[發明專利]機器人重定位與環境地圖構建方法、機器人及存儲介質

有效

• 申請號: 201810582949.5
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108759844B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 薛景濤
• 申請（專利權）人: 科沃斯商用機器人有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 北京太合九思知識產權代理有限公司 11610
• 代理人: 劉戈

1.一種機器人重定位方法，其特征在于，包括：

在重定位時，將機器人的視覺傳感器在所述機器人處于當前位置時采集到的第一環境圖像，在所述機器人所處環境對應的視覺地圖中進行匹配；

若在所述視覺地圖中匹配到第二環境圖像，根據所述第二環境圖像對應的機器人位姿計算所述機器人的初步估計位姿；

根據所述初步估計位姿，確定所述機器人所處環境對應的柵格地圖上的匹配窗口；并根據激光傳感器在所述機器人處于當前位置時采集到的環境數據，在所述柵格地圖上的匹配窗口中進行匹配，以獲取所述機器人的最終位姿。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

若在所述視覺地圖中未匹配到所述第二環境圖像，所述機器人移動到下一位置，或將所述機器人移動到下一位置，以在所述機器人處于下一位置時繼續基于所述視覺地圖和所述柵格地圖對所述機器人進行重定位。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將機器人的視覺傳感器在所述機器人處于當前位置時采集到的第一環境圖像，在所述機器人所處環境對應的視覺地圖中進行匹配，包括：

利用詞袋模型技術，從所述視覺地圖中選擇與所述第一環境圖像的紋理匹配度符合紋理匹配度要求的至少一個候選環境圖像；

計算每個候選環境圖像與所述第一環境圖像之間符合描述子距離條件和對極幾何約束條件的特征點數量；

若所述至少一個候選環境圖像中存在特征點數量大于設定特征點數量閾值的候選環境圖像，則獲取特征點數量大于設定特征點數量閾值的候選環境圖像作為所述第二環境圖像。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述第二環境圖像對應的機器人位姿計算所述機器人的初步估計位姿，包括：

根據所述第一環境圖像與所述第二環境圖像之間相匹配的特征點的位置，計算出本質矩陣或者基礎矩陣；

根據所述本質矩陣或者基礎矩陣確定所述第一環境圖像相對所述第二環境圖像的相對位姿；

根據所述相對位姿和所述第二環境圖像對應的機器人位姿，計算所述機器人的初步估計位姿。

5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，在重定位之前，還包括執行以下至少一種判斷操作：

根據所述激光傳感器在所述機器人導航過程中采集到的環境數據和所述柵格地圖，判斷是否需要啟動重定位；

根據所述視覺傳感器在所述機器人導航程中采集到的環境圖像和所述視覺地圖，判斷是否需要啟動重定位；

當所述至少一種判斷操作中存在判斷結果為是的判斷操作時，確定需要啟動重定位。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據所述激光傳感器在所述機器人導航過程中采集到的環境數據和所述柵格地圖，判斷是否需要啟動重定位，包括：

計算所述激光傳感器在所述機器人導航程中采集到的環境數據與所述柵格地圖的匹配得分；若所述匹配得分低于設定的得分閾值，確定需要啟動重定位；

所述根據所述視覺傳感器在所述機器人導航程中采集到的環境圖像和所述視覺地圖，判斷是否需要啟動重定位，包括：

將所述視覺傳感器在所述機器人導航程中采集到的環境圖像在所述視覺地圖中進行匹配；若在所述視覺地圖中匹配到第三環境圖像，計算所述第三環境圖像對應的機器人位姿和在機器人導航過程中基于所述柵格地圖計算出的機器人位姿之間的距離；若所述距離大于設定距離閾值，確定需要啟動重定位。