[发明专利]一种基于激光雷达的阶梯数据获取方法及装置

权利要求书

1.一种基于激光雷达的阶梯数据获取方法，应用于双足机器人，所述双足机器人上安装有激光雷达，其特征在于，包括：

获取激光雷达采集的若干帧采样数据并存储，其中每一帧采样数据中包含有N个激光雷达的采样点，其中N为自然数；

对所述采样点进行分类，提取出有效采样点；

根据所述有效的采样点对应的采样数据计算出阶梯数据；

所述采样点还包括采样数据，采样数据为采样点与激光雷达的夹角，以及采样点与激光雷达的距离；

所述对所述采样点进行分类，提取出有效采样点，包括：

将所述采样点投影在所述激光雷达所在竖直平面，获取投影后的水平距离；

根据所述水平距离对采样点进行分类，根据分类后的采样点过滤无效的采样点，提取有效采样点；

所述根据所述有效的采样点对应的采样数据计算出阶梯数据，包括：

将获取的有效采样点与激光雷达的距离、有效采样点与激光雷达的夹角以及所述夹角对应的三角函数值并分别进行存储在三个数组；

将三个数组中每个数组中的数据按从小到大排序后，提取出采样点中的第一类采样点、第二类采样点；

获取第一类采样点、第二类采样点以及第二类采样点与激光雷达的夹角后，将三类数据按照从小到大的顺序进行排序；

对排序后的最终数据进行中值滤波后求出第一台阶的阶梯数据，所述第一台阶的阶梯数据包括所述机器人与第一台阶的距离，所述第一台阶的高度以及第一台阶的纵长；把有效采样点的距离对应cosθ值、以及距离对应cosθ值的两位有效数字值、角度值θ存进三个数组，上述三组数组每一个都从小到大排序，并由上述第二个数组的关系来区分出a与c类点，取出a类的点，和c类的点，将取出的a与c类点以及c类点对应的角度θ进行从小到大排序，并对最终数据类进行中值滤波以提高数据了可靠性，其中由a和c类点可以求出h3和h4，由角度θ的最小值与此类点可以求出h2；θ为采样点与激光雷达的连线与水平面的夹角；

其中，h2、h3、h4分别为台阶高度、纵长、机器人离台阶距离，为需要求出的量；双足机器人在知道这3个量之后，能对什么时候停止准备提腿跨台阶、跨多高、跨多远有个长度参数参考，以便进行后续步态调整；雷达的采样点在阶梯上会有a、b、c、d四种分布情况，这一步工作将把第一类采样点a、第二类采样点b、第三类采样点c、第四类采样点d四类点按照投影在h1上的水平距离来进行分类，h1为双足机器人的激光雷达安装高度；

待测台阶包括第一台阶和第二台阶，所述机器人位于水平面上，所述第一台阶包括与水平面平行的第一平面以及与水平面垂直的第二平面，所述第二台阶包括与水平面垂直的第三平面，所述激光雷达在所述第三平面上的采样点记为第一类采样点，所述激光雷达在所述第二平面的采样点上记为第二类采样点，所述激光雷达在所述第一平面上的采样点记为第三类采样点，所述激光雷达在所述水平面上的采样点记为第四类采样点；

所述无效的采样点是指采样点与激光雷达的距离为0或是第四类采样点。

2.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，可使得所述一个或多个处理器执行权利要求1所述的基于激光雷达的阶梯数据获取方法。