[發(fā)明專利]一種反光板匹配定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010195137.2
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111337877A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周姣;趙金鵬;劉慶龍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北特圣迪科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;G01C21/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 于國強

本發(fā)明公開了一種反光板匹配定位方法，涉及匹配定位技術(shù)領(lǐng)域；該方法是根據(jù)已經(jīng)布置好的反光板，進行精確測量得到其全局坐標點庫，然后利用激光傳感器掃描到的有效信息，獲得掃描到的反光板的局部坐標信息，然后利用坐標之間的轉(zhuǎn)換，將檢測到的反光板局部坐標系，通過矩陣轉(zhuǎn)換，得到了該局部坐標系在全局坐標系的坐標表示，然后利用這個轉(zhuǎn)換后的坐標表示去尋找布置好后精確測量到的原始全局坐標庫，當(dāng)轉(zhuǎn)換坐標和原始坐標之間的絕對值在閾值范圍內(nèi)，即認為該坐標表示與全局坐標進行了匹配，從而獲得該反光板的具體位置。該方法有效減少計算量，縮短匹配時長，快速有效實現(xiàn)反光板匹配定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反光板匹配定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速有效的反光板匹配定位方法。

背景技術(shù)

輪式機器人的定位技術(shù)是整個研發(fā)機器人系統(tǒng)的核心技術(shù)，用于確定當(dāng)前時刻機器人在工作空間中的實時位置，而反光板的匹配技術(shù)是確定當(dāng)前位置的關(guān)鍵要素。通過對布置好的反光板進行全局坐標存儲，然后利用全局坐標關(guān)系，生成一個理論反光板列表庫，接著將測量到的反光板進行數(shù)據(jù)處理，生成一個測量反光板列表庫。最后，利用理論反光板列表庫與測量反光板列表庫進行一一匹配，從而依據(jù)三邊定位或者三角定位方法，來獲得機器人的有效位姿信息：

先將反光板按照一定規(guī)則布置在輪式移動機器人的工作空間，然后利用布置在機器人上的激光傳感器進行掃描，等激光器掃描到至少三個反光板時，然后利用三邊定位或者三角定位方法，就可以確定當(dāng)前機器人的位置。但在掃描到反光板的過程中，雖然傳感器掃描到了反光板，但對于傳感器來說，其自身并未知曉掃描到的反光板，到底是布置的那一個反光板，因此反光板的匹配技術(shù)就在此時顯得尤為重要。將反光板布置好后，精確測量反光板在機器人工作空間即全局坐標系下的坐標，記錄該反光板的坐標值，并將其進行存儲。通過存儲反光板的坐標，可通過兩點之間距離公式計算出任意兩點之間的距離值。將兩兩之間反光板的距離值存入系統(tǒng)中，生成一個理論反光板列表庫。然后，根據(jù)機器人上的激光進行掃描，獲得了激光傳感器與反光板之間的距離與角度值，然后利用余弦定理求出任意檢測到的反光板之間的距離值。將任意檢測到的反光板間距離值存入系統(tǒng)中，生成一個測量反光板列表庫。最后，將測量反光板列表庫與理論反光板列表庫進行一一匹配，從而得到有效的反光板列表用于計算輪式機器人的位姿信息。

當(dāng)前方法中，首先要建立理論反光板列表，再根據(jù)檢測到的反光板，生成測量反光板列表，在此兩個系列完成后，才進行反光板列表庫的一一匹配，從而生成有效的反光板列表，最后利用有效的反光板列表，再對激光傳感器進行定位信息處理。該過程是機器人定位過程中的必須步驟，且步驟較多，處理復(fù)雜，較大的影響了激光傳感器的定位過程，且根據(jù)機器人工作空間的增大，反光板個數(shù)的累加，明確的增加了處理難度與處理時間，極大的消耗功耗等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種反光板匹配定位方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種反光板匹配定位方法，包括以下步驟:

S1,布置反光板，精確測量反光板在全局坐標系下的位置，生成原始全局坐標系列表庫G；

S2，激光掃描反光板，獲取掃描到的反光板與激光之間的距離l和角度θ，計算反光板的局部坐標；

S3,將獲取得到的反光板的局部坐標進行全局坐標轉(zhuǎn)換，獲得掃描得到的反光板在全局坐標下的坐標；

S4,重復(fù)步驟S2-S3，獲取多個掃描到的反光板在全局坐標下的坐標，整理之后得到轉(zhuǎn)換全局坐標系列表庫L；