[發明專利]一種四足機器人定位方法與系統

在審

• 申請號: 202110915186.3
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113781550A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 周永強;孔凡寧;劉輝;佟智勇;喬輝;郭猛;苗俊杰;趙軍愉;霍紅;聶晶;盧國華
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司保定供電分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06T7/80;G01C21/20
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 樊喜鋒

本發明提供了一種四足機器人定位方法與系統，屬于機器人控制技術領域。本發明提供的一種四足機器人定位方法包括：首先對場地環境進行建圖得到已建地圖；獲取安防相機在場地環境拍攝的安防相機地面區域；然后根據已建地圖對安防相機地面區域與地面實際區域變換關系進行標定得到四足機器人在已建地圖中的實際坐標；獲取四足機器人運行過程中的位置信息；最后根據位置信息和實際坐標完成四足機器人的定位。本發明通過利用四足機器人在已建地圖中的實際坐標對四足機器人運行過程中的位置信息進行校準，可以去除四足機器人在運行過程中的累計誤差，從而可以獲得更準確的定位精度。

技術領域

本發明涉及機器人控制技術領域，特別是涉及一種四足機器人定位方法與系統。

背景技術

四足機器人用于山地等復雜環境，協助完成山地環境探測檢測、災難救援以及邊境巡邏警戒等任務，具有攀爬行走靈活,步態穩定,落地面積小、能量消耗低等優點，在場地巡視的應用場景中，不管是人類還是機器人，在巡視的過程中往往無法準確地知道巡視者或者巡視器的正確方位，很多時候需要花費大量的時間去尋找，甚至會造成丟失的情況。

現有的對場地巡視中的四足機器人主要采用人為尋找，該方法花費時間多，并且尋找效率低，人力資源浪費大，或者采用GPS導航，該方法使用成本高，并且在室內場景或者有建筑物遮擋時會出現定位不準的情況，又或者采用激光SLAM導航，但是激光重定位精度不足，在長時間巡航后，較大的累計誤差將會影響機器人的定位精度。

發明內容

本發明的目的是提供一種四足機器人定位方法與系統，以解決現有的四足機器人定位方法定位精度低的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種四足機器人定位方法，包括：

對場地環境進行建圖得到已建地圖；

獲取安防相機在場地環境拍攝的安防相機地面區域；

根據所述已建地圖對安防相機地面區域與地面實際區域變換關系進行標定得到四足機器人在所述已建地圖中的實際坐標；

獲取所述四足機器人運行過程中的位置信息；

根據所述位置信息和所述實際坐標完成所述四足機器人的定位。

優選的，所述根據所述已建地圖對安防相機地面區域與地面實際區域變換關系進行標定得到四足機器人在所述已建地圖中的實際坐標，包括：

通過張正友棋盤格方法對所述安防相機進行標定得到標定參數；

在所述地面實際區域選定四個點形成一個矩形；

獲取所述矩形在所述安防相機成像時得到的畸變的圖像，記為梯形X；

根據所述標定參數得到單應變換矩陣H；

采用公式X'＝H·X，將所述梯形X轉換為標準矩形X'；

獲取所述地面實際區域與已建地圖之間的旋轉矩陣和平移向量；

根據所述旋轉矩陣和所述平移向量得到四足機器人在所述已建地圖中的實際坐標。

優選的，所述根據所述旋轉矩陣和所述平移向量得到四足機器人在所述已建地圖中的實際坐標，包括：

根據所述旋轉矩陣和所述平移向量得到所述地面實際區域與所述已建地圖的轉換關系；

根據所述單應變換矩陣得到四足機器人在圖像中的圖像坐標與地面區域的對應關系；

根據所述轉換關系和所述對應關系得到四足機器人在已建地圖中的實際坐標。

優選的，所述根據所述轉換關系和所述對應關系得到四足機器人在已建地圖中的實際坐標，包括：