化的方法為：

首先分別求出由兩墻面抽象擬合的呈平行狀態的兩線段延與第四線段的交點坐標；

然后求兩交點坐標的算術平均值，將該算術平均值作為關鍵點Key_P”；

并將關鍵點Key_P”和第四線段作為定位的關鍵特征。