基于双一线激光雷达自导航定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于双一线激光雷达的自导航定位系统、方法及存储介质，涉及机器视觉领域，采用双一线激光雷达的设置，车体在行进过程中俯仰电机、俯仰电机编码器、俯仰电机驱动单元，带动一前一后对称设置的前、后激光雷达进行往复俯仰运动，激光雷达以及惯性测量IMU模块完成数据采集以及修正工作，自导航算法控制单元的自导航算法执行计算机，获取激光雷达采集的数据，执行双一线激光雷达自导航定位算法，对车体行进轨迹进行评估并下达行进及转向参数给车体运动控制单元的驱动电机及转向电机，进而根据预设轨迹修正车体实际行进轨迹，完成在车体行进过程中对周围环境的多角度扫描、实现对周围环境快速建图、并提高了自导航定位精度。

【技术实现步骤摘要】
基于双一线激光雷达自导航定位方法及系统
本专利技术涉及机器视觉领域，尤其涉及一种基于双一线激光雷达的自导航定位系统、方法及存储介质。
技术介绍
自主导航移动机器人在生产、生活中使用范围越来越广泛，自主导航移动机器人是指搭载特定传感器，在没有环境先验证信息的情况下，在运动过程中可以建立环境模型并估计自身运动的机器人。现有技术中应用较多的是搭载单线激光雷达的导航机器人，此种机器人采用单线激光雷达采集数据方向单一、数量稀疏、建图速度慢、无法实现对周围环境的快速扫描、且自导航、定位精度不高。
技术实现思路
基于上述存在的问题，本专利技术提供基于双一线激光雷达的自导航定位系统、方法及存储介质，用以解决现有技术中的采用单线激光雷达采集数据方向单一、数量稀疏、建图速度慢、无法实现对周围环境的快速扫描、且自导航、定位精度不高的技术问题。本专利技术实施例提供一种基于双一线激光雷达的自导航定位系统，包括：数据采集单元1，自导航算法控制单元2，车体3，车体运动控制单元4；所述数据采集单元1包括：前激光雷达1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双一线激光雷达的自导航定位系统，其特征在于，包括：/n数据采集单元(1)，自导航算法控制单元(2)，车体(3)，车体运动控制单元(4)；/n所述数据采集单元(1)包括：前激光雷达(1-1)，后激光雷达(1-2)，第一俯仰电机(1-3)，第一俯仰电机编码器(1-4)，第一俯仰电机驱动单元(1-5)，第二俯仰电机(1-6)，第二俯仰电机驱动单元(1-7)，第二俯仰电机编码器(1-8)，以及惯性测量IMU模块(1-9)；/n所述自导航算法控制单元(2)包括：自导航算法执行计算机(2-1)；/n所述车体运动控制单元(4)包括：驱动电机驱动单元(4-1)，转向电机驱动单元(4-2)，驱动电机...

【技术特征摘要】
1.一种基于双一线激光雷达的自导航定位系统，其特征在于，包括：
数据采集单元(1)，自导航算法控制单元(2)，车体(3)，车体运动控制单元(4)；
所述数据采集单元(1)包括：前激光雷达(1-1)，后激光雷达(1-2)，第一俯仰电机(1-3)，第一俯仰电机编码器(1-4)，第一俯仰电机驱动单元(1-5)，第二俯仰电机(1-6)，第二俯仰电机驱动单元(1-7)，第二俯仰电机编码器(1-8)，以及惯性测量IMU模块(1-9)；
所述自导航算法控制单元(2)包括：自导航算法执行计算机(2-1)；
所述车体运动控制单元(4)包括：驱动电机驱动单元(4-1)，转向电机驱动单元(4-2)，驱动电机(4-3)，转向电机(4-4)，驱动电机编码器(4-5)，转向电机编码器(4-6)；
所述数据采集单元(1)的前激光雷达(1-1)安装于车体(3)的前部，与第一俯仰电机(1-3)，第一俯仰电机编码器(1-4)以及第一俯仰电机驱动单元(1-5)连接并与自导航算法执行计算机(2-1)进行数据通信；
所述数据采集单元(1)的后激光雷达(1-2)安装于车体(3)的后部，第二俯仰电机(1-6)，第二俯仰电机驱动单元(1-7)，第二俯仰电机编码器(1-8)连接并与自导航算法执行计算机(2-1)进行数据通信；
所述数据采集单元(1)的惯性测量IMU模块(1-9)与自导航算法执行计算机(2-1)进行数据通信；
所述车体运动控制单元(4)的驱动电机驱动单元(4-1)与驱动电机(4-3)、驱动电机编码器(4-5)连接，并与自导航算法执行计算机(2-1)进行数据通信；
所述车体运动控制单元(4)的转向电机驱动单元(4-2)与转向电机(4-4)、转向电机编码器(4-6)连接，并与自导航算法执行计算机(2-1)进行数据通信。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连接，具体为：电性线连接。


3.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述自导航算法控制单元(2)的自导航算法执行计算机(2-1)，与数据采集单元(1)和车体运动控制单元(4)内设备进行数据通信，根据采集的数据对周围环境进行建图、车体运动轨迹监测以及运动控制。


4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前激光雷达(1-1)、后激光雷达(1-2)选用相同设备并对称安装在车体(3)前后两端。


5.一种基于双一线激光雷达自导航定位方法，其特征在于，包括：
系统控制第一俯仰电机(1-3)、第二俯仰电机(1-7)，以及各自配合使用的俯仰电机编码器、俯仰电机驱动单元带动前激光雷达和后激光雷达按相同的预设频率及速度往复进行俯仰运动，对环境数据进行采集；
将采集到的环境数据与俯仰电机编码器输出的角度数据进行耦合，得到3D点云数据；
俯仰电机带动激光雷达完成一次往复运动即完成一帧数据的采集，利用ORB算法提取3D点云数据的图像特征，并对连续两帧数据的图像特征进行匹配，计算两帧数据相同的特征元素之间的位移关系，得到两帧数据间隔期间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培荣，王虹杰，方岳龙，宋超，商允良，刘玉，李乐政，
申请(专利权)人：杨一品，
类型：发明
国别省市：山东;37