一种基于激光扫描数据定位机器人位置的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于激光扫描数据定位机器人位置的方法和系统。该方法包括：步骤1，基于激光扫描数据获取点云集合，并获取所述点云集合在X轴、Y轴、Z轴上的直方图分布信息；步骤2，基于所述直方图分布信息获取所述点云集合的均匀采样尺度，并基于所述均匀采样尺度对所述点云集合进行均匀采样；步骤3，针对均匀采样后的所述点云集合中的每个点构造局部坐标系，并基于所述局部坐标系获取用于计算机器人位置的转换矩阵；步骤4，基于点云集合的中心点坐标、所述转换矩阵，计算机器人位置。该方法具有对光线不敏感，鲁棒性强的优势。

A method and system for locating robot based on laser scanning data

The invention discloses a method and system for locating the robot position based on the laser scanning data. The method includes: Step 1, laser scanning point cloud data acquisition based on set, and obtain the point cloud collection in the X axis, Y axis and Z axis of the histogram distribution information; step 2, the histogram of the point cloud information collection based on uniform sampling scale, and the scale of the uniform sampling the point cloud is set based on the uniform sampling; step 3, to the point of uniform sampling after Cloud Collection for each point in the structure of the local coordinate system, and get used to calculate the transformation matrix of the robot position based on the local coordinate system; step 4, point cloud collection center coordinates and the conversion matrix based on the calculation of the position of the robot. This method has the advantage of insensitivity to light and strong robustness.

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光扫描数据定位机器人位置的方法和系统
本专利技术涉及定位
，尤其涉及一种基于激光扫描数据定位机器人位置的方法和系统。
技术介绍
随着人工智能技术的发展，机器人已经应用于非常广泛的领域中。在机器人的应用中，通常需要对机器人所处位置进行定位，而机器人位置定位的精度直接影响了机器人的工作完成情况。在机器人定位领域中，已经提出了多种定位机器人的方法，包括雷达定位、摄像头定位、超声波定位。例如，有专利文件中提供了一种基于人工路标的移动机器人定位系统及方法，包括：移动机器人和多个不同颜色的人工路标，所述不同颜色的人工路标按照优化布置方法设置在移动机器人的运行环境中的固定位置；所述移动机器人上安装的传感器对该移动机器人运行过程中所检测到的人工路标进行识别和匹配，实现移动机器人的定位。再例如，在另一专利文件中，提供了一种变电站巡检机器人定位装置，包括驱动机器人运动的轮式平台、设置在平台内的机器人运动控制器、编码器、通信模块、摄像机和云台，所述轮式平台沿圆周等间距安装有三个全向轮，三个全向轮上各安装有一个编码器，云台底部设有支撑轴，支撑轴固定安装在平台上，摄像机安装在云台的顶部，机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光扫描数据定位机器人位置的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，基于激光扫描数据获取点云集合，并获取所述点云集合在X轴、Y轴、Z轴上的直方图分布信息；步骤2，基于所述直方图分布信息获取所述点云集合的均匀采样尺度，并基于所述均匀采样尺度对所述点云集合进行均匀采样；步骤3，针对均匀采样后的所述点云集合中的每个点构造局部坐标系，并基于所述局部坐标系获取用于计算机器人位置的转换矩阵；步骤4，基于点云集合的中心点坐标、所述转换矩阵，计算机器人位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于激光扫描数据定位机器人位置的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，基于激光扫描数据获取点云集合，并获取所述点云集合在X轴、Y轴、Z轴上的直方图分布信息；步骤2，基于所述直方图分布信息获取所述点云集合的均匀采样尺度，并基于所述均匀采样尺度对所述点云集合进行均匀采样；步骤3，针对均匀采样后的所述点云集合中的每个点构造局部坐标系，并基于所述局部坐标系获取用于计算机器人位置的转换矩阵；步骤4，基于点云集合的中心点坐标、所述转换矩阵，计算机器人位置。2.如权利要求1所述的定位机器人位置的方法，其特征在于，所述步骤3包括：计算所述点云集合中每个点的SHOT特征向量；基于每个点的SHOT特征向量筛选出所述点云集合中的彼此距离小于等于距离阈值的配对点；获取将各配对点中的一个点变换到另一个点的转换矩阵，并将该转换矩阵作为用于计算机器人位置的转换矩阵。3.如权利要求1所述的定位机器人位置的方法，其特征在于，所述步骤2还包括：基于所述直方图分布信息，获取所述直方图中在X轴、Y轴、Z轴方向上超过设定阈值的点分布范围，获取在X轴、Y轴、Z轴上等分所述点分布范围的尺寸L1、L2、L3，以L1、L2、L3的均值作为均匀采样尺度对所述点云集合进行均匀采样。4.如权利要求1所述的定位机器人位置的方法，其特征在于，所述步骤4还包括：将所述点云集合的中心点坐标除以所述转换矩阵，得到的坐标即为机器人位置。5.如权利要求1所述的定位机器人位置的方法，其特征在于，所述步骤1还包括：滤除所述点云集合中的孤立点，并获取滤除孤立点后的点云集合在X轴、Y轴、Z轴上的直方图分布信息。6.一种基于激光扫描数据定位机器人位置的系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜世金，王岐，阳薇，周渤，
申请(专利权)人：国网黑龙江省电力有限公司检修公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23