[發明專利]封閉堆場無人機導航及智能盤檢方法

在審

• 申請號: 202310056277.5
• 申請日: 2023-01-17
• 公開（公告）號: CN116222557A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 林德福;仇梓屹;呂軍寧;鄭章雄;孫之問;鄭小波
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20;G01S17/86
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國鋒

1.一種封閉堆場無人機導航方法，其特征在于，通過因子圖優化方法對多個傳感器的觀測值進行融合，獲得無人機實時位姿信息，基于獲得的無人機位姿信息進行導航。

2.根據權利要求1所述的封閉堆場無人機導航方法，其特征在于，

所述多個傳感器包括搭載在無人機上的激光雷達、IMU，設置在地面的標識碼，以及設置在無人機上用于檢測標識碼的云臺相機。

3.根據權利要求1所述的封閉堆場無人機導航方法，其特征在于，

在因子圖中設置有多個因子，包括：

IMU預計分因子，用于根據IMU檢測值，獲得相鄰k-1與k時刻無人機狀態的變化量；

激光雷達因子，用于根據激光雷達檢測值，獲得相鄰k-1與k時刻無人機狀態的變化量；

標識碼因子，用于根據云臺相機檢測的標識碼，獲得相鄰k-1與k時刻無人機狀態的變化量；

標識碼回環因子，用于獲得檢測到相同標識碼的以前j時刻與當前k時之間無人機的位姿變換。

4.根據權利要求3所述的封閉堆場無人機導航方法，其特征在于，

所述標識碼為ArUco碼。

5.根據權利要求3所述的封閉堆場無人機導航方法，其特征在于，

對任意K時刻，將K時刻無人機采集到第i號標識碼坐標下的位姿與K+1時刻無人機在采集到第i號標識碼坐標下的位姿變化量作為k時刻到k+1時刻的標識碼因子。

6.根據權利要求3所述的封閉堆場無人機導航方法，其特征在于，

在回環檢測中，當非連續地檢測到相同的標識碼時，將會選擇歷史每一次連續檢測中標識碼因子協方差最小的狀態，并將他們與當前時刻K進行回環。

7.根據權利要求3所述的封閉堆場無人機導航方法，其特征在于，

在回環檢測中，將無人機未檢測到相同標識碼的間隔時間和駛離該標識碼的距離作為條件閾值，判定是否為一次連續檢測，當二者均大于閾值，則表示不是連續檢測，否則為連續檢測。

8.一種封閉堆場無人機智能盤檢方法，其特征在于，采用權利要求1-7之一所述封閉堆場無人機導航方法進行導航，在導航過程中，采集堆料的圖像和每張圖像對應位置進行建圖，從建圖獲得的模型中識別堆料區域以及堆料的體積，完成智能盤檢。

9.根據權利要求8所述的封閉堆場無人機智能盤檢方法，其特征在于，

所述建圖為進行三維模型建圖、二維正射模型建圖。

10.根據權利要求9所述的封閉堆場無人機智能盤檢方法，其特征在于，

針對建圖獲得的二維正射圖像進行分類，獲得堆料具體區域，再將堆料具體區域對應到三維模型中計算獲得堆料體積。