超声波阵列测距建模的方法及其系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
超声波阵列测距建模的方法及其系统
本专利技术涉及信号处理领域，具体说的是一种超声波阵列测距建模的方法及其系统。
技术介绍
SimultaneousLocalizationandMapping，同时定位与地图创建是移动机器人导航领域的基本问题与研究热点。无论在室内、野外、空中还是水下，SLAM技术是机器人进入未知环境遇到的第一个问题。初始状态下，环境地图是不存在的，因此无法在地图中标定机器人的位置。另一方面，不掌握初始位置，地图的创建也将没有基准点。正是由于这样的原因，未知环境下移动机器人的定位与地图创建将以同时定位与地图创建的方式来实现。即移动机器人随着对环境的探索，逐步扩大自身存储的地图的广度，并实时的将位置信息标定在新创建的地图中。上述技术一般称之为同时定位与地图生成，在多种SLAM建模技术中，激光SLAM是一种非常常用的技术，而在室内环境下，玻璃材质的物体会常常出现，激光能很大程度上透射玻璃，因此无法检测玻璃，使得机器人在建模以及避障中出现问题。再者，由于超声波的信号本身没有编码的信息，因此由超声波传感器A发出的超声波经反射传回超声信号可能被超声波传感器B接...
【技术保护点】
一种超声波阵列测距建模的方法，其特征在于，包括：接收超声波阵列返回的测距值；其中，所述超声波阵列环设于移动机器人的正前方，所述超声波阵列由三组以上等量的超声波传感器，依次选取每组中的一个超声波传感器依序交叉排列构成；其中，所述测距值通过依据预设的时间间隔轮流循环激活每组超声波传感器测得，所述时间间隔依据超声波传感器的最大测量距离和超声波的传播速度确定。
【技术特征摘要】
1.一种超声波阵列测距建模的方法，其特征在于，包括：接收超声波阵列返回的测距值；其中，所述超声波阵列环设于移动机器人的正前方，所述超声波阵列由三组以上等量的超声波传感器，依次选取每组中的一个超声波传感器依序交叉排列构成；其中，所述测距值通过依据预设的时间间隔轮流循环激活每组超声波传感器测得，所述时间间隔依据超声波传感器的最大测量距离和超声波的传播速度确定。2.如权利要求1所述的超声波阵列测距建模的方法，其特征在于，还包括：对所述测距值中由同一个超声波传感器时间序列上返回的不同测距值，采用滑窗滤波方式去除异常噪声。3.如权利要求2所述的超声波阵列测距建模的方法，其特征在于，所述对所述测距值中由同一个超声波传感器时间序列上返回的不同测距值，采用滑窗滤波方式去除异常噪声，具体为：建立一窗口大小为三帧数据，进出尺寸为一帧数据的滑动窗口；依据滑动窗口，判断一超声波传感器当前帧返回的测距值与其前一帧返回的测距值的差值是否小于阈值；若是，则标记所述当前帧返回的测距值可信；若否，则判断当前帧返回的测距值与其在前第二帧返回的测距值的差值是否小于两倍阈值；若是，则标记所述当前帧返回的测距值可信；若否，则标记所述当前帧返回的测距值不可信。4.如权利要求3所述的超声波阵列测距建模的方法，其特征在于，所述标记所述当前帧返回的测距值不可信，之后，还包括：获取所述当前帧下一帧返回的测距值；判断所述当前帧下一帧返回的测距值与所述当前帧返回的测距值的差值是否小于阈值；若是，则标记所述当前帧返回的测距值可信；若否，则标记所述当前帧返回的测距值为环境噪点。5.如权利要求1所述的超声波阵列测距建模的方法，其特征在于，还包括：所述时间间隔为超声波传感器的最大测量距离除于两倍的超声波的传播速度；对相邻超声波传感器同一时间点返回的对同一障碍物的测距值，依据所述相邻超声波传感器与所述同一障碍物构成的几何关系进行滤波处理。6.如权利要求5所述的超声波阵列测距建模的方法，其特征在于，所述对相邻超声波传感器同一时间点返回的对同一障碍物的测距值，依据所述相邻超声波传感器与所述同一障碍物构成的几何关系进行滤波处理，具体为：依据相邻超声波传感器与所述同一障碍物构成的三角形几何关系，判断所述相邻超声波传感器返回的测距值是否符合公式d1cos(theta)＝d2+T；其中，所述d1和d2分别为相邻的两个超声波传感器返回的测距值，所述theta为所述相邻超声波传感器相隔的角度；所述T为滤波阈值；若不符合，则标记所述测距值为环境噪点。7.如权利要求1所述的超声波阵列测距建模的方法，其特征在于，还包括：依据相邻超声波传感器返回的测距值，构建障碍物包括点、线、面以及转角的模型；对所述模型和激光得到的建模形状进行数据融合，得到建模结果。8.一种超声波阵列测距建模的系统，其特征在于，包括：超声波阵列，所述超声波阵列环设于移动机器人的正前...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘德建，齐昕，关胤，郭玉湖，
申请(专利权)人：福建网龙计算机网络信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35
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