[發(fā)明專(zhuān)利]線激光傳感器的標(biāo)定方法及裝置、機(jī)器人、存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310436933.4
• 申請(qǐng)日: 2023-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116645421A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任明陽(yáng);郭翼;史雪松;沈孝通;秦寶星;程昊天
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海高仙自動(dòng)化科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/80
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/80;G06T7/33;G06T7/10;G01S7/497
• 代理公司: 北京超凡宏宇專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 鐘揚(yáng)飛

1.一種線激光傳感器的標(biāo)定方法，應(yīng)用于機(jī)器人，所述機(jī)器人搭載多個(gè)線激光傳感器，其特征在于，包括：

針對(duì)至少一個(gè)線激光傳感器，基于所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的斜激光點(diǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云，對(duì)所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的多個(gè)搜索位置進(jìn)行粗配準(zhǔn)評(píng)估，得到每一搜索位置對(duì)應(yīng)的評(píng)估分?jǐn)?shù)；其中，所述搜索位置指示所述線激光傳感器在機(jī)器人坐標(biāo)系下的預(yù)測(cè)位置；

選擇評(píng)估分?jǐn)?shù)靠前的指定數(shù)量的搜索位置，作為精配準(zhǔn)初值；

在每一精配準(zhǔn)初值的基礎(chǔ)上，通過(guò)ICP精配準(zhǔn)算法對(duì)所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的斜激光點(diǎn)云與所述標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云進(jìn)行配準(zhǔn)，得到候選轉(zhuǎn)換矩陣，并將所述候選轉(zhuǎn)換矩陣換算為標(biāo)定參數(shù)，得到多組標(biāo)定參數(shù)；

根據(jù)理論真值和所述多組標(biāo)定參數(shù)之間的差異，確定每組標(biāo)定參數(shù)對(duì)應(yīng)的總偏差；

選擇所述總偏差最小的一組標(biāo)定參數(shù)，作為所述線激光傳感器的精配準(zhǔn)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器人搭載深度相機(jī)；

在所述針對(duì)至少一個(gè)線激光傳感器，基于所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的斜激光點(diǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云，對(duì)所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的多個(gè)搜索位置進(jìn)行粗配準(zhǔn)評(píng)估，得到每一搜索位置對(duì)應(yīng)的評(píng)估分?jǐn)?shù)之前，所述方法還包括：

在所述機(jī)器人處于與任一線激光傳感器對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云采集位置的情況下，控制當(dāng)前點(diǎn)云采集位置對(duì)應(yīng)的線激光傳感器針對(duì)目標(biāo)障礙物，采集斜激光點(diǎn)云；

控制所述深度相機(jī)，針對(duì)所述目標(biāo)障礙物采集所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云；

通過(guò)RANSAC算法對(duì)所述斜激光點(diǎn)云進(jìn)行分割，得到斜激光障礙物點(diǎn)云和斜激光地面點(diǎn)云；

通過(guò)RANSAC算法對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云進(jìn)行分割，得到標(biāo)準(zhǔn)障礙物點(diǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)地面點(diǎn)云；

將所述斜激光障礙物點(diǎn)云、所述斜激光地面點(diǎn)云、所述標(biāo)準(zhǔn)障礙物點(diǎn)云和所述標(biāo)準(zhǔn)地面點(diǎn)云，分別轉(zhuǎn)換至所述機(jī)器人坐標(biāo)系下，并按照指定數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述針對(duì)至少一個(gè)線激光傳感器，基于所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的斜激光點(diǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云，對(duì)所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的多個(gè)搜索位置進(jìn)行粗配準(zhǔn)評(píng)估，得到每一搜索位置對(duì)應(yīng)的評(píng)估分?jǐn)?shù)之前，所述方法還包括：

針對(duì)任一線激光傳感器，以所述線激光傳感器在機(jī)器人坐標(biāo)系下的理論位置為中心，以機(jī)器人坐標(biāo)系的X軸和Y軸為搜索方向，基于預(yù)設(shè)搜索步長(zhǎng)和預(yù)設(shè)搜索步數(shù)，生成多個(gè)搜索位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述斜激光點(diǎn)云包括斜激光障礙物點(diǎn)云和斜激光地面點(diǎn)云，所述標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云包括標(biāo)準(zhǔn)障礙物點(diǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)地面點(diǎn)云；

所述基于所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的斜激光點(diǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)云，對(duì)所述線激光傳感器對(duì)應(yīng)的多個(gè)搜索位置進(jìn)行粗配準(zhǔn)評(píng)估，得到每一搜索位置對(duì)應(yīng)的評(píng)估分?jǐn)?shù)，包括：

計(jì)算所述斜激光地面點(diǎn)云與所述標(biāo)準(zhǔn)地面點(diǎn)云指示的平面之間的第一距離均值；

針對(duì)每一搜索位置，通過(guò)kdtree算法計(jì)算所述斜激光障礙物點(diǎn)云與所述標(biāo)準(zhǔn)障礙物點(diǎn)云的最小距離總和，并以所述最小距離總和確定第二距離均值，得到多個(gè)第二距離均值；

基于所述第一距離均值和對(duì)應(yīng)于各個(gè)搜索位置的第二距離均值，確定每一搜索位置對(duì)應(yīng)的評(píng)估分?jǐn)?shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)定參數(shù)包括X軸偏移量、Y軸偏移量、Z軸偏移量、俯仰角、偏航角和滾轉(zhuǎn)角，所述理論真值包括理論X軸偏移量、理論Y軸偏移量、理論Z軸偏移量、理論俯仰角、理論偏航角和理論滾轉(zhuǎn)角；

所述根據(jù)理論真值和所述多組標(biāo)定參數(shù)之間的差異，確定每組標(biāo)定參數(shù)對(duì)應(yīng)的總偏差，包括：

針對(duì)任意一組標(biāo)定參數(shù)，分別計(jì)算所述標(biāo)定參數(shù)中X軸偏移量、Y軸偏移量、Z軸偏移量、俯仰角、偏航角和滾轉(zhuǎn)角，與所述理論真值中理論X軸偏移量、理論Y軸偏移量、理論Z軸偏移量、理論俯仰角、理論偏航角和理論滾轉(zhuǎn)角之間的子偏差，得到多個(gè)子偏差；

判斷任意一組標(biāo)定參數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)子偏差，是否存在至少一個(gè)子偏差大于預(yù)設(shè)偏差閾值；

若否，基于所述標(biāo)定參數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)子偏差，確定所述總偏差。