一种适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法及系统，包括构建包含周围地图信息的局部子图，局部子图的类型为栅格地图；对局部子图进行多位姿的相关性扫描，找出相关度最高的最佳位姿；利用非线性优化求解巡检机器人位于最佳位姿时，相关度得分误差最小时的位姿误差；基于位姿误差，确定巡检机器人的最优位姿点；基于最优位姿点进行全局地图更新。本发明专利技术提出一种激光SLAM建图中扫描匹配方案，以惯性轮式里程计位姿为先验位姿，在扫描匹配过程中，先以CSM扫描匹配作为粗匹配，在粗匹配的基础上使用非线性优化进行精匹配，面对站房内的多长廊、电子车间内的不规则分布设备以及多转角结构等室内复杂环境此方案具有高实时性、低定位误差率等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光扫描匹配定位技术，特别是涉及一种适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法及系统。

技术介绍

1、目前巡检机器人站内定位的扫描匹配方式总体可以归类为基于scan-to-scan的匹配与基于scan-to-submap的匹配。其中，基于scan-to-scan的扫描匹配方法有pl-icp与点线特征匹配，即在三维空间中，两个点云集合之间的刚性变换关系求解。此方法核心在于需要准确提取相邻两帧雷达信息中的点线特征，根据特征点集进行icp求解帧间相对位姿。基于scan-to-submap的匹配方法有基于非线性化优化的扫描匹配与相关性扫描匹配(correlative scan matching，csm)。非线性化优化扫描匹配将扫描匹配问题转化为非线性化的问题，通过梯度下降不断逼近极值完成匹配。csm方法通过构建不同分辨率的子图并进行全局搜索得到匹配效果。

2、然而，基于icp的scan-to-scan的扫描匹配方法，虽然能在拥有精确先验位姿的情况下能够求解出较为准确的帧间位姿，完成帧间匹配，但是由于是针对雷达采集的点云信息进行处理，无法建立本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法，其特征在于，步骤1所述构建包含周围地图信息的局部方法为：将采集到的巡检机器人运行里程与加速度信息通过卡尔曼滤波进行信息融合，作为巡检机器人的先验位姿；巡检机器人通过激光雷达采集激光点云数据，基于激光点云数据和先验位姿，构建包含周围地图信息的局部子图。

3.根据权利要求1所述的适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法，其特征在于，通过键盘控制巡检机器人移动，在移动过程中不断采集激光点云数据，从而构建局部子图。

4...

【技术特征摘要】

1.一种适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法，其特征在于，步骤1所述构建包含周围地图信息的局部方法为：将采集到的巡检机器人运行里程与加速度信息通过卡尔曼滤波进行信息融合，作为巡检机器人的先验位姿；巡检机器人通过激光雷达采集激光点云数据，基于激光点云数据和先验位姿，构建包含周围地图信息的局部子图。

3.根据权利要求1所述的适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法，其特征在于，通过键盘控制巡检机器人移动，在移动过程中不断采集激光点云数据，从而构建局部子图。

4.根据权利要求1所述的适用于站内复杂环境的激光扫描匹配定位方法，其特征在于，步骤2所述对局部子图进行多位姿的相关性扫描，找出相关度最高的最佳位姿，基于最佳位姿进行全局地图更新的方法为：

5.根据权利要求4所述的适用...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪纯毓，张小军，胡昌军，黄传林，顾信革，余康舟，
申请(专利权)人：中电智维上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：