【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的机器人进行动态目标检测方法
本专利技术涉及一种动态目标检测方法，特别是基于激光雷达的机器人进行动态目标检测方法。
技术介绍
近年来，机器人已成为高
内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性的变化，而且将对人类的社会生活产生深远的影响。由于自主移动机器人只有准确地知道其自身的位置、工作空间中障碍物的位置以及障碍物的运动情况，才能有效安全地进行自主运动，所以，自主移动机器人目标检测与定位的问题就显得尤为重要。国内外在此领域里已进行了大量的研究工作。就目前的研究进展而言，主要是通过GPS、摄像机、惯导等传感器采集环境信息并处理实现自主定位与目标检测。而这也决定了由传感器的各项性能和对环境准确的鲁棒描述保证后续决策的正确。想要进行准确的目标检测，首先要对机器人进行定位。现有技术在利用机器人进行目标检测时，在定位过程中存在许多不确定因素。比如机器人本身具有的不确定性、里程计误差的累积、传感器的噪声干扰以及机器人所处环境的复杂性、未知性等等。由于这些不确定因素的存在，...
【技术保护点】
1.基于激光雷达的机器人进行动态目标检测方法，其特征是：包括如下具体实施步骤：/n步骤一：在机器人中心包括一个激光扫描雷达用于采集生成点云集[β
【技术特征摘要】
1.基于激光雷达的机器人进行动态目标检测方法，其特征是：包括如下具体实施步骤：
步骤一：在机器人中心包括一个激光扫描雷达用于采集生成点云集[βn,l1n]，机器人包括一个定位单元给出机器人定位位姿(x,y,α)；其中，βn表示激光雷达的扫描角度，角度范围为雷达扫描全平面，l1n表示对应的角度处检测到的目标与机器人的距离；以βn横坐标，l1n为纵坐标建立的实体雷达点云数据图；
步骤二：根据场景建立矢量的场景地图，将场景地图中的障碍块和场景四周边缘用围成的线段表示，得到所有线段的终点和起点的坐标；
步骤三：建立仿真激光雷达模型，输入实体激光雷达的位姿,使用截距遍历法求出仿真激光雷达发出的所有射线与地图边缘和障碍块的交点组成的点云集[βn,l2n]，得到雷达仿真图；
步骤四：采用非梯度优化的方式对机器人定位位姿进行修正，使用修正后的位姿pk取代之前输入仿真的实体雷达位姿，得到新的仿真激光雷达点云集和点云数据图；
步骤五：使用修正后的位姿pk取代之前输入仿真的实体雷达位姿，得到新的仿真激光雷达点云集；
步骤六：根据实体激光雷达点云集与新仿真激光雷达点云集在相同扫描角度处的点的差值，判断是否存在目标。
2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的机器人进行动态目标检测方法，其特征是：所述的步骤一所使用的激光扫描雷达采用hokuyo的UTM-30LX，激光扫描雷达hokuyo的UTM-30LX扫描角度θ为270度，角度分辨率λ为0.25度，扫描范围为0.1-30m，扫描频率为40HZ。
3.根据权利要求2所述的基于激光雷达的机器人进行动态目标检测方法，其特征是：hokuyo的UTM-30LX的点云数据为(βn,ln)，βn和ln分别表示实体激光雷达所发出的第n条射线相对于激光雷达本体极坐标系的角度和距离；激光扫描雷达所发出的第n条射线相对于激光雷达本体极坐标系的角度βn范围为且安装在机器人的中心，则机器人的位姿就是激光扫描雷达的位姿，其通过蒙塔卡洛定位产生，或者由UWB、GPS系统提供，假设位姿为(x,y,α),其中x,y表示实体激光雷达在场景坐标系中的位置，α表示实体激光雷达的中心线与地图坐标系x轴的夹角。
4.根据权利要求1所述的基于激光雷达的机器人进行动态目标检测方法，其特征是：所述的步骤三具体包括如下步骤：
3.1)以矢量地图坐标原点以及X轴建立极坐标；
3.2)假设实体雷达坐标为(x0,y0)，实体雷达中心线与x轴方向夹角为α度，雷达扫描范围为θ度，雷达角度分辨率为λ度，则仿真雷达一共发出n条射线:
这些射线由雷达坐标点发出，以λ度为间隔，覆盖以α为中心的的范围，这些射线最后与障碍块或者场景四周所在的线段相交，这些交点即为仿真雷达扫描得到的点云坐标(xi,yi)；
3.3)由向量法求得每一个交点：
3.3.1)将射线与障碍块或者场景四周所在的边缘轮廓线化为向量，第i条射线与水平方向的角度γ满足
3.3.2)通过两直线相交的约束关系求射线与边缘轮廓线在二维空间中的交点(xi,yi)：
根据3.3.1)的结果，得到第i条射线的方向向量为(cosγ,sinγ)，该射线起点坐标为(x0,y0)，则(x0+cosγ,y0+sinγ)亦为射线上一点，设边缘轮廓线...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，杜川，林旭，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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