[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

本發明提供了一種機器人重定位方法和裝置，該方法中，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；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。

技術領域

本發明涉及人工智能技術領域，特別涉及一種機器人重定位方法和裝置。

背景技術

機器人重定位是指：機器人在已知環境中從一個未知位置開始移動，利用自身的傳感器對所處環境進行感知，利用感知信息與先驗的地圖信息進行配準，從而完成機器人的自主定位，了解機器人在環境中的位姿，用于解決機器人的上線以及綁架問題。

專利文件CN108759844A提出了一種基于視覺和激光的重定位方法，先利用視覺詞袋完成地圖匹配，獲取機器人的初始位姿，再利用激光數據與地圖匹配獲取機器人的位姿。該方法需要給機器人配置兩種傳感器，且在用視覺詞袋匹配的過程中需要消耗大量的計算資源。

專利文件CN108507579A提出了一種基于局部粒子濾波的重定位方法，該方法需要額外提供一個初值給機器人，機器人以初值為中心撒粒子，每個粒子代表機器人的可能位姿，通過運動模型以及觀測模型計算每個粒子的權重，通過重采樣算法計算機器人的位姿。該方法需要事先提供初值，并且重定位效果取決于粒子數目，而數目越多，越消耗計算資源。

可以看出，上述兩種機器人重定位方法都存在計算資源消耗過多的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種機器人重定位方法，能夠減少計算資源消耗。

為了達到上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種機器人重定位方法，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。

一種機器人重定位裝置，機器人所處環境中部署有多個反光物體，該裝置包括處理器、以及與所述處理器通過總線相連的非瞬時計算機可讀存儲介質；所述非瞬時計算機可讀存儲介質存儲有可被所述處理器執行的指令；其特征在于，所述處理器執行所述指令時實現上述機器人重定位方法。

一種非瞬時計算機可讀存儲介質，所述非瞬時計算機可讀存儲介質存儲指令，所述指令在由處理器執行時使得所述處理器執行上述機器人重定位方法中的步驟。

由上面的技術方案可知，本發明中，在機器人所處環境中部署多個反光物體，加載機器人所處環境的先驗地圖并獲取先驗地圖中每個反光物體的描述子；在確定需要重定位機器人時，利用機器人的激光傳感器采集激光數據，根據采集的激光數據確定觀測到的每個反光物體以及每個反光物體的位置信息，進而計算觀測到的每個反光物體的描述子；將先驗地圖中的所有反光物體的描述子與激光傳感器觀測到的所有反光物體的描述子進行匹配，從而根據匹配結果確定機器人的當前位姿。本發明的技術方案，消耗計算資源少，能保證算法的實時性。

附圖說明