[發明專利]一種機器人的定位方法及其定位裝置

有效

• 申請號: 202110028605.1
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112344923B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 韓松杉;劉星;胡孟宇;王世漢;趙家陽;張彌
• 申請（專利權）人: 浙江欣奕華智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 劉彩紅

本發明公開了一種機器人的定位方法及其定位裝置，在確定機器人的位姿時，通過引入預設標簽，再將預設標簽技術與IMU技術、輪速里程計技術、以及視覺技術相結合，基于滑窗優化處理，實現了基于緊耦合的標簽視覺慣性輪速里程計的融合定位；并且，通過將預設標簽的坐標信息融入至滑窗優化處理過程中，可以大幅提高全局定位精度，從而實現機器人精準有效地定位。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤指一種機器人的定位方法及其定位裝置。

背景技術

隨著對制造靈活性的需求增加、產品周期縮短和加快、人力成本上升、以及人類安全趨勢的需求增加，全球移動機器人的市場正在快速發展，技術需求越來越高，例如，自主導引車（Automated Guided Vehicles AGV）已廣泛應用于自動化倉庫、工廠物料傳輸系統、物流揀配系統、柔性裝配系統和其他智能運輸站點。相對于基于磁條、反光板、二維碼等AGV，自主移動機器人（Autonomous Mobile Robot, AMR）的技術難度更高和使用場景更廣，AMR導航的核心技術即SLAM（Simultaneous Localization and Mapping），也即使得機器人知道環境地圖，以及知道自己實時位置，這是全程不需要人干預、高效智能移動到達目標的基礎。

目前，單傳感器SLAM的定位精度不高，在退化環境中容易發生丟失，導致無法對機器人的位置進行定位，從而導致機器人無法正常有效地工作。

基于此，如何提高機器人的定位的精度，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種機器人的定位方法及其定位裝置，用以提高機器人的定位的精度。

第一方面，本發明實施例提供了一種機器人的定位方法，包括：

根據當前采集到的慣性測量單元IMU數據、輪速里程計數據和圖像數據，對確定出的當前關鍵幀進行滑窗優化處理，確定所述當前關鍵幀的位姿信息；其中，所述圖像數據包括：圖像中特征點的匹配信息、以及在所述圖像中具有預設標簽時所述預設標簽的索引和坐標信息；

根據當前處于滑窗中多個關鍵幀的位姿信息、以及確定出的與所述當前關鍵幀處于閉環匹配狀態的圖像閉環關鍵幀，對所述當前關鍵幀進行位姿圖優化處理，得到處理后的所述當前關鍵幀的位姿信息；

根據處理后的所述當前關鍵幀的位姿信息、以及在確定出所述當前關鍵幀之后最近時刻采集到的一幀圖像的位姿信息，確定所述機器人的位姿。

第二方面，本發明實施例提供了一種機器人的定位裝置，包括：

第一單元，用于根據當前采集到的慣性測量單元IMU數據、輪速里程計數據和圖像數據，對確定出的當前關鍵幀進行滑窗優化處理，確定所述當前關鍵幀的位姿信息；其中，所述圖像數據包括：圖像中特征點的匹配信息、以及在所述圖像中具有預設標簽時所述預設標簽的索引和坐標信息；

第二單元，用于根據當前處于滑窗中多個關鍵幀的位姿信息、以及確定出的與所述當前關鍵幀處于閉環匹配狀態的圖像閉環關鍵幀，對所述當前關鍵幀進行位姿圖優化處理，得到處理后的所述當前關鍵幀的位姿信息；

第三單元，用于根據處理后的所述當前關鍵幀的位姿信息、以及在確定出所述當前關鍵幀之后最近時刻采集到的一幀圖像的位姿信息，確定所述機器人的位姿。

本發明有益效果如下：

本發明實施例提供的一種機器人的定位方法及其定位裝置，在確定機器人的位姿時，通過引入預設標簽，再將預設標簽技術與IMU技術、輪速里程計技術、以及視覺技術相結合，基于滑窗優化處理，實現了基于緊耦合的標簽視覺慣性輪速里程計的融合定位；并且，通過將預設標簽的坐標信息融入至滑窗優化處理過程中，可以大幅提高全局定位精度，從而實現機器人精準有效地定位。

附圖說明