[發明專利]AGV建圖和定位的方法、系統、裝置及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202010634647.5
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN113884093A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 劉勝明;張飛;姜志英;司秀芬
• 申請（專利權）人: 蘇州艾吉威機器人有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 夏允峰

1.一種AGV建圖和定位的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取環境信息和機器人位姿信息；

S2、根據機器人位姿信息，計算新地標的期望位置，得到控制量和控制誤差；

S3、通過激光數據篩選所述環境信息中的特征，得到所述特征的位置；

S4、根據所述期望位置和所述特征的位置，得到基于機器人當前位置最優的新地標位置；

S5、判斷所述新地標位置是否與已有的地標相匹配，如果新地標位置未在地圖中出現過，地標建立；如果新地標位置已經在地圖中出現過，更新地圖。

2.如權利要求1所述的AGV建圖和定位的方法，其特征在于，所述機器人位姿信息通過里程計獲取，包括速度和角速度信息。

3.如權利要求1所述的AGV建圖和定位的方法，其特征在于，通過激光數據篩選所述環境信息中的特征，得到所述特征的位置包括：

讀取數據；

降噪并進行區域分割；

初步獲取直線特征；

直線聚類合并篩選；

坐標轉換；

得到直線特征。

4.如權利要求3所述的AGV建圖和定位的方法，其特征在于，所述區域分割采用歐式距離，激光點之間的距離閾值自適應，該閾值公式為

d_point＝2r sin(α/2)ε

其中r為激光束測得的距離，α為激光的角分辨率，ε為放大因子。

5.如權利要求4所述的AGV建圖和定位的方法，其特征在于，所述直線聚類分兩步進行，

A根據方向分類，找出接近平行的各組線段

B根據各集合中的線段距離判斷能否合并為一條直線

聚類后的單個集合擬合出一條直線，得到最終的線段特征。

6.如權利要求1所述的AGV建圖和定位的方法，其特征在于，所述S4具體包括：

運動方程和測量方程的線性化，以及狀態量的矩陣化表示；卡爾曼濾波算法對狀態量和協方差的更新計算；

K_t為卡爾曼增益(Kalman Gain)，H_t是測量系統的參數，z_t是t時刻的激光傳感器觀測到的地標位置，Q_t為噪聲協方差。

7.如權利要求1所述的AGV建圖和定位的方法，其特征在于，采用馬氏距離判斷所述新地標位置是否與已有的地標相匹配；

預設馬氏距離的閾值，當前觀測到的線段和已有地標線段的馬氏距離大于預設的閾值，判定發現新地標。

8.AGV建圖和定位的系統，其特征在于，包括：

數據獲取模塊，用于獲取環境信息和機器人位姿信息；

里程計預測信息模塊，用于根據機器人位姿信息，計算新地標的期望位置，得到控制量和控制誤差；

激光數據處理模塊，用于通過激光數據篩選所述環境信息中的特征，得到所述特征的位置；

EKF算法模塊；用于根據所述期望位置和所述特征的位置，得到基于機器人當前位置最優的新地標位置；

地標處理模塊；用于判斷所述新地標位置是否與已有的地標相匹配，如果新地標位置未在地圖中出現過，地標建立；如果新地標位置已經在地圖中出現過，更新地圖。

9.AGV建圖和定位裝置，其特征在于，包括存儲器和處理器；所述存儲器，用于存儲計算機程序；所述處理器，用于當執行所述計算機程序時，實現如權利要求1-7任一項所述的AGV建圖和定位方法。

10.計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述存儲介質上存儲有計算機程序，當所述計算機程序被處理器執行時，實現如權利要求17任一項所述的AGV建圖和定位方法。