激光雷达标定组件、方法、装置、系统及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光雷达标定组件、方法、装置、系统及存储介质，涉及雷达定位技术领域，该激光雷达标定组件包括：标定平台，用于承载移动机器人行进；目标特征码，设置于标定平台上；目特征码用于供移动机器人上的特征码传感装置识读；目标障碍物，连接于标定平台上；目标障碍物用于反射移动机器人上的定位雷达发射的目标激光。本发明专利技术公开的激光雷达标定组件可解决当激光雷达坐标系与车体坐标系之间存在位姿偏差时，AMR自主移动机器人导航精度较低的技术问题。低的技术问题。低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达标定组件、方法、装置、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及雷达定位
，尤其涉及一种激光雷达标定组件、激光雷达标定方法、激光雷达标定装置、激光雷达标定系统及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]AMR（Autonomous Mobile Robot）自主移动机器人是一种具有理解能力、可在其环境中独立移动的机器人，其借助传感定位装置及相关人工智能算法来进行路况探测和路径规划，可实现自主避障功能。AMR自主移动机器人已被应用于自动化仓储领域，可用于自主执行货品入库、分拣、包装、转运等一系列流程。
[0003]AMR自主移动机器人的传感定位功能通常借助车体上的激光雷达实现，激光雷达以自身的坐标系为基准进行路况探测，而当激光雷达坐标系与车体坐标系之间存在偏差时，容易导致根据探测结果规划的行进距离、速度、角度等路径参数与车体的实际位姿不相匹配，从而增加车体与障碍物发生碰撞的风险，自主导航精度较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种激光雷达标定组件，旨在解决当激光雷达坐标系与车体坐标系之间存在位姿偏差时，AMR自主移动机器人导航精度较低的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种激光雷达标定组件，所述激光雷达标定组件包括：标定平台，用于承载移动机器人行进；目标特征码，设置于所述标定平台上；所述目特征码用于供所述移动机器人上的特征码传感装置识读；目标障碍物，连接于所述标定平台上；所述目标障碍物用于反射所述移动机器人上的定位雷达发射的目标激光。
[0006]进一步地，所述激光雷达标定组件还包括连接板，所述目标特征码通过UV印刷方式设置于所述连接板上，所述连接板锁接于所述标定平台上。
[0007]进一步地，所述标定平台上具有激光刻线部；所述连接板上通过UV印刷方式设置有标记线，所述标记线用于与所述激光刻线部对齐。
[0008]进一步地，所述目标障碍物上设置有激光切割特征线，所述激光切割特征线用于与所述激光刻线部对齐。
[0009]进一步地，所述激光刻线部包括相互交叉的横线部和竖线部。
[0010]进一步地，所述激光雷达标定组件还包括地脚固定座，所述地脚固定座上设置有竖直延伸的连接螺杆，所述连接螺杆上旋合有第一螺母和第二螺母；所述标定平台上开设有连接通孔，所述连接螺杆穿设于所述连接通孔中，所述标定平台的下侧面架设于所述第一螺母上，所述第二螺母锁合于所述标定平台的上侧面。
[0011]进一步地，所述激光雷达标定组件还包括斜台，所述斜台的高位侧连接于所述标定平台的侧部；所述斜台用于供所述移动机器人行进，以使所述移动机器人通过所述斜台进入所述标定平台。
[0012]进一步地，所述目标障碍物包括第一楔块和第二楔块；所述第一楔块具有第一斜面，所述第二楔块具有第二斜面，所述第一斜面、所述第二斜面垂直于所述标定平台，所述第一斜面自水平远离所述第二楔块的方向向水平靠近所述目标特征码的方向倾斜设置，所述第二斜面自水平远离所述第一楔块的方向向水平靠近所述目标特征码的方向倾斜设置。
[0013]对应地，本专利技术还提出一种激光雷达标定方法，应用于如前述的激光雷达标定组件，所述激光雷达标定方法包括以下步骤：控制移动机器人进入所述标定平台；当所述移动机器人行进至所述目标特征码上方时，通过所述移动机器人上的特征码传感装置识读所述目标特征码，以获取所述移动机器人相对所述目标特征码的第一位姿信息；通过所述移动机器人上的定位雷达向所述目标障碍物发射目标激光，以获取目标激光在所述目标障碍物上的点云数据集，从而根据所述点云数据集得到所述定位雷达相对所述目标障碍物的第二位姿信息；获取所述目标特征码相对所述目标障碍物的第三位姿信息；基于所述第一位姿信息、所述第二位姿信息与所述第三位姿信息之间的坐标转换关系，计算得到所述定位雷达相对所述移动机器人的第四位姿信息。
[0014]进一步地，所述基于所述第一位姿信息、所述第二位姿信息与所述第三位姿信息之间的坐标系转换关系，计算得到所述定位雷达相对所述移动机器人的第四位姿信息的步骤，包括：通过以下坐标系转换公式计算得到所述第四位姿信息：其中，为所述第四位姿信息，为所述第一位姿信息，为所述第三位姿信息，为所述第二位姿信息。
[0015]对应地，本专利技术还提出一种激光雷达标定装置，所述激光雷达标定装置包括：行进模块，用于控制移动机器人进入标定平台；识读模块，用于当所述移动机器人行进至目标特征码上方时，通过所述移动机器人上的特征码传感装置识读所述目标特征码，以获取所述移动机器人相对所述目标特征码的第一位姿信息；采集模块，用于通过所述移动机器人上的定位雷达向目标障碍物发射目标激光，以获取目标激光在所述目标障碍物上的点云数据集，从而根据所述点云数据集得到所述定位雷达相对所述目标障碍物的第二位姿信息；调取模块，用于获取所述目标特征码相对所述目标障碍物的第三位姿信息；计算模块，用于基于所述第一位姿信息、所述第二位姿信息与所述第三位姿信息之间的坐标转换关系，计算得到所述定位雷达相对所述移动机器人的第四位姿信息。
[0016]对应地，本专利技术还提出一种激光雷达标定系统，所述激光雷达标定系统包括存储
器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如前述的激光雷达标定方法的步骤。
[0017]对应地，本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有激光雷达标定程序，所述激光雷达标定程序被处理器执行时实现如前述的激光雷达标定方法的步骤。
[0018]本专利技术提供的激光雷达标定组件，首先控制移动机器人进入标定平台，移动机器人在行进过程中持续通过定位雷达向前方发出目标激光；当移动机器人行进至目标特征码上方时，移动机器人底部的特征码传感装置可对目标特征码进行识读，从而可获取到此时移动机器人（具体为移动机器人的车体部分）相对目标特征码的位姿信息；而此时定位雷达发出的目标激光亦被前方的目标障碍物发射，定位雷达可通过TOF技术获取目标激光在目标障碍物上的点云数据集，从而根据点云数据集得到定位雷达相对目标障碍物的位姿信息；而由于目标特征码相对标定平台的位姿信息已知，且目标障碍物相对标定平台的位姿信息已知，因此目标特征码相对目标障碍物的位姿信息亦已知；当同时获得移动机器人（具体为移动机器人的车体部分）相对目标特征码的位姿信息、定位雷达相对目标障碍物的位姿信息、目标特征码相对目标障碍物的位姿信息后，即可基于该三个已知位姿信息与未知量（定位雷达相对移动机器人的位姿信息）所组成的闭环转换关系，使定位雷达坐标系与移动机器人坐标系形成数据关联，从而可推算出定位雷达相对移动机器人（具体为移动机器人的车体部分）的位姿信息，如此可实现定位雷达坐标系与移动机器人坐标系的转换，以软硬件结合、高精度、高效率的方式完成定位雷达的标定操作，消除了路径规划参数与移动机器人实际位姿的偏差，降低了移动机器人与障碍物发生碰撞的风险，提高了自主导航精度。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达标定组件，其特征在于，所述激光雷达标定组件包括：标定平台，用于承载移动机器人行进；目标特征码，设置于所述标定平台上；所述目特征码用于供所述移动机器人上的特征码传感装置识读；目标障碍物，连接于所述标定平台上；所述目标障碍物用于反射所述移动机器人上的定位雷达发射的目标激光。2.根据权利要求1所述的激光雷达标定组件，其特征在于，所述激光雷达标定组件还包括连接板，所述目标特征码通过UV印刷方式设置于所述连接板上，所述连接板锁接于所述标定平台上。3.根据权利要求2所述的激光雷达标定组件，其特征在于，所述标定平台上具有激光刻线部；所述连接板上通过UV印刷方式设置有标记线，所述标记线用于与所述激光刻线部对齐；且/或，所述目标障碍物上设置有激光切割特征线，所述激光切割特征线用于与所述激光刻线部对齐。4.根据权利要求3所述的激光雷达标定组件，其特征在于，所述激光刻线部包括相互交叉的横线部和竖线部。5.根据权利要求1所述的激光雷达标定组件，其特征在于，所述激光雷达标定组件还包括地脚固定座，所述地脚固定座上设置有竖直延伸的连接螺杆，所述连接螺杆上旋合有第一螺母和第二螺母；所述标定平台上开设有连接通孔，所述连接螺杆穿设于所述连接通孔中，所述标定平台的下侧面架设于所述第一螺母上，所述第二螺母锁合于所述标定平台的上侧面；且/或，所述激光雷达标定组件还包括斜台，所述斜台的高位侧连接于所述标定平台的侧部；所述斜台用于供所述移动机器人行进，以使所述移动机器人通过所述斜台进入所述标定平台；且/或，所述目标障碍物包括第一楔块和第二楔块；所述第一楔块具有第一斜面，所述第二楔块具有第二斜面，所述第一斜面、所述第二斜面垂直于所述标定平台，所述第一斜面自水平远离所述第二楔块的方向向水平靠近所述目标特征码的方向倾斜设置，所述第二斜面自水平远离所述第一楔块的方向向水平靠近所述目标特征码的方向倾斜设置。6.一种激光雷达标定方法，应用于如权利要求1至5中任一项所述的激光雷达标定组件，其特征在于，所述激光雷达标定方法包括以下步骤：控制移动机器人进入所述标定平台；当所述移动机器人行进至所述目标特征码上方时，通过所述移动机器人上的特征码传感装置识读所述目标特征码，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文成，吕朝顺，陈涛，
申请(专利权)人：劢微机器人科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：