一种移动机器人的定位方法、系统、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种移动机器人的定位方法、系统、电子设备及存储介质，涉及移动机器人定位技术领域，所述方法包括：对初始雷达数据集进行分段，得到多个第一数据段，并确定多个直线段数据；将长度满足预设长度范围的直线段确定为待筛选直线段；从所有待筛选直线段中筛选，得到多个待拟合直线段组；根据待拟合直线段组中直线段数据，拟合得到两条待拟合直线段的直线方程；根据满足预设角度范围的夹角对应的两个直线方程确定角型参照物的第一相对位姿；根据第一相对位姿和角型参照物在预设绝对坐标系中的第一绝对位姿，确定激光雷达的第二绝对位姿；根据基坐标位姿和第二绝对位姿确定移动机器人的绝对位姿。本发明专利技术提高了移动机器人的定位精度。定位精度。定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人的定位方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及移动机器人定位
，特别是涉及一种移动机器人的定位方法、系统、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在当前工业用移动机器人市场中，自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)作为移动机器人的一种，多是用磁带或电磁导航，这两种方案原理简单、技术成熟、成本低，但是改变或扩展路径及后期的维护比较麻烦，并且AGV只能按固定路线行走，无法实现智能避让，也无法通过控制系统实时更改任务。
[0003]另外，利用激光建图的方式也是绝大多数移动机器人定位所采用的一种方法，但这种方法问题在环境变化比较频繁的情况下激光建图就失去了意义，当生产企业的生产线体和生产环境是很容易发生变动和变化时，移动机器人的定位精度会很低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种移动机器人的定位方法、系统、电子设备及存储介质，提高了移动机器人的定位精度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种移动机器人的定位方法，所述方法包括：
[0007]利用激光雷达，获取移动机器人所在环境的初始雷达数据集；所述初始雷达数据集包括多个雷达数据；
[0008]在笛卡尔坐标系中，按照预设分段规则，对所述初始雷达数据集进行分段，得到多个第一数据段；
[0009]在霍夫空间中，根据所述第一数据段，确定多个直线段数据；所述直线段数据为第二数据段中构成直线段的雷达数据；
[0010]确定每个所述直线段数据构成的直线段的长度，将所述长度满足预设长度范围的直线段确定为待筛选直线段；
[0011]按照预设筛选规则，从所有所述待筛选直线段中筛选，得到多个待拟合直线段组；每个待拟合直线段组包括两条待拟合直线段；
[0012]根据所述待拟合直线段组中的两条所述待拟合直线段的直线段数据，拟合得到所述待拟合直线段组中的两条所述待拟合直线段的直线方程；
[0013]计算每个待拟合直线段组中两个所述直线方程的夹角，并根据满足预设角度范围的夹角对应的两个所述直线方程确定角型参照物相对于所述激光雷达的第一相对位姿；
[0014]获取所述角型参照物在预设绝对坐标系中的第一绝对位姿和所述激光雷达在预设机器人坐标系中的基坐标位姿；
[0015]根据所述第一相对位姿和所述第一绝对位姿，确定所述激光雷达在所述预设绝对坐标系中的第二绝对位姿；
[0016]根据所述基坐标位姿和所述第二绝对位姿确定所述移动机器人在预设绝对坐标系中的绝对位姿。
[0017]可选地，在笛卡尔坐标系中，按照预设分段规则，对所述初始雷达数据集进行分段，得到多个第一数据段，具体包括：
[0018]计算所述初始雷达数据集中各相邻雷达数据间的距离，得到第一距离；
[0019]将所述第一距离大于预设距离值的两个相邻雷达数据分别确定为两个数据段的端点，将所述第一距离小于所述预设距离值的相邻雷达数据确定为数据段的中间点，得到多个所述第一数据段。
[0020]可选地，在霍夫空间中，根据所述第一数据段，确定多个直线段数据；所述直线段数据为第二数据段中构成直线段的雷达数据，具体包括：
[0021]将每个所述第一数据段中的雷达数据在所述笛卡尔坐标系中的坐标转化为在霍夫空间中的坐标，得到多个第二数据段；
[0022]确定所有所述第二数据段中的直线段数据，得到多个直线段数据。
[0023]可选地，确定任一当前第二数据段中的直线段数据的过程，具体包括：
[0024]计算当前第二数据段的梯度；
[0025]根据所述梯度确定所述当前第二数据段中的所有直线段数据。
[0026]可选地，确定任一个所述待拟合直线段组的过程，具体包括：
[0027]将所有所述待筛选直线段进行排列组合，得到多个待筛选直线段组；每个所述待筛选直线段组包括第一待筛选直线段和第二待筛选直线段；
[0028]计算每个所述待筛选直线段组中的第一待筛选直线段和第二待筛选直线段的运算值；所述运算值包括第一运算值、第二运算值、第三运算值和第四运算值；所述第一运算值根据所述第一待筛选直线段的首坐标和所述第二待筛选直线段的首坐标确定，所述第二运算值根据所述第一待筛选直线段的首坐标和所述第二待筛选直线段的尾坐标确定，所述第三运算值根据所述第一待筛选直线段的尾坐标和所述第二待筛选直线段的首坐标确定，所述第四运算值根据所述第一待筛选直线段的尾坐标和所述第二待筛选直线段的尾坐标确定；
[0029]根据所述运算值和预设界限，判断所述待筛选直线段是否为待拟合直线段组。
[0030]可选地，根据所述第一相对位姿和所述第一绝对位姿，确定所述激光雷达在所述预设绝对坐标系中的第二绝对位姿，具体包括：
[0031]根据所述第一相对位姿确定所述激光雷达相对于所述角型参照物的第二相对位姿；
[0032]根据所述第二相对位姿和所述第一绝对位姿，确定所述第二绝对位姿。
[0033]一种移动机器人的定位系统，所述系统包括：
[0034]初始雷达数据集获取模块，用于利用激光雷达，获取移动机器人所在环境的初始雷达数据集；所述初始雷达数据集包括多个雷达数据；
[0035]第一数据段确定模块，用于在笛卡尔坐标系中，按照预设分段规则，对所述初始雷达数据集进行分段，得到多个第一数据段；
[0036]直线段数据确定模块，用于在霍夫空间中，根据所述第一数据段，确定多个直线段数据；所述直线段数据为第二数据段中构成直线段的雷达数据；
[0037]待筛选直线段确定模块，用于确定每个所述直线段数据构成的直线段的长度，将所述长度满足预设长度范围的直线段确定为待筛选直线段；
[0038]待拟合直线段组确定模块，用于按照预设筛选规则，从所有所述待筛选直线段中筛选，得到多个待拟合直线段组；每个待拟合直线段组包括两条待拟合直线段；
[0039]直线方程确定模块，用于根据所述待拟合直线段组中的两条所述待拟合直线段的直线段数据，拟合得到所述待拟合直线段组中的两条所述待拟合直线段的直线方程；
[0040]第一相对位姿确定模块，用于计算每个待拟合直线段组中两个所述直线方程的夹角，并根据满足预设角度范围的夹角对应的两个所述直线方程确定角型参照物相对于所述激光雷达的第一相对位姿；
[0041]绝对位姿和基坐标位姿获取模块，用于获取所述角型参照物在预设绝对坐标系中的第一绝对位姿和所述激光雷达在预设机器人坐标系中的基坐标位姿；
[0042]第二绝对位姿确定模块，用于根据所述第一相对位姿和所述第一绝对位姿，确定所述激光雷达在所述预设绝对坐标系中的第二绝对位姿；
[0043]定位模块，用于根据所述基坐标位姿和所述第二绝对位姿确定所述移动机器人在预设绝对坐标系中的绝对位姿。
[0044]一种电子设备，包括：
[0045]一个或多个处理器；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人的定位方法，其特征在于，所述方法包括：利用激光雷达，获取移动机器人所在环境的初始雷达数据集；所述初始雷达数据集包括多个雷达数据；在笛卡尔坐标系中，按照预设分段规则，对所述初始雷达数据集进行分段，得到多个第一数据段；在霍夫空间中，根据所述第一数据段，确定多个直线段数据；所述直线段数据为第二数据段中构成直线段的雷达数据；确定每个所述直线段数据构成的直线段的长度，将所述长度满足预设长度范围的直线段确定为待筛选直线段；按照预设筛选规则，从所有所述待筛选直线段中筛选，得到多个待拟合直线段组；每个待拟合直线段组包括两条待拟合直线段；根据所述待拟合直线段组中的两条所述待拟合直线段的直线段数据，拟合得到所述待拟合直线段组中的两条所述待拟合直线段的直线方程；计算每个待拟合直线段组中两个所述直线方程的夹角，并根据满足预设角度范围的夹角对应的两个所述直线方程确定角型参照物相对于所述激光雷达的第一相对位姿；获取所述角型参照物在预设绝对坐标系中的第一绝对位姿和所述激光雷达在预设机器人坐标系中的基坐标位姿；根据所述第一相对位姿和所述第一绝对位姿，确定所述激光雷达在所述预设绝对坐标系中的第二绝对位姿；根据所述基坐标位姿和所述第二绝对位姿确定所述移动机器人在预设绝对坐标系中的绝对位姿。2.根据权利要求1所述的移动机器人的定位方法，其特征在于，在笛卡尔坐标系中，按照预设分段规则，对所述初始雷达数据集进行分段，得到多个第一数据段，具体包括：计算所述初始雷达数据集中各相邻雷达数据间的距离，得到第一距离；将所述第一距离大于预设距离值的两个相邻雷达数据分别确定为两个数据段的端点，将所述第一距离小于所述预设距离值的相邻雷达数据确定为数据段的中间点，得到多个所述第一数据段。3.根据权利要求1所述的移动机器人的定位方法，其特征在于，在霍夫空间中，根据所述第一数据段，确定多个直线段数据；所述直线段数据为第二数据段中构成直线段的雷达数据，具体包括：将每个所述第一数据段中的雷达数据在所述笛卡尔坐标系中的坐标转化为在霍夫空间中的坐标，得到多个第二数据段；确定所有所述第二数据段中的直线段数据，得到多个直线段数据。4.根据权利要求2所述的移动机器人的定位方法，其特征在于，确定任一当前第二数据段中的直线段数据的过程，具体包括：计算当前第二数据段的梯度；根据所述梯度确定所述当前第二数据段中的所有直线段数据。5.根据权利要求1所述的移动机器人的定位方法，其特征在于，确定任一个所述待拟合直线段组的过程，具体包括：
将所有所述待筛选直线段进行排列组合，得到多个待筛选直线段组；每个所述待筛选直线段组包括第一待筛选直线段和第二待筛选直线段；计算每个所述待筛选直线段组中的第一待筛选直线段和第二待筛选直线段的运算值；所述运算值包括第一运算值、第二运算值、第三运算值和第四运算值；所述第一运算值根据所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇昌，张国荣，李华健，范延涛，
申请(专利权)人：大连日佳电子有限公司，
类型：发明
国别省市：