基于粒子滤波定位的打滑处理方法、装置、介质及机器人制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于粒子滤波定位的打滑处理方法，S1，获取当前时刻的激光扫描帧与机器人位姿；S2，将当前时刻激光扫描帧转换到地图坐标系以获得当前激光帧在地图坐标系的投影；S3，计算当前时刻激光帧在地图坐标系的投影与地图的重合度得分；S4，判断当前时刻激光帧在地图坐标系的投影与地图的重合度得分与当前时刻的下一时刻激光帧在地图坐标系的投影与地图的重合度得分的差值超过一阈值，则认为发生打滑；S5，生成符合均值为位姿，方差为第一预设值的高斯分布的第二预设个位姿粒子，并使用所述第二预设个位姿粒子进行定位更新。本发明专利技术在机器人发生打滑时重新生成范围更大的粒子从而进行定位，解决因为打滑带来的定位精度下降的问题。精度下降的问题。精度下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于粒子滤波定位的打滑处理方法、装置、介质及机器人


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体来说，涉及一种基于粒子滤波定位的打滑处理方法、装置、介质及机器人。

技术介绍

[0002]自主导航移动机器人要求移动机器人能实现点到点的自主寻径行走能力，实现这一能力前提是移动机器人知道自己所在位置和要到达的目标点位置。因此自主导航移动机器人的定位技术是近年来研究热点技术之一。其中激光雷达粒子滤波方法是室内移动机器人定位的主要方式之一。
[0003]粒子滤波是一种概率滤波方法，通过事先产生大量粒子(粒子就是代表机器人可能位姿)，计算每个粒子下激光扫描帧与2D导航栅格地图的匹配程度，来给定粒子对应的权重值，最后将所有的粒子进行权重加权，得到最优的机器人位姿。
[0004]打滑是室内工作机器人难以避免的问题，比如在机器人通过一些门槛、走线槽、路面破损、电梯门缝隙等都可能导致机器人会有打滑现象。打滑会影响粒子滤波的定位精度，因为粒子的事先产生一般是根据轮式里程计的数据给出，如果打滑，那么产生的粒子存在真实位姿的可能性就变低，轻则影响机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子滤波定位的打滑处理方法，其包括如下步骤：S1，获取当前时刻的激光扫描帧Scan_i与机器人位姿pose_i；S2，利用机器人位姿pose_i将当前时刻激光扫描帧Scan_i转换到地图map坐标系以获得当前激光帧在地图坐标系的投影Scan_m；S3，计算当前时刻激光帧在地图坐标系的投影Scan_m与地图map的重合度得分；S4，判断当前时刻激光帧在地图坐标系的投影Scan_m与地图map的重合度得分与当前时刻的下一时刻激光帧在地图坐标系的投影与地图map的重合度得分的差值超过一阈值，则认为发生打滑；S5，生成符合均值为机器人位姿pose_i，方差为第一预设值的高斯分布的第二预设个位姿粒子，并使用所述第二预设个位姿粒子进行定位更新。2.根据权利要求1所述的方法，步骤S3具体为：遍历Scan_m里所有点，并找到与该点最近的地图上被占据的栅格点m，并利用如下公式计算当前激光帧在地图坐标系的投影Scan_m与地图map的重合度得分；其中：N为Scan_m里点的总数；[p
j
,m
j
]为对应最近点点对；其中p点为前激光帧在地图坐标系的投影Scan_m中任一点；m表示二维栅格地图map上的一点，此点最靠近p点，叫做p的地图上最近点，使用查最近点函数来获取p点的最近点m；(p
jx
，p
jy
)及(m
jx
，m
jy
)分别表示第j个p，m点在二维栅格地图上的x，y坐标。3.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S4还包括：获取当前时刻激光帧之后3帧激光点云帧，并在所述两个连续的激光帧在在地图坐标系的投影与地图map的重合度得分的差值均超过一阈值，认为发生打滑。4.根据权利要求1所述的方法，步骤S1还包括：根据激光雷达扫描帧Scan_i与2D导航栅格地图Map来获取机器人第一位姿，并基于轮式里程计和所述机器人第一位姿使用粒子滤波算法来获取机器人位姿pose_i。5.一种基于粒子滤波定位的打滑处理装置，其包括如下单元：激光帧与位姿获取单元，用于获取当前时刻的激光扫描帧Scan_i与机器人位姿pose_i；投影获取单元，用于利用机器人位姿pose_i将当前时刻激光扫描帧Scan_i转换到地图map坐标系以获得当前激光帧在地图坐标系...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁国斌，柏林，刘彪，舒海燕，袁添厦，沈创芸，祝涛剑，王恒华，方映峰，
申请(专利权)人：广州高新兴机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：