扫地机器人标定系统及方法技术方案

本申请提供一种扫地机器人标定系统，包括：激光雷达，用于发射点激光。线激光发射器，用于发射线激光。标定系统还包括：放置治具，扫地机器人以指定位姿安放在放置治具。反射板，设置在放置治具周围，接收点激光和线激光。红外传感单元，用于拍摄点激光和线激光在反射板上的位置。处理单元，根据点激光和线激光的位置，分别校准激光雷达和线激光发射器在扫地机器人上的安装角度。利用本申请提供的扫地机器人标定系统，可以实现在扫地机器人完成组装后对激光雷达，线激光发射器进行自动标定，可以排除安装误差，以消除扫地机器人的定位和测距误差，提高了扫地机器人系统的标定效率。提高了扫地机器人系统的标定效率。提高了扫地机器人系统的标定效率。

【技术实现步骤摘要】
扫地机器人标定系统及方法


[0001]本申请涉及机器人
，尤其涉及一种扫地机器人标定系统及方法。

技术介绍

[0002]在相关技术中，扫地机器人一般安装有激光雷达、线激光发射器、红外防跌落传感器等，从而可以实现地形构建、避障、防跌落等功能。
[0003]在扫地机器人组装过程中，激光雷达、线激光发射器通常会有一定的安装误差，比如倾斜角度，安装位置偏移等，红外防跌落传感器也会存在个体差异，这些都会造成扫地机器人定位和测距的误差，由于这些误差很难避免，所以需要对安装误差进标定，以消除扫地机器人的定位和测距误差。
[0004]针对扫地机器人的标定工作，步骤繁琐，往往需要人工参与，存在标定工作效率低下的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种技术方案，解决相关技术中存在的扫地机器人标定工作效率低下的问题。
[0006]为实现以上目的，本申请提供一种扫地机器人的标定系统，扫地机器人包括：激光雷达，用于发射点激光；线激光发射器，用于发射线激光；进一步的，标定系统包括：放置治具，扫地机器人以指定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扫地机器人的标定系统，所述扫地机器人包括：激光雷达，用于发射点激光；线激光发射器，用于发射线激光；其特征在于，所述标定系统包括：放置治具，所述扫地机器人以指定位姿安放在所述放置治具；反射板，设置在所述放置治具周围，接收所述点激光和线激光；红外传感单元，用于拍摄所述点激光和所述线激光在所述反射板上的位置；处理单元，根据所述点激光和所述线激光的位置，分别获取所述激光雷达和所述线激光发射器在所述扫地机器人上的安装角度；传输单元，用于向所述扫地机器人传输所述安装角度，使所述扫地机器人进行探测时，基于所述安装角度对测得的障碍物的距离和方位进行修正。2.根据权利要求1所述的扫地机器人的标定系统，其特征在于，所述激光雷达的安装角度包括俯仰角和零位角；所述传输单元向所述扫地机器人传输所述激光雷达的俯仰角和零位角，以使所述扫地机器人根据所述激光雷达的俯仰角对所述激光雷达的测距结果进行修正，并根据所述激光雷达的零位角对障碍物相对所述扫地机器人的方位进行修正。3.根据权利要求2所述的扫地机器人的标定系统，其特征在于，所述反射板包括第一反射板，所述第一反射板与所述放置治具所处平面垂直；所述激光雷达扫描周围环境，所述红外传感单元记录所述激光雷达扫描所述第一反射板时所述点激光的路径；所述处理单元根据所述点激光的路径与所述激光雷达之间的位置关系获得所述激光雷达安装在所述扫地机器人上时的俯仰角；所述传输单元向所述扫地机器人传输所述激光雷达的俯仰角，触发所述扫地机器人将所述激光雷达的俯仰角作为测距相关参数，以使所述扫地机器人在利用所述激光雷达进行测距时，利用所述测距相关参数获得修正后的测距结果，其中，所述测距相关参数包括所述激光雷达的俯仰角和所述激光雷达返回的点激光信息。4.根据权利要求2所述的扫地机器人的标定系统，其特征在于，所述反射板包括第二反射板，所述第二反射板与所述放置治具所处平面垂直，且所述第二反射板上设置有狭缝；当所述扫地机器人以所述指定位姿放置在所述放置治具上时，所述扫地机器人的正前方向与所述第二反射板的反射面之间的夹角大于85
°
且小于95
°
，由所述扫地机器人中心指向所述狭缝的中心的方向与所述扫地机器人的正前方向平行。5.根据权利要求4所述的扫地机器人的标定系统，其特征在于，所述扫地机器人控制所述激光雷达对所述第二反射板进行扫描；所述处理单元获取所述激光雷达扫描至所述狭缝时的扫描次数和离开所述狭缝时的扫描次数，对所述激光雷达扫描至所述狭缝时的扫描次数和离开所述狭缝时的扫描次数进行均值处理，获得所述激光雷达扫描至所述狭缝的中心所需的扫描次数；所述处理单元将所述激光雷达扫描至所述狭缝的中心所需的扫描次数与所述激光雷
达的角分辨率相乘，获得所述激光雷达的零位角；所述传输单元向所述扫地机器人传输所述激光雷达的零位角，触发所述扫地机器人将所述激光雷达的零位角作为方位相关参数，以使所述扫地机器人在利用所述激光雷达扫描周围环境时，利用所述方位相关参数获得修正后的障碍物相对所述扫地机器人的方位，其中，所述方位相关参数包括所述激光雷达的零位角和所述激光雷达的转速。6.根据权利要求4所述的扫地机器人的标定系统，其特征在于，所述处理单元建立第一约束模型，所述第一约束模型通过如下公式表示：；式中，d
i
表示第i次所述激光雷达测距时获得的距离测量值，表示零位角，表示角分辨率，S表示以所述激光雷达中心为圆心且与所述反射板相切的圆的半径；启动所述激光雷达，进行扫描测距，根据所述第一约束模型，获得所述激光雷达的零位角。7.根据权利要求1所述的扫地机器人的标定系统，其特征在于，所述线激光发射器的安装角度包括俯仰角和偏航角；所述传输单元向所述扫地机器人传输所述线激光发射器的俯仰角和偏航角，以使所述扫地机器人根据所述线激光发射器的俯仰角对所述线激光发射器的测距结果进行修正，并根据所述线激光发射器的偏航角对障碍物相对所述扫地机器人的方位进行修正。8.根据权利要求7所述的扫地机器人的标定系统，其特征在于，所述系统还包括第四反射板，所述第四反射板的反射面与所述放置治具平行，且所述第四反射板的反射面高度小于或等于所述放置治具的高度，以所述扫地机器人的中心为原点，建立世界坐标系，并在接收所述线激光的反射板上建立平面坐标系；所述处理单元根据在所述世界坐标系中所述线激光发射器的理论安装位姿，获取在理论安装位姿下所述线激光发射器所发出的理论线激光在所述反射板上的理论位置，获取在所述平面坐标系中所述理论线激光的直线方程；启动线激光发射器，使线激光投射在所述反射板上，所述红外传感单元获取所述反射板上的实际线激光的线段位置，所述处理单元根据所述线段位置获得所述实际线激光的直线方程；所述处理单元根据所述理论线激光的直线方程和所述实际线激光的直线方程，获得所述理论线激光与实际线激光之间的夹角，所述夹角为所述线激光发射器安装时的偏航角偏差，根据所述偏航角偏差获得所述线激光发射器实际安装在所述扫地机器人上的实际偏航角；所述传输单元向所述扫地机器人传输所述实际偏航角，触发所述扫地机器人将所述实际偏航角作为方位相关参数，以使所述扫地机器人在利用所述线激光发射器探测障碍物时，利用所述方位相关参数获得修正后的障碍物相对所述扫地机器人的方位。9.根据权利要求7所述的扫地机器人的标定系统，其特征在于，
所述系统还包括第五反射板，所述第五反射板设置在所述放置治具下方，所述第五反射板至少包括两个反射区域，其中，第一反射区域为黑色，第二反射区域为白色；所述放置治具上开设有通孔，当所述扫地机器人以指定位姿放置在所述放置治具上时，安装在所述扫地机器人的底盘上的红...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世友，胡正东，李枭宁，吴林声，陈晶，
申请(专利权)人：杭州涂鸦信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：