一种多机构建地图的方法及系统技术方案

本公开提出了一种多机构建地图的方法及系统，包括：每个机器人通过激光雷达扫描环境信息并上传至本地服务器中生成该机器人的栅格地图；每个机器人通过视觉传感器识别环境中二维码信息，得到每个二维码的唯一ID以及机器人相对于二维码的位姿上传至本地服务器；所述本地服务器对该组中所有的机器人各自构建的栅格地图及以及每个地图中的二维码信息进行处理，计算出每个机器人建立的地图中包含的二维码的约束信息，根据二维码的约束信息获得不同地图中重合部分并进行地图融合，完成地图融合后，将最终的全局地图上传至云端服务器。能够实现大场景下的全局地图构建，且支持机器人的扩展，系统灵活，鲁棒性高。

【技术实现步骤摘要】
一种多机构建地图的方法及系统
本公开涉及导航
，特别是涉及一种多机构建地图的方法及系统。
技术介绍
对机器人领域而言，自主探索未知区域并构建出准确的环境地图是一项基础的任务，也是移动机器人在后期完成自主导航等功能的关键之处。能够快速准确的建立出陌生环境的地图模型是机器人感知以及算法处理能力的体现，也决定了机器人的智能化程度以及导航功能的鲁棒性。在建图的具体过程中大多是通过机器人自身装置的传感器来对整个环境进行观测，不同检测原理的传感器的观测模型也完全不同，比如激光雷达等激光测距仪通过光的反射等特性建模，超声传感器利用声波的传播与反射特性建模，相机传感器则利用投影几何学来进行建模。随着几十年来的技术发展，尤其是机器人所搭载的环境感知传感器如激光雷达、深度相机等在检测精度以及频率上的提高，并且建图策略与算法的不断更新与优化，使得单个机器人在小范围建图的应用上趋于成熟而稳定。然而，在面对大场景的环境时，仅靠单一机器人一次性完成全局的建图效果往往会受限于单个机器人控制器处理能力不足以及累计误差等因素。因此，针对于多机器人的协作的研究被广泛的开展。研究人员希望通过多机器人协作来对环境进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多机构建地图的系统，其特征是，包括：分成多组的若干个机器人，每组机器人分别与对应的本地服务器通信，若干个本地服务器与全局云服务器通信；每个机器人通过激光雷达扫描环境信息并上传至本地服务器中生成该机器人的栅格地图；每个机器人通过视觉传感器识别环境中二维码信息，得到每个二维码的唯一ID以及机器人相对于二维码的位姿上传至本地服务器；所述本地服务器对该组中所有的机器人各自构建的栅格地图及以及每个地图中的二维码信息进行处理，计算出每个机器人建立的地图中包含的二维码的约束信息，根据二维码的约束信息获得不同地图中重合部分并进行地图融合，完成地图融合后，将最终的全局地图上传至云端服务器。

【技术特征摘要】
1.一种多机构建地图的系统，其特征是，包括：分成多组的若干个机器人，每组机器人分别与对应的本地服务器通信，若干个本地服务器与全局云服务器通信；每个机器人通过激光雷达扫描环境信息并上传至本地服务器中生成该机器人的栅格地图；每个机器人通过视觉传感器识别环境中二维码信息，得到每个二维码的唯一ID以及机器人相对于二维码的位姿上传至本地服务器；所述本地服务器对该组中所有的机器人各自构建的栅格地图及以及每个地图中的二维码信息进行处理，计算出每个机器人建立的地图中包含的二维码的约束信息，根据二维码的约束信息获得不同地图中重合部分并进行地图融合，完成地图融合后，将最终的全局地图上传至云端服务器。2.如权利要求1所述的一种多机构建地图的系统，其特征是，所述本地服务器对于每个栅格地图提取到的二维码建立空间约束向量，求解出不同栅格地图间旋转、平移变换的最优解，根据最优解完成栅格地图间坐标转换，通过最小二乘法完成地图融合。3.如权利要求1所述的一种多机构建地图的系统，其特征是，所述本地服务器将同一地图中的二维码ID以及其位姿信息按机器人序号的不同分类存储。4.如权利要求1所述的一种多机构建地图的系统，其特征是，提供环境中二维码信息的环境标记单元为在环境中预先铺设二维码标签，提供对环境的准确的特征表示，每个二维码标签具有唯一的ID，每个二维码代表了实际环境中的一个位置特征。5.一种多机构建地图的方法，其特征是，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：周风余，庄文密，万方，边钧健，于帮国，杨志勇，顾潘龙，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37