[發明專利]一種機器人重定位方法和裝置

在審

• 申請號: 201910578325.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112147637A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 秦野;孫元棟;魏青銅
• 申請（專利權）人: 杭州海康機器人技術有限公司
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S17/48
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 謝安昆;宋志強

1.一種機器人重定位方法，其特征在于，機器人所處環境中部署有多個反光物體，該方法包括：

加載機器人所處環境的先驗地圖，獲取先驗地圖中每個反光物體的描述子，所述先驗地圖中每個反光物體的描述子根據先驗地圖中每個反光物體的位置信息確定；

確定需要重定位時，利用機器人的激光傳感器在機器人所處位置采集激光數據，根據采集的激光數據確定激光傳感器觀測到的反光物體并確定觀測到的每個反光物體的位置信息，根據激光傳感器觀測到的每個反光物體的位置信息，計算激光傳感器觀測到的每個反光物體的描述子；

對先驗地圖中所有反光物體的描述子和激光傳感器觀測到的所有反光物體的描述子進行匹配，根據匹配結果確定機器人的當前位姿。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

激光數據中包括激光傳感器觀測到的激光點信息，每個激光點信息包括該激光點的反射率、激光傳感器與該激光點的距離、以及激光傳感器對該激光點的觀測角度；

根據采集的激光數據確定激光傳感器觀測到的反光物體并確定觀測到的每個反光物體的位置信息，包括：

根據激光傳感器與其觀測到的每個激光點的距離和對該激光點的觀測角度確定該激光點在以激光傳感器為原點的坐標系中的位置信息；

根據激光傳感器觀測到的每個激光點的反射率，確定屬于反光物體的激光點，根據屬于反光物體的激光點的位置信息，將距離小于第一預設距離閾值的屬于反光物體的激光點劃分到同一分組；

將每組激光點覆蓋的區域確定為激光傳感器觀測到的一個反光物體，根據該組激光點的位置信息確定該反光物體的位置信息。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，

根據該組激光點的位置信息確定該反光物體的位置信息之前，進一步包括：針對該組激光點中的每一激光點，如果該組激光點中距離該激光點的距離小于第二預設距離閾值的激光點數小于預設激光點數，則從該組激光點中剔除該激光點。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，

根據該組激光數據中所有位置點的位置信息確定該反光物體的位置信息的方法為：使用空間坐標{fx_k，fy_k}表示該組激光數據中的第k個位置點的坐標，則確定該反光物體的空間坐標為其中，m為該組激光數據中的位置點個數。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述先驗地圖中每個反光物體的描述子通過以下方式計算得到：

根據先驗地圖中每個反光物體的位置信息，計算先驗地圖中任意兩個反光物體之間的距離；

對于先驗地圖中的每個反光物體，將該反光物體與先驗地圖中其它各反光物體之間的距離構成的集合作為該反光物體的描述子；

所述根據激光傳感器觀測到的每個反光物體的位置信息，計算激光傳感器觀測到的每個反光物體的描述子，包括：

根據激光傳感器觀測到的反光物體的位置關系，計算激光傳感器觀測到的任意兩個反光物體之間的距離；

對于激光傳感器觀測到的每個反光物體，將該反光物體與激光傳感器觀測到的其它各反光物體之間的距離構成的集合作為該反光物體的描述子。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，

機器人所處環境中部署的多個反光物體的分布是不對稱的；

對先驗地圖中所有反光物體的描述子和激光傳感器觀測到的所有反光物體的描述子進行匹配，包括：

對先驗地圖中的每個反光物體，確定該反光物體的描述子與激光傳感器觀測到的各反光物體的描述子的匹配距離個數；

如果該反光物體的描述子與激光傳感器觀測到的一反光物體的描述子相匹配的距離值最多，且匹配的距離值的個數超過預設個數，則確定先驗地圖中的該反光物體和激光傳感器觀測到的該反光物體相匹配。