机器人任务点定位方法及装置制造方法及图纸

公开了一种机器人任务点定位方法及装置。该方法应包括：接收任务点坐标；根据所述坐标和所述人工特征模板包括的设备位姿，从所述人工特征模板中查找候选人工特征模板；利用所述激光雷达的激光参数、所述激光雷达在所述任务点的扫描范围、每个候选人工特征模板包括的激光参数和激光扫描范围从候选人工特征模板中选择目标人工特征模板和目标激光雷达；利用所述目标激光雷达采集到的在当前节点的特征信息和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿；根据所述相对位姿确定所述机器人的目标位姿；触发所述机器人根据所述目标位姿进行移动。标位姿进行移动。标位姿进行移动。

【技术实现步骤摘要】
机器人任务点定位方法及装置


[0001]本申请涉及定位
，尤其涉及一种机器人任务点定位方法及装置。

技术介绍

[0002]机器人在进行任务操作时，通常需要在复杂的环境中进行移动。为使得机器人可以根据任务的需求从某一节点移动的另一节点，现在常用的技术手段是，里程计法，具体为：在机器人车轮上安装光电编码器，通过对车轮转动记录实现位资跟踪，该过程中需要用到航位推算法，即假定初始位置已知，根据以前的位置对当前位置估计更新。航位推算是个累加过程，逐步累加的过程中，测量值以及计算值都会累积误差，定位精度下降，因此只适用于短时间或短距离位资跟踪，在环境复杂，移动时间长或距离远的情况下，定位精度差，无法使机器人完成高精度的任务。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供一种机器人任务点定位方法及装置，能够进行高精度定位，从而使得机器人完成高精度任务。
[0004]为了实现上述目的，在第一方面，本专利技术实施例提供了一种机器人任务点定位方法，该方法应用于机器人，所述机器人包括至少一个激光雷达且所述机器人预先加载人工特征模板，所述人工特征模板包括：模板特征信息，设备位姿，激光参数和激光扫描范围，该方法包括：接收任务点坐标；根据所述坐标和所述人工特征模板包括的设备位姿，从所述人工特征模板中查找候选人工特征模板；利用所述激光雷达的激光参数、所述激光雷达在所述任务点的扫描范围、每个候选人工特征模板包括的激光参数和激光扫描范围从候选人工特征模板中选择目标人工特征模板和目标激光雷达；利用所述目标激光雷达采集到的在当前节点的特征信息和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿；根据所述相对位姿确定所述机器人的目标位姿；触发所述机器人根据所述目标位姿进行移动。
[0005]优选的，所述根据所述坐标和所述人工特征模板包括的设备位姿，从所述人工特征模板中查找候选人工特征模板，包括：根据所述坐标，在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设第一距离的设备位姿，将查找到的设备位姿对应的人工特征模板确定为候选人工特征模板。
[0006]优选的，所述根据所述坐标，在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设第一距离的设备位姿，包括：根据所述坐标，利用预先基于所述人工特征模板包括的设备位姿生成的K
‑
D树在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设值的位姿。
[0007]优选的，所述利用所述激光雷达的激光参数、所述激光雷达在所述任务点的扫描范围、每个候选人工特征模板包括的激光参数和激光扫描范围从候选人工特征模板中选择目标人工特征模板和目标激光雷达，包括：针对每个候选人工特征模板，确定机器人上是否存在激光参数与该候选人工特征模板包括的激光参数的差距在第一预设范围内且在任务点的扫描范围与该候选人工特征模板包括的激光扫描范围的重叠范围大于第二预设范围的准目标激光雷达；如果存在，则将该候选人工特征模板确定为准目标人工特征模板；根据准目标人工特征模板包括的设备位姿，将准目标人工特征模板中距离任务点最近的人工特征模板确定为目标人工特征模板，将所述目标人工特征模板对应的准目标激光雷达确定为目标激光雷达。
[0008]优选的，所述人工特征模板还包括：模板类型，所述模板类型包括：人工反光条特征模板或点云特征模板。
[0009]优选的，所述利用所述目标激光雷达采集到的在当前节点的特征信息和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿，包括：若根据所述模板类型确定所述目标人工特征模板为人工反光条特征模板，则利用所述目标激光雷达采集当前节点的反光条在激光坐标系下的第一坐标；利用所述第一坐标和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿，所述目标人工特征模板包括的模板特征信息为反光条在激光坐标系下的坐标。
[0010]优选的，所述利用所述目标激光雷达采集到的在当前节点的特征信息和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿，包括：若根据所述模板类型确定所述目标人工特征模板为点云特征模板，则利用所述目标激光雷达采集当前节点在激光坐标系下的第一点云数据；利用所述第一点云数据和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿，所述目标人工特征模板包括的模板特征信息为在激光坐标系下的点云数据。
[0011]优选的，所述方法还包括：若所述机器人根据所述目标位姿进行移动后，到达的节点与所述任务点之间的距离大于第二距离，则所述机器人退回所述当前节点，从除所述目标人工特征模板外的所述人工特征模板中重新查找候选人工特征模板。
[0012]在第二方面，本专利技术实施例提供了一种机器人任务点定位装置，该装置应用于机器人，所述机器人包括至少一个激光雷达且所述机器人预先加载人工特征模板，所述人工特征模板包括：模板特征信息，设备位姿，激光参数和激光扫描范围，所述装置包括：接收单元，用于接收任务点坐标；查找单元，用于根据所述坐标和所述人工特征模板包括的设备位姿，从所述人工特征模板中查找候选人工特征模板；选择单元，用于利用所述激光雷达的激光参数、所述激光雷达在所述任务点的扫描范围、每个候选人工特征模板包括的激光参数和激光扫描范围从候选人工特征模板中选择目标人工特征模板和目标激光雷达；第一确定单元，用于利用所述目标激光雷达采集到的在当前节点的特征信息和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿；第二确定单元，用于根据所述相对位姿确定所述机器人的目标位姿；触发单元，用于触发所述机器人根据所述目标位姿进行移动。
[0013]优选的，所述查找单元具体用于根据所述坐标，在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设第一距离的设备位姿，将查找到的设备位姿对应的人工特征模板确定为候选人工特征模板。
[0014]优选的，所述查找单元根据所述坐标，在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设第一距离的设备位姿，具体包括：所述查找单元根据所述坐标，利用预先基于所述人工特征模板包括的设备位姿生成的K
‑
D树在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设值的位姿。
[0015]优选的，所述选择单元具体用于针对每个候选人工特征模板，确定机器人上是否存在激光参数与该候选人工特征模板包括的激光参数的差距在第一预设范围内且在任务点的扫描范围与该候选人工特征模板包括的激光扫描范围的重叠范围大于第二预设范围的准目标激光雷达；如果存在，则将该候选人工特征模板确定为准目标人工特征模板；根据准目标人工特征模板包括的设备位姿，将准目标人工特征模板中距离任务点最近的人工特征模板确定为目标人工特征模板，将所述目标人工特征模板对应的准目标激光雷达确定为目标激光雷达。
[0016]优选的，所述人工特征模板还包括：模板类型，所述模板类型包括：人工反光条特征模板或点云特征模板。
[0017]优选的，所述第一确定单元具体用于若根据所述模板类型确定所述目标人工特征模板为人工反光条特征模板，则利用所述目标激光雷达采集当前节点的反光条在激光坐标系下的第一坐标；利用所述第一坐标和所述目标人工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人任务点定位方法，其特征在于，所述方法应用于机器人，所述机器人包括至少一个激光雷达且所述机器人预先加载人工特征模板，所述人工特征模板包括：模板特征信息，设备位姿，激光参数和激光扫描范围，所述方法包括：接收任务点坐标；根据所述坐标和所述人工特征模板包括的设备位姿，从所述人工特征模板中查找候选人工特征模板；利用所述激光雷达的激光参数、所述激光雷达在所述任务点的扫描范围、每个候选人工特征模板包括的激光参数和激光扫描范围从候选人工特征模板中选择目标人工特征模板和目标激光雷达；利用所述目标激光雷达采集到的在当前节点的特征信息和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿；根据所述相对位姿确定所述机器人的目标位姿；触发所述机器人根据所述目标位姿进行移动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述坐标和所述人工特征模板包括的设备位姿，从所述人工特征模板中查找候选人工特征模板，包括：根据所述坐标，在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设第一距离的设备位姿，将查找到的设备位姿对应的人工特征模板确定为候选人工特征模板。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述坐标，在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设第一距离的设备位姿，包括：根据所述坐标，利用预先基于所述人工特征模板包括的设备位姿生成的K
‑
D树在所述人工特征模板中查找距离所述任务点小于预设值的位姿。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述激光雷达的激光参数、所述激光雷达在所述任务点的扫描范围、每个候选人工特征模板包括的激光参数和激光扫描范围从候选人工特征模板中选择目标人工特征模板和目标激光雷达，包括：针对每个候选人工特征模板，确定机器人上是否存在激光参数与该候选人工特征模板包括的激光参数的差距在第一预设范围内且在任务点的扫描范围与该候选人工特征模板包括的激光扫描范围的重叠范围大于第二预设范围的准目标激光雷达；如果存在，则将该候选人工特征模板确定为准目标人工特征模板；根据准目标人工特征模板包括的设备位姿，将准目标人工特征模板中距离任务点最近的人工特征模板确定为目标人工特征模板，将所述目标人工特征模板对应的准目标激光雷达确定为目标激光雷达。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人工特征模板还包括：模板类型，所述模板类型包括：人工反光条特征模板或点云特征模板。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述目标激光雷达采集到的在当前节点的特征信息和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿，包括：若根据所述模板类型确定所述目标人工特征模板为人工反光条特征模板，则利用所述目标激光雷达采集当前节点的反光条在激光坐标系下的第一坐标；利用所述第一坐标和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿，所述目标人工特征模板包括的模板特征信息为反光条在激光坐标系下的坐标。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述目标激光雷达采集到的在当前节点的特征信息和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿，包括：若根据所述模板类型确定所述目标人工特征模板为点云特征模板，则利用所述目标激光雷达采集当前节点在激光坐标系下的第一点云数据；利用所述第一点云数据和所述目标人工特征模板包括的模板特征信息，确定相对位姿，所述目标人工特征模板包括的模板特征信息为在激光坐标系下的点云数据。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述机器人根据所述目标位姿进行移动后，到达的节点与所述任务点之间的距离大于第二距离，则所述机器人退回所述当前节点，从除所述目标人工特征模板外的所述人工特征模板中重新查找候选人工特征模板。9.一种机器人任务点定位装置，其特征在于，所述装置应用于机器人，所述机器人包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡立志，卢维，王政，李铭，
申请(专利权)人：浙江华睿科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：