[發明專利]一種激光定位裝置及應用其的激光定位方法

在審

• 申請號: 201910484448.8
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110109147A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 周逸銘;周常站
• 申請（專利權）人: 東莞市光勁光電有限公司;周逸銘;周常站
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93;G01S7/481
• 代理公司: 深圳灼華創睿專利代理事務所(普通合伙) 44524
• 代理人: 佟巍巍

本發明公開了一種激光定位裝置及應用其的激光定位方法，其屬于激光雷達領域，裝置設有多個激光發射單元，每個激光發射單元依次向前發射二維平面激光網，激光碰到障礙物后產生漫反射，漫反射激光投射到激光接收單元，然后依次對進行圖像處理，依次得到障礙物的多個二維平面坐標信息，換算出障礙物的三維坐標信息，就得到空間障礙物的多維坐標信息可以有效防范碰撞事件，可以應用在掃地機器人、智能機器人和AGV小車等機器人避障；而且該裝置結構簡單，易于裝配，器件成本低，降低了定位成本。

技術領域

本發明涉及機器人定位領域，特別是涉及一種激光定位裝置及應用其的激光定位方法。

背景技術

隨著AI的高速發展，越來越多的掃地機器人、AGV小車和智能機器人應用在工廠、商場和家庭代替人的工作；這些機器人在行進的過程中需要對其前方障礙物進行識別定位，目前的定位方法主要依靠紅外感應器、超聲波感應器和激光距離測距儀等等進行；它們都只能對單個維度方向障礙物進行定位，不能對機器人前方障礙物進行多維坐標定位，這樣障礙物形狀比較復雜時或者有多個障礙物在前方時機器人很容易碰到障礙物，雖然目前的二維激光雷達能夠對一個二維平面內的障礙物進行定位，但還不能根據需要對前方障礙物多個維度坐標進行定位， 如果要實現的話需要安裝三維激光雷達或者多個二維激光雷達分別進行定位，定位成本高，對軟件硬件處理要求也高，生產裝配復雜。

發明內容

為解決上述的問題，本發明提供了一種激光定位裝置及應用其的激光定位方法，可以根據需要對形狀復雜的障礙物進行多維坐標定位。

本發明所采取的技術方案是：一種激光定位裝置，包括激光發射單元、激光接收單元和圖像處理器，激光發射單元和激光接收單元都與圖像處理器電性連接，以對相關數據進行定位處理；激光發射單元具有多個，多個激光發射單元發射出的激光形成三維激光網。

在上述技術方案中，激光接收單元的接收面和激光發射單元形成的激光網同一面向，以保證能夠準確接收漫射回來的激光。

在上述技術方案中，激光接收單元的接收面設有限光孔，以限制激光接收單元接收漫射激光只是正面進入激光。

在上述技術方案中，限光孔設有濾光鏡片組，將多余光線過濾掉，以免影響定位效果。

在上述技術方案中，濾光鏡片組包括光學透鏡和濾光鏡片，保證了能夠收集漫射激光和過濾掉多余光線。

在上述技術方案中，激光接收單元為光電感應器或攝像頭，以準確獲取。

本發明還采取了一種激光定位方法，其步驟包括：

A、先由其中一個激光發射單元發射一個二維平面激光網；

B、激光遇到障礙物，漫射到激光接收單元；

C、激光接收單元的數據由圖像處理器計算得出障礙物的一個二維平面坐標信息；

D、其他激光發射單元依次發射出二維平面激光網，并重復步驟B和步驟C，獲得障礙物的多個二維平面坐標信息，以換算出障礙物的三維坐標信息。

在上述方法中，步驟B中，激光接收單元只接收正向的漫射激光。

在上述方法中，圖像處理器計算障礙物坐標信息的方式為空間直線與二維平面相交法。

在上述方法中，步驟B中，當激光接收單元為光電感應器時，激光接收單元將光信號轉換成電信號，輸出給圖像處理器進行計算；當激光接收單元為攝像頭時，激光接收單元將漫射激光拍攝成圖像，輸出給圖像處理器進行計算。