[發明專利]倉儲機器人定位與地圖構建方法、機器人及存儲介質

有效

• 申請號: 202010963415.4
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112161618B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 張廣鵬
• 申請（專利權）人: 靈動科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京太合九思知識產權代理有限公司 11610
• 代理人: 張愛;劉戈

1.一種倉儲機器人定位方法，其特征在于，包括：

在倉儲機器人移動過程中，利用倉儲機器人上的圖像傳感器采集周圍倉儲環境的圖像或視頻數據；

對所述周圍倉儲環境的圖像或視頻數據進行目標檢測和語義識別，得到倉儲機器人周圍倉儲環境中存在的目標對象及其語義信息，所述目標對象至少包括：貨架、貨架與地平面的交線以及貨架構成的路口；

基于傳感器坐標系和機器人坐標系之間的轉換關系，計算所述目標對象與所述倉儲機器人的相對位置關系；

基于所述倉儲機器人上其它傳感器數據，計算所述倉儲機器人在語義地圖中的初始位置；根據所述目標對象的語義信息，在所述語義地圖中所述初始位置周圍查找所述目標對象的位置；根據所述目標對象與所述倉儲機器人的相對位置關系和所述目標對象在語義地圖中的位置，定位所述倉儲機器人在語義地圖中的位置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于傳感器坐標系和機器人坐標系之間的轉換關系，計算所述目標對象與所述倉儲機器人的相對位置關系，包括：

計算所述目標對象上的像素點在傳感器坐標系下的三維坐標；

基于傳感器坐標系和機器人坐標系之間的轉換關系，將所述目標對象上的像素點在傳感器坐標系下的三維坐標轉換到機器人坐標系下；

根據所述目標對象上的像素點在機器人坐標系下的三維坐標，計算出所述目標對象與所述倉儲機器人的相對位置關系。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述圖像傳感器為單目相機，所述目標對象是與地平面相交的對象或位于地平面上的對象，則計算所述目標對象上的像素點在傳感器坐標系下的三維坐標，包括：結合所述單目相機的攝影幾何學，計算所述目標對象上與地平面相交的像素點在地平面上的三維坐標；

或者

所述圖像傳感器為雙目相機，則計算所述目標對象上的像素點在傳感器坐標系下的三維坐標，包括：采用雙目立體匹配算法計算所述目標對象上的像素點在傳感器坐標系下的三維坐標；

或者

所述圖像傳感器為紅綠藍深度圖RGBD攝像頭，則計算所述目標對象上的像素點在傳感器坐標系下的三維坐標，包括：根據采集到的包含所述目標對象的RGB圖像和深度圖像的匹配關系，計算所述目標對象上的像素點在傳感器坐標系下的三維坐標。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述倉儲機器人上其它傳感器數據，計算所述倉儲機器人在語義地圖中的初始位置，包括：

基于所述倉儲機器人上的激光傳感器數據、慣性測量單元IMU數據以及里程計數據中的至少一種，計算所述倉儲機器人在語義地圖中的初始位置。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，還包括：

在倉儲機器人遍歷所述倉儲環境過程中，利用倉儲機器人上的圖像傳感器采集所述倉儲環境的圖像或視頻數據；

對所述倉儲環境的圖像或視頻數據進行目標檢測和語義識別，得到所述倉儲環境中存在的多個對象及其語義信息；

基于傳感器坐標系和機器人坐標系之間的轉換關系，分別計算所述多個對象與所述倉儲機器人的相對位置關系；

根據所述多個對象與所述倉儲機器人的相對位置關系和所述倉儲機器人在采集所述倉儲環境的圖像或視頻數據時在基礎環境地圖中的位置，將所述多個對象的語義信息添加到所述基礎環境地圖中以得到倉儲環境的語義地圖。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在采集所述倉儲環境的圖像或視頻數據的過程中，還包括：

采用SLAM技術建立倉儲環境的基礎環境地圖，并定位所述倉儲機器人在采集所述倉儲環境的圖像或視頻數據時在基礎環境地圖中的位置。

7.根據權利要求1-4和6任一項所述的方法，其特征在于，所述目標對象還包括：貨架腳位、消防栓以及逃生標識中的至少一個。