[發明專利]一種基于激光雷達的托盤識別方法、系統和電子設備

在審

• 申請號: 201911048691.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110780276A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 唐旭;王尚進
• 申請（專利權）人: 杭州易博特科技有限公司
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 11212 北京輕創知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳曉斌

本發明公開了一種基于激光雷達的托盤識別方法，包括如下步驟：獲取激光實時測量點云數據；進行聚類處理，得到聚類結果簇；進行直線擬合提取，得到擬合直線段；匹配得到兩兩匹配的簇對；確定托盤的中間腿和托盤的兩個邊腿；確定托盤的中心位置和角度。本發明通過利用激光雷達獲取托盤點云數據，利用激光雷達測量精度高、抗干擾性能強的優點，提高托盤識別的精度和增強托盤識別的環境適應性，通過分析識別點云數據的相對位置關系識別出托盤的兩個邊腿和中間腿，從而識別出托盤的中心位置和角度，不需要預先建立托盤模板，增強托盤識別方法的適應性。本發明還公開一種基于激光雷達的托盤識別系統和電子設備。

技術領域

本發明涉及識別技術領域，具體而言，涉及一種基于激光雷達的托盤識別方法、系統和電子設備。

背景技術

現今智能制造日益發展，機器人換人的需求熱烈，工業物料生產和流轉的流程中，自主移動機器人技術具有廣闊的發展空間，對于托盤搬運，需要機器人具有托盤識別能力，以準確獲取托盤的位置和角度。

托盤的示意圖如圖1。按照國家相關標準，現今的托盤，具有相對統一的結構形式：所有托盤都具有兩條邊腿，一條中間腿，且兩條邊腿間的距離為中間腿與邊腿間距離的兩倍。

自主移動機器人以中間腿中間點的位置和垂直于中間腿的方向作為托盤的位置和角度。

現今的托盤識別主要存在以下問題：多采用RFID技術，其定位精度較低；采用圖像識別技術，對環境光線要求較高，易受干擾?，F有采用激光雷達進行托盤識別的技術，雖能達到較高的識別精度，和較強的環境適應性，但存在需要預先建立托盤模板，適應性不強的問題。

發明內容

本發明正是基于上述問題，提出了一種基于激光雷達的托盤識別方法、系統和電子設備。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于激光雷達的托盤識別方法，包括如下步驟：

S1，獲取激光實時測量點云數據；

S2，對所述點云數據采用密度聚類算法進行聚類處理，得到至少一個聚類結果簇；

S3，對每個所述聚類結果簇進行直線擬合提取，得到一條或多條擬合直線段；

S4，根據每兩個聚類結果簇的所述擬合直線段間的相互關系，得到兩兩匹配的簇對；

S5，根據所述簇對的距離和相互關系，確定托盤的中間腿和托盤的兩個邊腿；

S6，根據所述中間腿和兩個邊腿確定所述托盤的中心位置和角度。

本發明的有益效果是：通過利用激光雷達獲取托盤點云數據，利用激光雷達測量精度高、抗干擾性能強的優點，提高托盤識別的精度和增強托盤識別的環境適應性，通過分析識別點云數據的相對位置關系識別出托盤的兩個邊腿和中間腿，從而識別出托盤的中心位置和角度，不需要預先建立托盤模板，增強托盤識別方法的適應性。

本發明還提供一種基于激光雷達的托盤識別系統，包括，

數據獲取模塊，獲取激光實時測量點云數據；

聚類模塊，對所述點云數據采用密度聚類算法進行聚類處理，得到至少一個聚類結果簇；

直線提取模塊，對每個所述聚類結果簇進行直線擬合提取，得到一條或多條擬合直線段；

簇對獲取模塊，根據每兩個聚類結果簇的所述擬合直線間的相互關系，得到兩兩匹配的簇對；

腿獲取模塊，根據所述簇對的距離和相互關系，確定托盤的中間腿和托盤的兩個邊腿；

托盤位置角度獲取模塊，根據所述中間腿和兩個邊腿確定所述托盤的中心位置和角度。