[發明專利]移動機器人處于動態環境中的定位方法

在審

• 申請號: 202210231443.6
• 申請日: 2022-03-09
• 公開（公告）號: CN114562994A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張琦;李秀英;馬向華
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01S17/86
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種移動機器人處于動態環境中的定位方法，其特征在于，包括與移動機器人固定連接的慣性測量單元、里程計單元和激光雷達單元，其步驟如下：

分別采集慣性測量單元和里程計單元測量得到的第一感知數據和第二感知數據并進行初步處理，將處理后的所述第一感知數據和第二感知數據進行融合處理得到綜合感知數據，根據綜合感知數據求取得到第一位姿信息；

采集所述激光雷達單元測量得到的第三感知數據，并將所述第三感知數據與原始地圖進行匹配定位；

判斷所述第三感知數據是否有效，在所述第三感知數據有效的情況下，求取第二位姿信息；

將所述第一位姿信息和所述第二位姿信息進行融合處理得到所述移動機器人第三位姿信息。

2.根據權利要求1所述的移動機器人處于動態環境中的定位方法，其特征在于，所述第一感知數據包括加速度，第一角速度和方位角，所述第二感知數據包括線速度和第二角速度。

3.根據權利要求2所述的移動機器人處于動態環境中的定位方法，其特征在于，所述慣性測量單元包括加速度計和陀螺儀，其中，

在所述慣性測量單元在進行數據測量前，先將加速度計靜止，判斷當前的重力加速度是否等于測量過程中測得的加速度數值的二范數，在重力加速度等于加速度數值的二范數情況下，再利用校準加速度計的相關數據來校準陀螺儀。

4.根據權利要求2所述的移動機器人處于動態環境中的定位方法，其特征在于，所述里程計單元測量得到第二感知數據的處理過程包括：

在所述里程計單元采樣周期內，所述里程計單元對所述移動機器人的車輪相對地面移動距離與車輪方向角的變化量進行測量，并根據所述相對地面移動距離與車輪方向角的變化量計算線速度和第二角速度。

5.根據權利要求1所述的移動機器人處于動態環境中的定位方法，其特征在于，所述判斷所述第三感知數據是否有效，進一步包括：

獲取所述移動機器人當前檢測時所處的原始地圖中的坐標位置數據和所述激光雷達單元實際測量的坐標位置數據；

根據當前檢測時所處的原始地圖中的坐標位置數據和所述激光雷達單元實際測量的坐標位置數據求取測量測量質量數據；

在測量質量數據小于預設閾值時，則重新獲取測量得到第三感知數據；

在測量質量數據大于等于預設閾值時，采用當前測量得到的第三感知數據。

6.根據權利要求3所述的移動機器人處于動態環境中的定位方法，其特征在于，所述激光雷達單元采用rf2o方法進行測量得到第三感知數據。

7.根據權利要求5所述的移動機器人處于動態環境中的定位方法，其特征在于，所述所述第一感知數據和第二感知數據進行融合處理、所述第一位姿信息和所述第二位姿信息進行融合處理均是采用卡爾曼濾波方法和擴展卡爾曼濾波方法。