[發明專利]基于WIFI和激光雷達的室內定位方法、定位裝置和機器人

在審

• 申請號: 202010725044.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112082553A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 陳章芳
• 申請（專利權）人: 廣州易來特自動駕駛科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01S17/86;G01S17/89;G01S17/931;H04W4/02;H04W4/33;H04W64/00
• 代理公司: 北京誠新知識產權代理事務所(普通合伙) 11759
• 代理人: 李官

1.一種基于WIFI和激光雷達的室內定位方法，其特征在于，包括：

構建WIFI指紋庫；

構建激光2D地圖；

同時執行室內WIFI定位和激光AMCL定位；

根據AMCL定位結果有效性選擇WIFI定位結果替換AMCL重新定位，直至輸出定位結果。

2.根據權利要求1所述的室內定位方法，其特征在于，所述激光AMCL定位包括：

以機器人初始位置為中心隨機產生粒子組成粒子群；

根據機器人實施移動距離和實時旋轉角度更新每個粒子對應的位資；

根據激光雷達掃描結果計算AMCL估計位姿；

將AMCL估計位姿作為初始值，計算機器人運行的當前時刻的最優位姿；

將掃描匹配位姿作為一個高得分粒子插入到粒子群，使用AMCL算法重采樣粒子群；

重復上述步驟，直至得到機器人運行時全程最優位姿作為定位結果。

3.根據權利要求2所述的室內定位方法，其特征在于，所述根據激光雷達掃描結果計算AMCL估計位姿包括：

將激光雷達掃描結果以每個粒子對應的位資映射到地圖得到激光雷達點云；

計算激光雷達點云與地圖的障礙物的重合數量作為每一個粒子的得分；

以每一個粒子的得分為權重計算粒子群的加權位姿均值作為AMCL估計位姿。

4.根據權利要求1所述的室內定位方法，其特征在于，所述根據AMCL定位結果有效性選擇WIFI定位結果替換AMCL重新定位，直至輸出定位結果包括：

當AMCL的結果正常時，機器人的位置按AMCL的位置作為實際定位位置；

若掃描匹配得到的解與AMCL算法的解之間的誤差小于誤差限制閾值，則將解作為高權重粒子插入到粒子群；

若誤差過大則放棄本次掃描匹配的解。

5.一種基于WIFI和激光雷達的室內定位裝置，其特征在于，包括：

指紋庫構建單元，用于構建WIFI指紋庫；

地圖構件單元，用于構建激光2D地圖；

定位單元，同時執行室內WIFI定位和激光AMCL定位；

定位結果匹配單元，用于根據AMCL定位結果有效性選擇WIFI定位結果替換AMCL重新定位，直至輸出定位結果。

6.根據權利要求5所述的室內定位裝置，其特征在于，所述定位單元包括：

粒子群生成模塊，以機器人初始位置為中心隨機產生粒子組成粒子群；

位資更新模塊，根據機器人實施移動距離和實時旋轉角度更新每個粒子對應的位資；

位資估計模塊，根據激光雷達掃描結果計算AMCL估計位姿；

最優位資計算模塊，將AMCL估計位姿作為初始值，計算機器人運行的當前時刻的最優位姿；

粒子群采樣模塊，將掃描匹配位姿作為一個高得分粒子插入到粒子群，使用AMCL算法重采樣粒子群。

7.一種無人駕駛機器人，其特征在于，包括權利要求5-6任意一項所述的室內定位裝置。

8.一種服務器，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現權利要求1-4任一項所述方法的步驟。

9.一種終端設備，包括：處理器、存儲器、通信接口和通信總線，所述處理器、所述存儲器和所述通信接口通過所述通信總線完成相互間的通信；

所述存儲器用于存放至少一可執行指令，所述可執行指令使所述處理器執行如權利要求1-4任一項所述的室內定位方法對應的操作。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時，執行如權利要求1-4任意一項所述方法的步驟。