一种运动设备的里程计方法以及里程计装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种运动设备的里程计方法和里程计装置，包括获取运动设备当前时刻的位姿、当前时刻的第二激光帧以及局部点云地图；根据当前时刻的位姿，以及第二激光帧与局部点云地图，计算得到当前时刻的最优位姿等步骤，本发明专利技术提供的里程计方法，通过码盘转数获得初始相对运动量及位姿，通过迭代近邻算法等进行激光帧间匹配，以此获得较准确的相对运动量和位姿。以上一步获得的位姿为初值，对激光帧与局部点云地图进行匹配，获得更准确的位姿及运动量，并对外输出。本发明专利技术提供的里程计装置，解决了现有的现有里程计不精确以及累计误差的不足，可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。

Odometer method for sports equipment and odometer device

The invention discloses a sports equipment odometer method and odometer device, including second laser frame posture, obtaining sports equipment at the moment at the moment and local point cloud map; according to the position of the current time, and the second laser frame and local point cloud map, calculate the optimal pose at the moment other steps, the invention provides a method to obtain the initial odometer, relative movement and posture by the encoder speed, laser frame matching by iterative nearest neighbor algorithm and so on, in order to obtain more accurate relative movement and posture. The initial pose is the initial value, and the laser frame is matched with the local point cloud map to obtain more accurate position, motion and output. The odometer device provided by the invention solves the defects that the existing odometer is not accurate and the accumulative error is not enough, and can be used in the environment or configuration of a plurality of general-purpose or dedicated computing systems.

【技术实现步骤摘要】
一种运动设备的里程计方法以及里程计装置
本专利技术属于运动设备的运动
，特别是涉及运动设备的里程计方法和里程计装置。
技术介绍
移动机器人在室内环境中移动时，里程计信息是机器人运动状态的最基本信息。机器人的里程计是一种利用致动器的移动数据来估算机器人位姿随时间改变量的方法。这个位姿变化可由编码器和惯性导航传感器来得到。传统的编码器估计历程方法仅仅利用内部传感器信息的累计得到里程信息，例如一个机器人在其轮子或腿关节处配备有旋转编码器等设备，当它向前移动一段时间后，想要知道大致的移动距离，借助旋转编码器，可以测量出轮子旋转的圈数，如果知道了轮子的周长，便可以计算出机器人移动的距离。但这类里程计总是会遇到精度问题。由于误差是由多种因素混合产生，并且误差随时间的累积导致了里程计的读数随着时间的增加而变得越来越不可靠。
技术实现思路
为了解决现有技术中里程计精度低误差高的缺陷，本专利技术提供了一种运动设备的里程计方法以及里程计装置。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：获取运动设备当前时刻的位姿、当前时刻的第二激光帧以及局部点云地图；根据当前时刻的位姿，以及第二激光帧与局部点云地图，计算得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种里程计方法，其特征在于，包括获取运动设备当前时刻的位姿、当前时刻的第二激光帧以及局部点云地图；根据当前时刻的位姿，以及第二激光帧与局部点云地图，计算得到当前时刻的最优位姿。

【技术特征摘要】
1.一种里程计方法，其特征在于，包括获取运动设备当前时刻的位姿、当前时刻的第二激光帧以及局部点云地图；根据当前时刻的位姿，以及第二激光帧与局部点云地图，计算得到当前时刻的最优位姿。2.根据权利要求1所述的里程计方法，其特征在于，以运动设备当前时刻的位姿为初值，对第二激光帧与局部点云地图进行点云匹配得到最优位姿。3.根据权利要求2所述的里程计方法，其特征在于，所述最优位姿具体通过求解以下公式的最优化解获得，所述公式为：其中：为局部点云地图构成的曲面；pi为第二激光帧内的激光点；符号代表旋转-平移变换；符号代表点到局部点云地图构成的曲面的欧几里得投影；P为计算过程中的位姿，以当前时刻的位姿为初值。4.根据权利要求1所述的里程计方法，其特征在于，所述第二激光帧为剔除动态激光点后的第二激光帧。5.根据权利要求4所述的里程计方法，其特征在于，剔除第二激光帧中的动态激光点的步骤包括：根据当前时刻的位姿获得第二激光帧内激光点在局部概率栅格地图的位置坐标；根据所述位置坐标确定第二激光帧内激光点在局部概率栅格地图上的栅格坐标；根据栅格坐标所在栅格的概率值确定该激光点是否为动态激光点，如果是则剔除动态激光点。6.根据权利要求1所述的里程计方法，其特征在于，所述当前时刻的位姿为较优位姿，具体的，所述较优位姿的获取包括步骤：获取运动设备第一时刻到当前时刻的初始相对运动量；获取第一时刻的第一激光帧以及当前时刻的第二激光帧；根据初始相对运动量，以及第一激光帧与第二激光帧，得到帧间相对运动量；根据第一时刻运动设备的位姿以及帧间相对运动量计算获得当前时刻的较优位姿；7.根据权利要求6所述的里程计方法，其特征在于，以相对运动量为初值，对第一激光帧与第二激光帧进行帧间匹配得到帧间运动量。8.根据权利要求7所述的里程计方法，其特征在于，所述帧间运动量具体通过求解以下公式的最优化解获得，所述公式为：其中：为第一激光帧构成的曲面；pi为第二激光帧的激光点；q为计算过程中运动设备的相对运动量，以相对运动量为初值；符号代表旋转-平移变换；符号代表点到第一激光帧构成的曲面的欧几里得投影。9.根据权利要求1-8任一项所述的里程计方法，其特征在于，根据最优位姿与第二激光帧更新地图，包括更新局部点云地图和/或更新局部概率栅格地图。10.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭弟，
申请(专利权)人：杭州南江机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33