传感器参数调整方法、机器人及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术提供一种传感器参数调整方法、机器人和计算机可读存储介质，其中传感器参数调整方法用于校正安装于机器人上的传感器，传感器的视野范围在进行数据处理时能够分为连续的多个子空间进行处理，传感器参数调整方法包括：控制机器人在活动范围内运动，控制传感器进行多次扫描，并根据扫描结果对每个子空间在不同时间的点云数据进行统计；根据统计结果和预设的筛选方式，获取点云数据集合；根据点云数据集合，对传感器进行参数校正。本发明专利技术的实施例无需特定的标定空间，使机器人能够在运动过程中进行传感器校正，简化了传感器的校正条件，降低了传感器的校正成本。其中机器人和计算机可读存储介质能够用于执行前述的传感器参数调整方法。参数调整方法。参数调整方法。

【技术实现步骤摘要】
传感器参数调整方法、机器人及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术大致涉及智能设备
，尤其是一种传感器参数调整方法、机器人及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]机器人依靠智能控制系统以及机械部件运动，能够在部分领域代替人工劳动，在诸如运输仓储、精密加工、展会引导甚至特殊场景消防等领域都具有广泛应用，是智能设备发展的重要方向。传感器是机器人中用于获取周边环境信息的重要组成部件，例如视觉传感器、激光雷达等，传感器固定安装在机器人的主体结构上，并具有一定的扫描范围，传感器能够根据扫描结果，获取扫描范围内障碍物和识别标记等与传感器之间的位置关系。
[0003]通常情况下，传感器与机器人的位置关系固定，即可计算获得障碍物和识别标记等与机器人之间的相对位置关系，但由于加工工艺和安装工艺的限制，传感器的实际位置与理论安装位置存在一定的偏差，并且，机器人在运行时会因为传感器的发热、震动偏移等原因，出现偏离标准位置的情况，而且长时间运行还会导致偏差逐渐积累，因此，机器人传感器存在对安装参数进行实时调整的需求，以保证提供的稳定性。传统的校正标定方法需要在标定空间内进行，而机器人的正常工作场景通常不具备符合条件的标定空间，导致传感器校正标定过程繁琐，时间成本和经济成本较高。
[0004]
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的一个或多个缺陷，本专利技术提供一种传感器参数调整方法，用于校正安装于机器人上的传感器的参数，所述传感器的视野范围在进行数据处理时能够分为连续的多个子空间进行处理，所述传感器参数调整方法包括：
[0006]控制机器人在活动范围内运动，控制传感器进行多次扫描，并根据扫描结果对每个子空间在不同时间的点云数据进行统计；
[0007]根据统计结果和预设的筛选方式，获取点云数据集合；
[0008]根据点云数据集合，对传感器进行参数校正。
[0009]根据本专利技术的一个方面，其中所述传感器的视野范围中的子空间为连续的立体栅格，所述获取点云数据集合的步骤包括：
[0010]根据传感器的扫描结果对所述立体栅格进行标记；
[0011]去除标记次数小于第一阈值的立体栅格，获得一立体栅格集合。
[0012]根据本专利技术的一个方面，其中对立体栅格进行标记的步骤包括：传感器在某一立体栅格内获取到点云数据，即对该立体栅格进行一次标记。
[0013]根据本专利技术的一个方面，所述对传感器进行参数校正的步骤包括：
[0014]于所述立体栅格集合中任意选取至少两个相互独立且不在预设直线上的子栅格
集合，所述子栅格集合中的立体栅格相邻近；
[0015]根据子栅格集合的点云数据，计算传感器与标准位置的偏差数值；
[0016]补偿因传感器偏离标准位置产生的扫描误差，对传感器的参数进行调整。
[0017]根据本专利技术的一个方面，其中所述获得一立体栅格集合的步骤还包括：对所述立体栅格集合中标准差最小的坐标进行加权平均，获取一虚拟平面，加权平均的权数为立体栅格被标记的次数。
[0018]根据本专利技术的一个方面，其中所述传感器参数调整方法还包括将所述子栅格集合的点云数据转换为三维直角坐标系内的坐标值；所述三维直角坐标系以所述传感器的标准位置在所述虚拟平面内的垂足为原点，以所述传感器的标准位置与所述虚拟平面的垂线为Z轴，以所述传感器的视野范围的中线在所述虚拟平面内的投影为X轴，以所述虚拟平面内X轴的垂直方向为Y轴；其中所述预设直线为X轴及其平行线，和Y轴及其平行线。
[0019]根据本专利技术的一个方面，其中所述传感器参数调整方法还包括：
[0020]对所述子栅格集合的Z坐标进行加权平均；
[0021]判断子栅格集合的Z坐标的加权平均值是否小于第二阈值，如果不小于第二阈值，则删除该子栅格集合，并重新选取子栅格集合，直至获取不少于两个相互独立且不在预设直线上的子栅格集合。
[0022]根据本专利技术的一个方面，其中所述计算传感器与标准位置的偏差数值的步骤包括：
[0023]根据子栅格集合的Z坐标加权平均值计算所述传感器与标准位置在垂直于所述虚拟平面方向上的偏差；
[0024]根据两个X坐标加权平均值不相同的子栅格集合，计算所述传感器与标准位置的俯仰角偏差；
[0025]根据两个Y坐标加权平均值不相同的子栅格集合，计算所述传感器与标准位置的滚转角偏差。
[0026]根据本专利技术的一个方面，本专利技术还包括一种机器人，包括：
[0027]主体；
[0028]传感器，所述传感器设置于所述主体上，并配置成能够对机器人的周边环境进行扫描，获取点云数据；
[0029]运动装置，所述运动装置设置于所述主体上，并能够受驱以带动所述机器人运动；和
[0030]控制系统，所述控制系统设置于所述主体上，且与所述传感器和所述运动装置通讯，控制系统配置成可执行如前所述的传感器参数调整方法。
[0031]根据本专利技术的一个方面，本专利技术还包括一种计算机可读存储介质，包括存储于其上的计算机可执行命令，所述可执行命令在被处理器执行时实施如前所述的传感器参数调整方法。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的实施例提供了一种传感器参数调整方法，控制机器人在活动范围内运动，利用安装在机器人上的传感器，在扫描范围内多次扫描，获得能够用于标定校正的虚拟平面，并利用虚拟平面校正传感器与标准位置的偏差，无需特定的标定空间，使机器人能够在运动过程中进行传感器校正，简化了传感器的校正条件，降低了传感器
的校正成本。本专利技术的实施例还包括一种机器人和一种计算机可读存储介质，用于执行前述的传感器参数调整方法。
附图说明
[0033]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0034]图1是本专利技术的一个实施例中传感器参数调整方法的流程示意图；
[0035]图2是本专利技术的一个实施例中包含立体栅格标记过程的传感器参数调整方法的流程示意图；
[0036]图3是本专利技术的一个实施例中包含确定虚拟平面过程的传感器参数调整方法的流程示意图；
[0037]图4是本专利技术的一个实施例中包含坐标转换过程的传感器参数调整方法的流程示意图；
[0038]图5是本专利技术的一个实施例中包含判断子栅格集合过程的传感器参数调整方法的流程示意图；
[0039]图6是本专利技术的一个实施例中包含判断外点比例过程的传感器参数调整方法的流程示意图；
[0040]图7是本专利技术的一个实施例中包含计算偏差过程的传感器参数调整方法的流程示意图；
[0041]图8是本专利技术的一个实施例中传感器扫描范围和立体栅格集合的示意图；
[0042]图9是本专利技术的一个实施例中虚拟平面和子栅格集合的示意图；
[0043]图10是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器参数调整方法，用于校正安装于机器人上的传感器的参数，所述传感器的视野范围在进行数据处理时能够分为连续的多个子空间进行处理，所述传感器参数调整方法包括：控制机器人在活动范围内运动，控制传感器进行多次扫描，并根据扫描结果对每个子空间在不同时间的点云数据进行统计；根据统计结果和预设的筛选方式，获取点云数据集合；根据点云数据集合，对传感器进行参数校正。2.根据权利要求1所述的传感器参数调整方法，其中所述传感器的视野范围中的子空间为连续排列的立体栅格，所述获取点云数据集合的步骤包括：根据传感器的扫描结果对所述立体栅格进行标记；去除标记次数小于第一阈值的立体栅格，获得一立体栅格集合。3.根据权利要求2所述的传感器参数调整方法，其中对立体栅格进行标记的步骤包括：传感器在某一立体栅格内获取到点云数据，即对该立体栅格进行一次标记。4.根据权利要求2或3所述的传感器参数调整方法，所述对传感器进行参数校正的步骤包括：于所述立体栅格集合中任意选取至少两个相互独立且不在预设直线上的子栅格集合，所述子栅格集合中的立体栅格相邻近；根据子栅格集合的点云数据，计算传感器与标准位置的偏差数值；补偿因传感器偏离标准位置产生的扫描误差，对传感器的参数进行调整。5.根据权利要求4所述的传感器参数调整方法，其中所述获得一立体栅格集合的步骤还包括：对所述立体栅格集合中标准差最小的坐标进行加权平均，获取一虚拟平面，加权平均的权数为立体栅格被标记的次数。6.根据权利要求5所述的传感器参数调整方法，还包括将所述子栅格集合的点云数据转换为三维直角坐标系内的坐标值；所述三维直角坐标系以所述传感器的标准位置在所述虚...

【专利技术属性】
技术研发人员：董济铭，何林，唐旋来，
申请(专利权)人：上海擎朗智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：