[发明专利]一种基于RGB-D和惯导的快速识别定位方式及系统

说明书

本发明公开了一种基于RGB‑D和惯导的快速识别定位方式及系统，本发明公开了一种基于深度摄像头和惯导纠正的室内定位的仓储机器人控制方法及系统，用以解决基于单一激光雷达识别和定位不够准确以及成本过于昂贵的问题。该方法包括：S1、基于仓储机器人的运行，使用RGB‑D摄像头构建地图和建立坐标系，并预设坐标点；S2、当所述仓储机器人在预设坐标点之间运行时，通过惯性传感器返回的数据对所述仓储机器人进行实时的纠偏。本发明基于惯导纠偏并且搭配基于RGB‑D摄像头的改进型Hector算法对仓储机器人进行纠偏，避免了单一的激光雷达识别和定位不够准确以及成本过于昂贵的问题。

技术领域：

本发明涉及移动机器人室内定位的技术领域，尤其涉及一种基于RGB-D和惯导的快速识别和定位方式及系统。

背景技术：

移动机器人因其有体型小、智能化、自主化等优点，从而在世界范围内有广泛的应用需求。随着国内电子商务的发展，仓储机器人及其相关技术成为国内研究机构的研究热点。场景的快速识别和定位作为移动机器人的核心技术之一，是衡量其智能化的重要指标。

目前可以达到感知周围环境技术的主要是视觉感知和3D激光雷达方案，但是视觉技术目前易受到光线，湿度等物理因素的影响，精度较低；符合导航使用的高精度的3D激光雷达方案目前市场价格都极为昂贵，成本过高，并且单一的传感器容易生成累积误差，精度达不到要求。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于RGB-D和惯导的快速识别定位方式，解决了现有的缺点。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

一种基于RGB-D和惯导的快速识别定位方式，

包括以下步骤：

S1，基于仓储机器人的运行，使用RGB-D摄像头和IMU数据构建地图和建立坐标系，并预设坐标点；

S2，当所述仓储机器人在预设坐标点之间运行时，通过惯性传感器返回的数据对所述仓储机器人进行实时的纠偏；

S3，当所述的仓储机器人运行到预设坐标点时，通过改进的Hector室内定位算法结合惯性传感器纠偏产生的累积误差进行再次纠偏。

作为优选：所述步骤S1具体包括：

S11，使用改进型hector算法在室内区域用RGB-D摄像头扫描室内场景构图，并实时结合IMU数据进行纠正；

S12，建立横轴为x，纵轴为y的平面直角坐标系；

S13，以预设距离划分所述x轴和y轴并建立坐标网格；

S14，将所述网格的交点设置为预设坐标点。

作为优选：所述步骤S2具体包括：

S21，每隔预设间隔时间采集装配于仓储机器人的IMU数据；

S22，将采集到的数据进行PROSAC外点剔除与位姿估计，运用改进ICP算法完成精确配准，获得相对于预设路径的位移和偏差；

S23，根据得到的位移偏差和角度的偏差通过PID控制算法对所述仓储机器人进行进行实时纠偏。

作为优选：所述步骤S3具体包括：

S31，当所述仓储机器人运行到预设坐标点时，读取此时刻仓储机器人RGB-D摄像头、电机编码器和IMU的输出数据；

S32，对所述RGB-D摄像头，电机编码器和IMU数据进行扩展卡尔曼滤波处理后，得出实现所述仓储机器人姿态和位置的纠偏数据；

S33，根据所述实现仓储机器人路径纠偏的数据再次纠偏。