一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法制造技术

本发明专利技术公开一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，包括：Step1：利用二维激光雷达进行局部扫描，并将所有反射物的中心点组成点集；Step2：随机抽取并组合点集中的不同点对，求任一点对的笛卡尔距离；Step3：将该点对的笛卡尔距离与全局地图中所有点对的笛卡尔距离进行匹配并求出该点对的两个初始位姿；Step4：根据初始位姿计算点集中其他点的相对全局坐标，并在全局地图中确定其对应的匹配点，再通过该匹配点反推出二维激光雷达的对应位置，将所有匹配点反推出的二维激光雷达对应位置进行均值化处理；Step5：重复Step2‑Step4，并对所有的均值化处理结果进行评分排序以确定二维激光雷达的全局定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低速移动机器人，具体涉及一种适用于低速移动机器人的基于反射标识物的二维激光全局定位算法。

技术介绍

1、在低速移动机器人领域，有一类自动导航精度很高的场景，例如自动叉车叉取货物，其自动导航精度要求正负5mm甚至更高。

2、在这类场合往往会采用激光有反定位模式，即：以二维激光为观测器件，在环境中布设高反射强度的标识物（例如贴有高反射率贴膜的柱子即反射柱，或直接贴于墙面的反射片），从二维激光中提取出反射柱或反射片中心，与之前的反射物地图进行优化匹配，计算出激光雷达在地图中的位姿。其中，定位计算分为全局定位和局部定位，全局定位即在激光雷达的启动位置，并不预知激光雷达的大致初值，需要进行全地图比对计算，局部定位是在全局定位计算成功的情况下，在地图局部范围内进行优化匹配。

3、现有技术中，通常采用三角测量法或时间飞行法来实现距离测量。三角测量法通过测量激光束的角度和长度来确定距离，而时间飞行法通过测量激光束传播到目标并返回的时间来计算距离，这些方法计算量较大并且准确度较差。

技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，所述Step1中，利用二维激光雷达进行局部扫描，从当前扫描到的激光点云中提取出反射标识物的中心坐标点集{Pi}，点集{Pi}内坐标点的数量≥4，若扫描范围内反射标识物的数量小于4，则移动二维激光雷达直至点集{Pi}内坐标点的数量≥4。

3.据权利要求2所述的一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，所述Step2中，随机抽取不重复的10组点对，将每个点对记为（Pm，Pn），并计算Pm与Pn之间的笛卡尔距离dis...

【技术特征摘要】

1.一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，所述step1中，利用二维激光雷达进行局部扫描，从当前扫描到的激光点云中提取出反射标识物的中心坐标点集{pi}，点集{pi}内坐标点的数量≥4，若扫描范围内反射标识物的数量小于4，则移动二维激光雷达直至点集{pi}内坐标点的数量≥4。

3.据权利要求2所述的一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，所述step2中，随机抽取不重复的10组点对，将每个点对记为（pm，pn），并计算pm与pn之间的笛卡尔距离dist_mn。

4.据权利要求3所述的一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，所述step3中，全局地图中记录有所有反射标识物的坐标，并形成点集{li}，在{li}中遍历每个点对（lj,lk)，计算lj和lk之间的笛卡尔距离dist_jk，当|dist_jk-dist_mn|<e1的时候，进行一次全局匹配的计算。

5.据权利要求4所述的一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，所述step4中，移动激光雷达的位姿，使得pm与lk重合，pn居于lj与lk的连线上或延长线上，求得pm与pn新位置的全局坐标，从而反推出此时激光雷达的全局坐标laserinit_1；移动激光雷达的位姿，使得pn与lj重合，pm居于lj与lk的连线上或延长线上，由此可求得pm与pn新位置的全局坐标，从而反推出此时激光雷达的全局坐标laserinit_2。

6.据权利要求5所述的一种基于反射标识物的二维激光全局定位算法，其特征在于，所述step4中，以laserinit_1为激光当前的全...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，庞文尧，徐威挺，王文伟，
申请(专利权)人：浙江科聪控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：