[發明專利]一種回環閉合方法、裝置及機器人

有效

• 申請號: 201811602933.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN111435244B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 孫銘澤;鄒風山;梁亮;李燊;范煜東生;趙梁玉
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

本申請涉及機器人術領域，具體公開一種回環閉合方法、裝置及機器人，包括：在所創建地圖需要進行回環閉合時，重新計算所述地圖中最終節點的位姿和所述地圖創建過程中產生的累積誤差；獲取所述地圖創建過程中需要進行角度糾正的節點的糾正點集合；根據所述糾正點集合以及所述最終節點的位姿重新計算預設節點的第一位姿；平均所述距離誤差到所述預設節點得到所述預設節點的第二位姿以完成所述地圖的閉合。這一過程中將地圖創建過程中所產生的角度誤差分配到需要進行角度糾正的節點上，而不必調整每一個節點的旋轉角度，從而使所創建的地圖與實際的環境相一致。

技術領域

本申請涉及機器人技術領域，特別涉及一種回環閉合方法、裝置及機器人。

背景技術

即時定位與地圖構建(simultaneous?localization?and?mapping，SLAM)可以描述為:機器人在未知環境中從一個未知位置開始移動,在移動過程中根據位置估計和地圖進行自身定位,同時在自身定位的基礎上建造增量式地圖，實現機器人的自主定位和導航。但通過SLAM的方式實現室外環境點云地圖，該地圖與真實環境往往會存在一定差異。該差異值隨著地圖的擴大而增大。創建地圖時，如果再次回到創建過地圖的某點附近時，因為之前創建地圖產生的位姿誤差(如圖1所示：地圖創建時節點1和節點17并不能完全閉合)，回到同一點時可能存在兩個不同的位姿。此時需要進行回環檢測及地圖閉合處理。

現有技術中一般會采用平均誤差的方法對采集地圖過程中產生的誤差進行處理，但這種平均誤差的方法會導致采集的地圖與實際地圖不一致，因此，處理效果并不好。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供一種回環閉合方法、裝置及機器人，以解決現有技術中對SLAM中形成的地圖進行回環閉合后導致的采集地圖與實際情況不相符的問題。

本申請實施例第一方面提供了一種回環閉合方法，所述回環閉合方法包括：

在所創建地圖需要進行回環閉合時，重新計算所述地圖中最終節點的位姿和所述地圖創建過程中產生的累積誤差，所述累積誤差包括距離誤差和角度誤差；獲取所述地圖創建過程中需要進行角度糾正的節點的糾正點集合；根據所述糾正點集合以及所述最終節點的位姿重新計算預設節點的第一位姿，所述預設節點包括多個節點；平均所述距離誤差到所述預設節點得到所述預設節點的第二位姿以完成所述地圖的閉合。

可選地，所述獲取所述地圖創建過程中需要進行角度糾正的節點的糾正點集合，包括：

選定目標節點；將所述目標節點與其分別相鄰的兩個節點相連接；

若三個節點之間的連線所形成的角度不在預設角度范圍內，則判定所述目標節點為需要進行角度糾正的節點；標記所述地圖創建過程中所有需要進行角度糾正的節點形成所述糾正點集合。

可選地，所述將所述目標節點與其分別相鄰的兩個節點相連接，包括：

將所述目標節點、所述目標節點順時針方形的前一個節點和所述目標節點順時針方向的后一個節點按照節點形成的順序直線連接；相應地，所述若三個節點之間的連線所形成的角度不在預設角度范圍內，則判定所述目標節點為需要進行角度糾正的節點，包括：若所述前一個節點和所述目標節點的連線的延長線與所述目標節點和所述后一個節點的連線所形成的角度大于預設角度，則判定所述目標節點為需要進行角度糾正的節點。

可選地，所述根據所述糾正點集合以及所述最終節點的位姿重新計算預設節點的第一位姿，包括：

計算所述糾正點集合中每個節點的糾正角度；根據所述每個節點的糾正角度和所述最終點的位姿重新計算所述預設節點的第一位姿。

可選地，所述計算所述糾正點集合中每個節點的糾正角度，包括：