用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备技术方案

一种用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备。该用于移动机器人的标定方法包括步骤：提供一标定工装，其包括按照预设的位姿关系被布置的一工装底盘和一工装标定物；对应地安装该移动机器人至该工装底盘，以通过该工装底盘固定该移动机器人的轮子几何中心，使得该工装标定物相对于该轮子几何中心的位姿关系满足该预设的位姿关系；对通过该移动机器人上的各传感器对该工装标定物进行数据采集而获得的传感器数据进行数据处理，以得到该工装标定物相对于各传感器的位姿关系作为标定位姿关系；以及基于该预设的位姿关系和该标定位姿关系，通过坐标转换关系求解出各传感器相对于该轮子几何中心的位姿关系，以作为标定结果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备


[0001]本专利技术涉及多传感器标定
，尤其是涉及用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备。

技术介绍

[0002]随着移动机器人技术和无人驾驶技术的飞速发展，多传感器融合定位技术已经成为当下研究的热点。为了提升多传感器融合定位的精度，需要对移动机器人上搭载的多传感器进行标定。
[0003]目前，现有的用于移动机器人的多传感器标定方法通常采用基于帧间运动变化的手眼标定，其标定结果的准确性与稳定性会受到各传感器本身性能和所述移动机器人运动的影响，导致现有的多传感器标定方法的标定精度和稳定性较差。此外，不同类型的传感器在标定时可能还需要设计不同的运动轨迹，而这又会增大操作难度，增加相应的标定时间，造成现有的多传感器标定方法的标定效率较低，不适用于移动机器人的量产标定。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一优势在于提供一用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备，其能够对移动机器人所搭载的多传感器进行精确、高效、易操作的标定。
[0005]本专利技术的另一优势在于提供一用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于移动机器人的标定方法能够实现传感器的静态离线标定，有利于降低所述移动机器人的运动对标定产生的不利影响，提升标定精度和稳定性。
[0006]本专利技术的另一优势在于提供一用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于移动机器人的标定方法能够标定所述移动机器人上搭载的不同类型的传感器，应用范围广。
[0007]本专利技术的另一优势在于提供一用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于移动机器人的标定方法能够仅需要占用较小的空间就能够完成所需的标定，有利于被应用于产品的量产标定。
[0008]本专利技术的另一优势在于提供一用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于移动机器人的标定方法能够大幅地简化标定流程，可实施性强，有效地提高标定效率。
[0009]本专利技术的另一优势在于提供一用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于移动机器人的标定方法能够几何移动机器人的应用场景合理地简化标定流程，在提高标定效率的同时，提升标定精度。
[0010]本专利技术的另一优势在于提供一用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备，其中为了达到上述优势，在本专利技术中不需要采用复杂的结构和庞大的计算量，对软硬件要求低。因此，本专利技术成功和有效地提供一解决方案，不只提供一用于移动机器人的标定方法
及其系统和电子设备，同时还增加了所述用于移动机器人的标定方法及其系统和电子设备的实用性和可靠性。
[0011]为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，本专利技术提供了一用于移动机器人的标定方法，用于标定搭载在该移动机器人上的各种传感器的外参，其中所述用于移动机器人的标定方法包括步骤：
[0012]提供一标定工装，其中该标定工装包括一工装底盘和一工装标定物，并且该工装标定物和该工装底盘按照预设的位姿关系被布置；
[0013]对应地安装该移动机器人至该标定工装的该工装底盘，以通过该工装底盘固定该移动机器人的轮子几何中心，使得该工装标定物相对于该移动机器人的该轮子几何中心的位姿关系满足该预设的位姿关系；
[0014]对通过该移动机器人的每该传感器对该工装标定物进行数据采集而获得的传感器数据进行数据处理，以得到该工装标定物相对于该移动机器人的每该传感器的位姿关系作为标定位姿关系；以及
[0015]基于该预设的位姿关系和该标定位姿关系，通过坐标转换关系求解出该移动机器人的每该传感器相对于该移动机器人的该轮子几何中心的位姿关系，以作为标定结果。
[0016]根据本专利技术的一实施例，该工装标定物相对于该移动机器人的该轮子几何中心的位姿关系等于该预设的位姿关系。
[0017]根据本专利技术的一实施例，该标定工装的该工装标定物为一工装标定立面，并且该工装标定立面设有用于标定每该传感器所需的参考标志。
[0018]根据本专利技术的一实施例，该工装标定立面上设有具有视觉特征点的标签或图案。
[0019]根据本专利技术的一实施例，所述对通过该移动机器人的每该传感器对该工装标定物进行数据采集而获得的传感器数据进行数据处理，以得到该工装标定物相对于该移动机器人的每该传感器的位姿关系作为标定位姿关系的步骤，包括步骤：
[0020]采集通过该移动机器人的视觉传感器拍摄到的该工装标定立面的图像，以作为该传感器数据；和
[0021]根据该传感器数据，通过视觉定位技术获得该工装标定立面相对于该视觉传感器的位姿关系作为该标定位姿关系。
[0022]根据本专利技术的一实施例，该工装标定立面上设有与激光雷达相适配的反光条。
[0023]根据本专利技术的一实施例，所述对通过该移动机器人的每该传感器对该工装标定物进行数据采集而获得的传感器数据进行数据处理，以得到该工装标定物相对于该移动机器人的每该传感器的位姿关系作为标定位姿关系的步骤，包括步骤：
[0024]采集通过该移动机器人的激光雷达检测到的该工装标定立面的距离、角度以及反光强度，以作为该传感器数据；
[0025]对该传感器数据中的距离、角度以及反光强度进行判断，以筛选出该激光雷达检测到的反光条数据；以及
[0026]对该反光条数据进行直线拟合，以将拟合直线的中心相对于该激光雷达的位姿关系作为该标定位姿关系。
[0027]根据本专利技术的一实施例，在所述基于该预设的位姿关系和该标定位姿关系，通过坐标转换关系求解出该移动机器人的每该传感器相对于该移动机器人的该轮子几何中心
的位姿关系，以作为标定结果的步骤中：
[0028]通过对基于每次采集通过该激光雷达检测到的多帧反光条数据分别求解出的该标定位姿关系求平均，以获得本次标定结果。
[0029]根据本专利技术的一实施例，所述的用于移动机器人的标定方法，进一步包括步骤：
[0030]通过对比多次获得的该标定结果或对比该标定结果与设计结果之间的差异，对该移动机器人的每该传感器的标定结果进行校验。
[0031]根据本专利技术的另一方面，本专利技术进一步提供了一用于移动机器人的标定系统，用于标定搭载在该移动机器人上的各种传感器的外参，其中所述用于移动机器人的标定系统包括相互可通信地连通的：
[0032]一标定工装，其中该标定工装包括一工装底盘和一工装标定物，并且该工装标定物和该工装底盘按照预设的位姿关系被布置；
[0033]一安装模块，用于对应地安装该移动机器人至该标定工装的该工装底盘，以通过该工装底盘固定该移动机器人的轮子几何中心，使得该工装标定物相对于该移动机器人的该轮子几何中心的位姿关系满足该预设的位姿关系；
[0034]一数据处理模块，用于对通过该移动机器人的每该传感器对该工装标定物进行数据采集而获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一用于移动机器人的标定方法，用于标定搭载在该移动机器人上的各种传感器的外参，其特征在于，其中所述用于移动机器人的标定方法包括步骤：提供一标定工装，其中该标定工装包括一工装底盘和一工装标定物，并且该工装标定物和该工装底盘按照预设的位姿关系被布置；对应地安装该移动机器人至该标定工装的该工装底盘，以通过该工装底盘固定该移动机器人的轮子几何中心，使得该工装标定物相对于该移动机器人的该轮子几何中心的位姿关系满足该预设的位姿关系；对通过该移动机器人的每该传感器对该工装标定物进行数据采集而获得的传感器数据进行数据处理，以得到该工装标定物相对于该移动机器人的每该传感器的位姿关系作为标定位姿关系；以及基于该预设的位姿关系和该标定位姿关系，通过坐标转换关系求解出该移动机器人的每该传感器相对于该移动机器人的该轮子几何中心的位姿关系，以作为标定结果。2.如权利要求1所述的用于移动机器人的标定方法，其中，该标定工装的该工装标定物为一工装标定立面，并且该工装标定立面设有用于标定每该传感器所需的参考标志。3.如权利要求2所述的用于移动机器人的标定方法，其中，该工装标定物相对于该移动机器人的该轮子几何中心的位姿关系等于该预设的位姿关系。4.如权利要求3所述的用于移动机器人的标定方法，其中，该工装标定立面上设有具有视觉特征点的标签或图案。5.如权利要求4所述的用于移动机器人的标定方法，其中，所述对通过该移动机器人的每该传感器对该工装标定物进行数据采集而获得的传感器数据进行数据处理，以得到该工装标定物相对于该移动机器人的每该传感器的位姿关系作为标定位姿关系的步骤，包括步骤：采集通过该移动机器人的视觉传感器拍摄到的该工装标定立面的图像，以作为该传感器数据；和根据该传感器数据，通过视觉定位技术获得该工装标定立面相对于该视觉传感器的位姿关系作为该标定位姿关系。6.如权利要求3所述的用于移动机器人的标定方法，其中，该工装标定立面上设有与激光雷达相适配的反光条。7.如权利要求6所述的用于移动机器人的标定方法，其中，所述对通过该移动机器人的每该传感器对该工装标定物进行数据采集而获得的传感器数据进行数据处理，以得到该工装标定物相对于该移动机器人的每该传感器的位姿关系作为标定位姿关系的步骤，包括步骤：采集通过该移动机器人的激光雷达检测到的该工装标定立面的距离、角度以及反光强度，以作为该传感器数据；对该传感器数据中的距离、角度以及反光强度进行判断，以筛选出该激光雷达检测到的反光条数据；以及对该反光条数据进行直线拟合，以将拟合直线的中心相对于该激光雷达的位姿关系作为该标定位姿关系。8.如权利要求7所述的用于移动机器人的标定方法，其中，在所述基于该预设的位姿关
系和该标定位姿关系，通过坐标转换关系求解出该移动机器人的每该传感器相对于该移动机器人的该轮子几何中心的位姿关系，以作为标定结果的步骤中：通过对基于每次采集通过该激光雷达检测到的多帧反光条数据分别求解出的该标定位姿关系求平均，以获得本次标定结果。9.如权利要求1至8中任一所述的用于移动机器人的标定方法，进一步包括步骤：通过对比多次获得的该标定结果或对比该标定结果与设计结果之间的差异，对该移动机器人的每该传感器的标定结果进行校验。10.一用于移动机器人的标定系统，用于标定搭载在该移动机器人上的各种传感器的外参，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洁，孙佳睿，张新远，
申请(专利权)人：浙江舜宇智能光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：