[發(fā)明專利]一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110592577.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113310484B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余子衿;張漢燁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州艾米機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00;G01C21/20;G01C22/00;G01S17/86;G01S17/89;G01S7/48;G06V20/10;G06V10/22
• 代理公司: 杭州裕陽(yáng)聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 張解翠

本發(fā)明公開(kāi)了一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法和系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：確定定位場(chǎng)景，在所述定位場(chǎng)景內(nèi)貼裝視覺(jué)定位標(biāo)識(shí)符，建立視覺(jué)定位標(biāo)識(shí)符地圖；在所述定位場(chǎng)景同時(shí)建立激光定位地圖；獲取視覺(jué)標(biāo)識(shí)符地圖定位數(shù)據(jù)和激光定位地圖的定位數(shù)據(jù)，并處理兩種定位數(shù)據(jù)，形成融合定位數(shù)據(jù)；根據(jù)所述融合定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲取或更新定位結(jié)果。所述方法和系統(tǒng)采用視覺(jué)標(biāo)識(shí)符和激光里程計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的方式進(jìn)行機(jī)器人定位，可以有效地提高機(jī)器人定位的精度，避免單純的激光里程計(jì)掃描存在地圖邊緣缺失的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)機(jī)器人定位領(lǐng)域，特別涉及一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前使用激光里程計(jì)作為移動(dòng)機(jī)器人定位的方式已成為一大主流，其算法執(zhí)行效率高，定位精度也較高，但是也存在高度相似的幾何環(huán)境定位丟失的風(fēng)險(xiǎn)，大地圖下全局自主重定位計(jì)算速度慢甚至無(wú)法準(zhǔn)確定位。目前視覺(jué)傳感器價(jià)錢(qián)低廉，成本底，定位精度也較高，也是用于定位的常用手段。但一般基于圖像特征追蹤的方式在大場(chǎng)景下需要維護(hù)很大的地圖，且對(duì)計(jì)算平臺(tái)有很高的要求，目前并不適用于使用嵌入式計(jì)算平臺(tái)的移動(dòng)機(jī)器人。

比如現(xiàn)有技術(shù)中專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201811085808的中國(guó)專利公開(kāi)了一種基于無(wú)人機(jī)視覺(jué)SLAM的輔助地面機(jī)器人導(dǎo)航方法及裝置，該專利用視覺(jué)特征去彌補(bǔ)激光建圖時(shí)由于掃描高度限制而導(dǎo)致的地圖邊緣信息缺失的問(wèn)題，但并沒(méi)有有效的提高移動(dòng)機(jī)器人的定位精度。因?yàn)楸緛?lái)激光應(yīng)該看不到的地方還是看不到，由于建圖時(shí)考慮了不同高度的障礙物，并將其反映在地圖中，反而使得定位時(shí)做scan-map的匹配時(shí)無(wú)法正確的匹配。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明其中一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)采用視覺(jué)標(biāo)識(shí)符和激光里程計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的方式進(jìn)行機(jī)器人定位，可以有效地提高機(jī)器人定位的精度，避免單純的激光里程計(jì)掃描存在地圖邊緣缺失的問(wèn)題。

本發(fā)明其中一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)可以在日常工作中進(jìn)行視覺(jué)標(biāo)識(shí)符地圖精度的自優(yōu)化，從而使得環(huán)境定位精度的影響較小。

本發(fā)明其中一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)采用記錄三維視覺(jué)標(biāo)識(shí)符的地圖結(jié)構(gòu)，可以和傳統(tǒng)的激光地圖同步，從而使得機(jī)器人可以適應(yīng)相似度極高的復(fù)雜環(huán)境。

本發(fā)明其中一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人本體和機(jī)器人自身的機(jī)構(gòu)部件采用視覺(jué)標(biāo)識(shí)進(jìn)行定位，用于檢測(cè)機(jī)器人在全局地圖中的狀態(tài)，從而可以有效地提高對(duì)機(jī)器人定位精度，使得機(jī)器人可以在幾何復(fù)雜度較高的環(huán)境中執(zhí)行相關(guān)的定位操作。

本發(fā)明其中一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)結(jié)合視覺(jué)標(biāo)識(shí)符和激光里程計(jì)無(wú)需全場(chǎng)景粘貼，只需要粘貼至需要工作的場(chǎng)景，可以降低定位成本，并且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的自動(dòng)定位。

為了實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)上述發(fā)明目的，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種移動(dòng)機(jī)器人定位方法，所述方法包括如下步驟：

確定定位場(chǎng)景，在所述定位場(chǎng)景內(nèi)貼裝視覺(jué)標(biāo)識(shí)符，建立視覺(jué)標(biāo)識(shí)符地圖；

在所述定位場(chǎng)景同時(shí)建立激光定位地圖；

獲取視覺(jué)標(biāo)識(shí)符地圖定位數(shù)據(jù)和激光定位地圖的定位數(shù)據(jù)，并處理兩種定位數(shù)據(jù)，形成融合定位數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述融合定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲取或更新定位結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明其中一個(gè)較佳實(shí)施例，所述定位方法包括視覺(jué)標(biāo)識(shí)符地圖的初始化步驟：獲取機(jī)器人的當(dāng)前位置，通過(guò)激光里程計(jì)建立臨時(shí)地圖，在所述臨時(shí)地圖內(nèi)選取當(dāng)前移動(dòng)機(jī)器人未到達(dá)過(guò)的柵格點(diǎn)作為目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)，直到檢測(cè)到所述視覺(jué)標(biāo)識(shí)符地圖中貼裝好的視覺(jué)標(biāo)識(shí)符停止。

根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)較佳實(shí)施例，通過(guò)檢測(cè)到的覺(jué)定位標(biāo)識(shí)符計(jì)算移動(dòng)機(jī)器人在定位地圖中的全局位姿：