一种定位系统、方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术定位方法，属于定位领域。通过扫描仪，获取特定区域中各单元格的第一数据；扫描仪根据第一数据，确定机器人在特定区域中的全局位置；通过第一激光雷达，获取第一激光雷达所处全局位置中单元格的第二数据；通过第二激光雷达，获取第二激光雷达所处全局位置中单元格的第三数据；将第二数据与第一数据进行匹配、以及第三数据与第一数据进行匹配，确定机器人在全局位置中的具体位置。本发明专利技术利用3D扫描仪构建全局地图，实现机器人在变电站周围大范围内的全局定位，给出电力巡检机器人的全局位置，对机器人进行初步定位；再利用双激光雷达实现机器人局部精准定位，能够实现机器人在变电站大范围的精准定位，防止因存在盲区而产生定位丢失的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种定位系统、方法以及装置
本专利技术涉及定位领域，更具体的，涉及一种定位系统、方法以及装置。
技术介绍
为了满足对供电质量日益提高的要求，变电站电力巡检机器人在变电站应用越来越广泛。电力巡检机器人主要应用于室外变电站中，通过自主定位和导航功能，巡检机器人能够在无人值守的情况下行驶到指定的位置执行仪表记录任务，并且可及时发现电力设备的缺陷、异物悬挂等异常现象。在电力巡检机器人执行巡检任务时，正确及时的规避障碍物至关重要，这不仅仅关系到机器人的安全甚至关系到整个变电站的正常运行。由于是室外变电站，机器人巡检的环境相比室内较为复杂，当机器人周围有其他巡检机器人经过时会有一个盲区从而产生定位丢失。因此，需要提出有效的方案来解决以上问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的一种定位系统、方法以及装置，解决现有技术中巡检机器人定位丢失的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种定位系统，包括：位于室外的机器人、扫描仪、第一激光雷达、以及第二激光雷达；所述扫描仪以及所述第一激光雷达均安装于所述机器人的顶部；通过所述扫描仪，获取特定区域中各单元格的第一数据；通过所述第一激光雷达，获取所述第一激光雷达所处全局位置中单元格的第二数据；通过所述第二激光雷达，获取所述第二激光雷达所处全局位置中单元格的第三数据；所述扫描仪根据所述第一数据，确定机器人在所述特定区域中的全局位置；分别将所述第二数据与所述第一数据进行匹配、以及所述第三数据与所述第一数据进行匹配，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。本专利技术还提供一种定位方法，适用于上述的定位系统，包括：通过扫描仪，获取特定区域中各单元格的第一数据；所述扫描仪根据所述第一数据，确定机器人在所述特定区域中的全局位置；通过第一激光雷达，获取所述第一激光雷达所处全局位置中单元格的第二数据；通过所述第二激光雷达，获取所述第二激光雷达所处全局位置中单元格的第三数据；将所述第二数据与所述第一数据进行匹配、以及所述第三数据与所述第一数据进行匹配，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。优选地，根据所述第一数据，确定机器人在所述特定区域中的全局位置，包括：所述扫描仪根据所述第一数据，构建所述特定区域的地图，确定机器人在所述区域中的全局位置。优选地，分别将所述第二数据与所述第一数据进行匹配、以及所述第三数据与所述第一数据进行匹配，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置，包括：将所述第二数据与所述第一数据进行匹配，求得第一最优匹配概率P(X),以获得第一最匹配位姿P；将所述第三数据与所述第一数据进行匹配，求得第二最优匹配概率P'(X)，以获得第二最匹配位姿P'；通过所述P与P'之间的关系，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。优选地，通过所述P与P'之间的关系，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置，包括：当P大于P'时，所述第一激光雷达与所述扫描仪匹配的概率大于所述第二激光雷达与所述扫描仪匹配的概率，从而确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置为所述第一激光雷达在所述特定区域中的位置；当P小于P'时，所述第二激光雷达与所述扫描仪匹配的概率大于所述第一激光雷达与所述扫描仪匹配的概率，从而确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置为所述第二激光雷达在所述特定区域中的位置。本专利技术还提供一种定位装置，适用于上所述的定位方法，包括：第一获取单元，用于通过扫描仪，获取特定区域中各单元格的第一数据；第一确定单元，用于所述扫描仪根据所述第一数据，确定机器人在所述特定区域中的全局位置；第二获取单元，用于通过第一激光雷达，获取所述第一激光雷达所处全局位置中单元格的第二数据；第三获取单元，用于通过所述第二激光雷达，获取所述第二激光雷达所处全局位置中单元格的第三数据；第二确定单元，用于将所述第二数据与所述第一数据进行匹配、以及所述第三数据与所述第一数据进行匹配，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。优选地，所述第一确定单元，具体用于所述扫描仪根据所述第一数据，构建所述特定区域的地图，确定机器人在所述区域中的全局位置。优选地，所述第二确定单元，具体用于将所述第二数据与所述第一数据进行匹配，求得第一最优匹配概率P(X),以获得第一最匹配位姿P；将所述第三数据与所述第一数据进行匹配，求得第二最优匹配概率P'(X)，以获得第二最匹配位姿P'；通过所述P与P'之间的关系，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。优选地，所述第二确定单元，具体还用于当P大于P'时，所述第一激光雷达与所述扫描仪匹配的概率大于所述第二激光雷达与所述扫描仪匹配的概率，从而确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置为所述第一激光雷达在所述特定区域中的位置；当P小于P'时，所述第二激光雷达与所述扫描仪匹配的概率大于所述第一激光雷达与所述扫描仪匹配的概率，从而确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置为所述第二激光雷达在所述特定区域中的位置。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种定位方法，通过扫描仪，获取特定区域中各单元格的第一数据；扫描仪根据第一数据，确定机器人在特定区域中的全局位置；通过第一激光雷达，获取第一激光雷达所处全局位置中单元格的第二数据；通过第二激光雷达，获取第二激光雷达所处全局位置中单元格的第三数据；将第二数据与第一数据进行匹配、以及第三数据与第一数据进行匹配，确定机器人在全局位置中的具体位置。本专利技术利用3D扫描仪构建全局地图，实现机器人在变电站周围大范围内的全局定位，给出电力巡检机器人的全局位置，对机器人进行初步定位；再利用双激光雷达实现机器人局部精准定位，好处是能同时具备3D扫描仪定位范围大以及双激光雷达定位精度高的优点，能够实现机器人在变电站大范围的精准定位，防止因存在盲区而产生定位丢失的问题。附图说明图1是本专利技术具体实施方式提供的一种定位系统的结构示意图；图2是本专利技术具体实施方式提供的一种定位方法的流程示意图；图3是本专利技术具体实施方式提供的一种定位装置的结构示意图。图中：101、第一激光雷达；102、第二激光雷达；103、扫描仪；104、机器人。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。图1是本专利技术具体实施方式提供的一种定位系统的结构示意图，如图1所示；图2是本专利技术具体实施方式提供的一种定位方法的流程示意图，如图2所示；图3是本专利技术具体实施方式提供的一种定位装置的结构示意图，如图3所示。其中，图1中的目标物体指的是在变电站环境中的变电箱、障碍物之类的，通过激光扫描，提取这些物体的特征信息来构建地图。本专利技术提出了一种定位系统，包括：位于室外的机器人104、扫描仪103、第一激光雷达101、以及第二激光雷达1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位系统，其特征在于，包括：/n位于室外的机器人、扫描仪、第一激光雷达、以及第二激光雷达；/n所述扫描仪以及所述第一激光雷达均安装于所述机器人的顶部；/n通过所述扫描仪，获取特定区域中各单元格的第一数据；/n通过所述第一激光雷达，获取所述第一激光雷达所处全局位置中单元格的第二数据；/n通过所述第二激光雷达，获取所述第二激光雷达所处全局位置中单元格的第三数据；/n所述扫描仪根据所述第一数据，确定机器人在所述特定区域中的全局位置；/n分别将所述第二数据与所述第一数据进行匹配、以及所述第三数据与所述第一数据进行匹配，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种定位系统，其特征在于，包括：
位于室外的机器人、扫描仪、第一激光雷达、以及第二激光雷达；
所述扫描仪以及所述第一激光雷达均安装于所述机器人的顶部；
通过所述扫描仪，获取特定区域中各单元格的第一数据；
通过所述第一激光雷达，获取所述第一激光雷达所处全局位置中单元格的第二数据；
通过所述第二激光雷达，获取所述第二激光雷达所处全局位置中单元格的第三数据；
所述扫描仪根据所述第一数据，确定机器人在所述特定区域中的全局位置；
分别将所述第二数据与所述第一数据进行匹配、以及所述第三数据与所述第一数据进行匹配，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。


2.一种定位方法，适用于权利要求1所述的定位系统，其特征在于，包括：
通过扫描仪，获取特定区域中各单元格的第一数据；
所述扫描仪根据所述第一数据，确定机器人在所述特定区域中的全局位置；
通过第一激光雷达，获取所述第一激光雷达所处全局位置中单元格的第二数据；
通过所述第二激光雷达，获取所述第二激光雷达所处全局位置中单元格的第三数据；
将所述第二数据与所述第一数据进行匹配、以及所述第三数据与所述第一数据进行匹配，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。


3.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，
根据所述第一数据，确定机器人在所述特定区域中的全局位置，包括：
所述扫描仪根据所述第一数据，构建所述特定区域的地图，确定机器人在所述区域中的全局位置。


4.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，
分别将所述第二数据与所述第一数据进行匹配、以及所述第三数据与所述第一数据进行匹配，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置，包括：
将所述第二数据与所述第一数据进行匹配，求得第一最优匹配概率P(X),以获得第一最匹配位姿P；
将所述第三数据与所述第一数据进行匹配，求得第二最优匹配概率P'(X)，以获得第二最匹配位姿P'；
通过所述P与P'之间的关系，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置。


5.如权利要求4所述的定位方法，其特征在于，
通过所述P与P'之间的关系，确定所述机器人在所述全局位置中的具体位置，包括：
当P大于P'时，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊鹏文，欧阳冬，徐波，童小宝，何孔飞，周学婷，宋爱国，李建清，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36