一种机器人定位信息的确定方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种机器人定位信息的确定方法及装置，其中方法包括：依据轮速里程计测量得到的轮速里程信息，计算截止预设的目标拍摄时刻的预设时间段内机器人在轮速里程计坐标系下的移动距离和移动速度；将移动距离和移动速度，转换到摄像设备的视觉坐标系下，得到转换后的移动距离和移动速度；在移动距离差值小于预设第一阈值且移动速度差值小于预设第二阈值的情况下，将依据轮速里程信息确定的目标拍摄时刻的定位信息，作为机器人在目标拍摄时刻的定位信息。本申请得到的机器人的定位信息精度可以得到提高。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人定位信息的确定方法及装置
本申请涉及机器人定位领域，尤其涉及一种机器人定位信息的确定方法及装置。
技术介绍
轮速里程计在机器人定位过程中扮演重要的角色，是许多定位算法中必不可少的感知传感器。由于轮速里程计的特性，轮速里程计只能在局部范围内能观测到平滑、连续的高精度定位信息。并且，在某些场景下，轮速里程计会因为特殊的情况而导致观测的数据失效，例如，光滑的地面打滑，机器人被搬动导致轮子悬空等情况。即通过轮速里程计测量的轮速里程信息确定得到的机器人的定位信息，存在精度低的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种机器人定位信息的确定方法及装置，目的在于解决机器人的定位信息精度低的问题。为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：本申请提供了一种机器人定位信息的确定方法，应用于机器人的处理器；所述机器人安装有分别与所述处理器连接的轮速里程计、IMU传感器和摄像设备；所述方法，包括：依据轮速里程计测量得到的轮速里程信息，计算截止预设的目标拍摄时刻的预设时间段内所述机器人在轮速里程计坐标系下的移动距离和移动速度；将所述移动距离和移动速度，转换到所述摄像设备的视觉坐标系下，得到转换后的移动距离和移动速度；在移动距离差值小于预设第一阈值且移动速度差值小于预设第二阈值的情况下，将依据所述轮速里程信息确定的所述目标拍摄时刻的定位信息，作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息；所述移动距离差值为所述转换后的移动距离，与，机器人在所述预设时间段内视觉坐标系下的参考移动距离间的差值；所述移动速度差值为所述转换后的移动速度，与，机器人在所述预设时间段内视觉坐标系下的参考移动速度间的差值；所述参考移动距离与所述参考移动速度是依据所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息计算得到；所述参考定位信息依据所述IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，以及所述摄像设备在所述目标拍摄时刻拍摄的图像中特征角点的位置计算得到。可选的，还包括：在所述移动距离差值不小于预设第一阈值或所述移动速度差值不小于预设第二阈值的情况下，获取所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息；将所述参考定位信息，作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息。可选的，依据所述IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，以及所述摄像设备在所述目标拍摄时刻拍摄的图像中特征角点的位置，确定所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息，包括：依据IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，预测机器人在所述目标拍摄时刻下的位置信息，得到预测位置信息；依据所述预测位置信息，推算在所述目标拍摄时刻的上一拍摄时刻拍摄的图像中的特征角点在所述目标拍摄时刻拍摄得到的图像中的位置，得到所述特征角点在所述目标拍摄时刻图像中的推算位置；循环执行以下操作：在推算位置与实际位置间的差值不属于预设范围的情况下，依据所述差值以及所述差值的方向，修正预测位置信息；所述实际位置为所述摄像设备在所述目标拍摄时刻实际拍摄得到的图像中所述特征角点的位置；依据修正后的预测位置信息，推算在所述目标拍摄时刻的上一拍摄时刻拍摄的图像中的特征角点在所述目标拍摄时刻拍摄得到的图像中的位置，得到所述特征角点在所述目标拍摄时刻图像中的推算位置；直至推算位置与实际位置间的差值属于所述预设范围；将修正后的预测位置信息作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息。可选的，还包括：每隔预设时长，将轮速里程计坐标系与视觉坐标系进行标定。本申请还提供了一种机器人定位信息的确定装置，应用于机器人的处理器；所述机器人安装有分别与所述处理器连接的轮速里程计、IMU传感器和摄像设备，所述装置包括：计算模块，用于依据轮速里程计测量得到的轮速里程信息，计算截止预设的目标拍摄时刻的预设时间段内所述机器人在轮速里程计坐标系下的移动距离和移动速度；转换模块，用于将所述移动距离和移动速度，转换到所述摄像设备的视觉坐标系下，得到转换后的移动距离和移动速度；第一确定模块，用于在移动距离差值小于预设第一阈值且移动速度差值小于预设第二阈值的情况下，将依据所述轮速里程信息确定的所述目标拍摄时刻的定位信息，作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息；所述移动距离差值为所述转换后的移动距离与机器人在所述预设时间段内视觉坐标系下的参考移动距离间的差值；所述移动速度差值为所述转换后的移动速度与机器人在所述预设时间段内视觉坐标系下的参考移动速度间的差值；所述参考移动距离与所述参考移动速度是依据所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息计算得到；所述参考定位信息依据所述IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，以及所述摄像设备在所述目标拍摄时刻拍摄的图像中特征角点的位置计算得到。可选的，还包括：获取模块，用于在所述移动距离差值不小于预设第一阈值或所述移动速度差值不小于预设第二阈值的情况下，获取所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息；第二确定模块，用于将所述参考定位信息，作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息。可选的，还包括：第三确定模块，用于依据所述IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，以及所述摄像设备在所述目标拍摄时刻拍摄的图像中特征角点的位置，确定所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息，包括：第三确定模块，具体用于依据IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，预测机器人在所述目标拍摄时刻下的位置信息，得到预测位置信息；依据所述预测位置信息，推算在所述目标拍摄时刻的上一拍摄时刻拍摄的图像中的特征角点在所述目标拍摄时刻拍摄得到的图像中的位置，得到所述特征角点在所述目标拍摄时刻图像中的推算位置；循环执行以下操作：在推算位置与实际位置间的差值不属于预设范围的情况下，依据所述差值以及所述差值的方向，修正预测位置信息；所述实际位置为所述摄像设备在所述目标拍摄时刻实际拍摄得到的图像中所述特征角点的位置；依据修正后的预测位置信息，推算在所述目标拍摄时刻的上一拍摄时刻拍摄的图像中的特征角点在所述目标拍摄时刻拍摄得到的图像中的位置，得到所述特征角点在所述目标拍摄时刻图像中的推算位置；直至推算位置与实际位置间的差值属于所述预设范围；将修正后的预测位置信息作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息。可选的，还包括：标定模块，用于每隔预设时长，将轮速里程计坐标系与视觉坐标系进行标定。本申请还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述任一种所述的机器人定位信息的确定方法。本申请还提供了一种设备，所述设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行上述任一种所述的机器人定位信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人定位信息的确定方法，其特征在于，应用于机器人的处理器；所述机器人安装有分别与所述处理器连接的轮速里程计、IMU传感器和摄像设备；所述方法，包括：/n依据轮速里程计测量得到的轮速里程信息，计算截止预设的目标拍摄时刻的预设时间段内所述机器人在轮速里程计坐标系下的移动距离和移动速度；/n将所述移动距离和移动速度，转换到所述摄像设备的视觉坐标系下，得到转换后的移动距离和移动速度；/n在移动距离差值小于预设第一阈值且移动速度差值小于预设第二阈值的情况下，将依据所述轮速里程信息确定的所述目标拍摄时刻的定位信息，作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息；所述移动距离差值为所述转换后的移动距离，与，机器人在所述预设时间段内视觉坐标系下的参考移动距离间的差值；所述移动速度差值为所述转换后的移动速度，与，机器人在所述预设时间段内视觉坐标系下的参考移动速度间的差值；所述参考移动距离与所述参考移动速度是依据所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息计算得到；所述参考定位信息依据所述IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，以及所述摄像设备在所述目标拍摄时刻拍摄的图像中特征角点的位置计算得到。/n...

【技术特征摘要】
1.一种机器人定位信息的确定方法，其特征在于，应用于机器人的处理器；所述机器人安装有分别与所述处理器连接的轮速里程计、IMU传感器和摄像设备；所述方法，包括：
依据轮速里程计测量得到的轮速里程信息，计算截止预设的目标拍摄时刻的预设时间段内所述机器人在轮速里程计坐标系下的移动距离和移动速度；
将所述移动距离和移动速度，转换到所述摄像设备的视觉坐标系下，得到转换后的移动距离和移动速度；
在移动距离差值小于预设第一阈值且移动速度差值小于预设第二阈值的情况下，将依据所述轮速里程信息确定的所述目标拍摄时刻的定位信息，作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息；所述移动距离差值为所述转换后的移动距离，与，机器人在所述预设时间段内视觉坐标系下的参考移动距离间的差值；所述移动速度差值为所述转换后的移动速度，与，机器人在所述预设时间段内视觉坐标系下的参考移动速度间的差值；所述参考移动距离与所述参考移动速度是依据所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息计算得到；所述参考定位信息依据所述IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，以及所述摄像设备在所述目标拍摄时刻拍摄的图像中特征角点的位置计算得到。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述移动距离差值不小于预设第一阈值或所述移动速度差值不小于预设第二阈值的情况下，获取所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息；
将所述参考定位信息，作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的定位信息。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，以及所述摄像设备在所述目标拍摄时刻拍摄的图像中特征角点的位置，确定所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息，包括：
依据IMU传感器测量的所述目标拍摄时刻前的瞬时加速度和角速度，预测机器人在所述目标拍摄时刻下的位置信息，得到预测位置信息；
依据所述预测位置信息，推算在所述目标拍摄时刻的上一拍摄时刻拍摄的图像中的特征角点在所述目标拍摄时刻拍摄得到的图像中的位置，得到所述特征角点在所述目标拍摄时刻图像中的推算位置；
循环执行以下操作：
在推算位置与实际位置间的差值不属于预设范围的情况下，依据所述差值以及所述差值的方向，修正预测位置信息；所述实际位置为所述摄像设备在所述目标拍摄时刻实际拍摄得到的图像中所述特征角点的位置；
依据修正后的预测位置信息，推算在所述目标拍摄时刻的上一拍摄时刻拍摄的图像中的特征角点在所述目标拍摄时刻拍摄得到的图像中的位置，得到所述特征角点在所述目标拍摄时刻图像中的推算位置；直至推算位置与实际位置间的差值属于所述预设范围；
将修正后的预测位置信息作为所述机器人在所述目标拍摄时刻的参考定位信息。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
每隔预设时长，将轮速里程计坐标系与视觉坐标系进行标定。


5.一种机器人定位信息的确定装置，其特征在于，应用于机器人的处理器；所述机器人安装有分别与所述处理器连接的轮速里程计、IMU传感器和摄像设备，所述装置包括：
计算模块，用于依据轮速里程计测量得到的轮速里程信息，计算截止预设的目标拍摄时刻的预设时间段内所述机器人在轮速里程计坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梦男，安吉斯，支涛，
申请(专利权)人：北京云迹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11