[发明专利]基于直线匹配的移动机器人重定位方法

说明书

本发明适用于机器人定位技术领域，提供了一种基于直线匹配的移动机器人重定位方法，包括：S1、加载全局地图，在全局地图中提取直线，并进行存储；S2、在局部地图中提取直线，筛选出最佳的交叉直线对及平行直线对；S3、检测局部地图中是否存在最佳交叉直线对，若检测结果为是，执行步骤S4，若检测结果为否，执行步骤S5；S4、将局部地图中的最佳交叉直线对与全局地图中的直线对进行匹配，获取最优的旋转矩阵R及平移向量T，对移动机器人进行定位；S5、将局部地图中的最佳平行直线对与全局地图中的直线对进行匹配，获取最优的旋转矩阵R及平移向量T，对移动机器人进行定位。在移动机器人出现“绑架”或重启等异常情况后，能够快速进行重定位。

技术领域

本发明属于机器人定位技术领域，提供了一种基于直线匹配的移动机器人重定位方法。

背景技术

随着科技的发展，在自动化工厂和智能仓储物流等领域，移动机器人发挥着越来越重要的作用。在某些场合，当机器人重启或突然被“绑架”到其他位置，机器人会无法定位其位姿，此时需要人为将机器人移动到初始位置重新启动后才能工作。在现有解决机器人重定位的方案中，大多是通过在环境中贴二维码或者安装UWB等辅助设备实现机器人定位，这就限制了机器人的使用范围，增加了成本。实现移动机器人在自身位姿失效或重启等异常情况能快速准确重新定位，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种直线匹配的移动机器人重定位方法，在移动机器人自身位姿失效或重启的异常情况能快速准确进行重新定位。

本发明是这样实现的，一种基于直线匹配的移动机器人重定位方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、加载全局地图，在全局地图中提取直线，并进行存储；

S2、在局部地图中提取直线，筛选出最佳的交叉直线对及平行直线对；

S3、检测局部地图中是否存在最佳交叉直线对，若检测结果为是，则执行步骤S4，若检测结果为否，则执行步骤S5；

S4、将局部地图中的最佳交叉直线对与全局地图中的直线对进行匹配，获取最优的旋转矩阵R及平移向量T，基于最优的旋转矩阵R及平移向量T对移动机器人进行定位；

S5、将局部地图中的最佳平行直线对与全局地图中的直线对进行匹配，获取最优的旋转矩阵R及平移向量T，基于最优的旋转矩阵R及平移向量T对移动机器人进行定位。

进一步的，全局地图中直线对的提取方法具体包括如下步骤：

S11、对全局地图进行边缘检测，转化为二值化图像，利用霍夫变换检测出二值化图像中的所有直线段；

S12、对全局地图提取到的所有直线段进行滤波，保留长度大于最小长度阈值且小于最大长度阈值的直线段；

S13、对滤波后的直线段进行直线拟合，拟合后的直线即为全局地图中提取到的直线。

进一步的，所述直线拟合方法具体如下：

将滤波后的直线段两两组成直线对，计算各直线对间的夹角及距离，将夹角小于角度阈值一，且直线距离小于距离阈值的直线对进行直线拟合；

两直线间的距离即为两直线中点间的距离。

进一步的，局部地图中的直线对的提取方法具体包括如下步骤：

S11、对局部地图进行边缘检测，转化为二值化图像，利用霍夫变换检测出二值化图像中的所有直线段；

S12、对局部地图提取到的所有直线段进行滤波，保留长度大于最小长度阈值且小于最大长度阈值的直线段；

S13、对滤波后的直线段进行直线拟合，拟合后的直线即为全局地图中提取到的直线。

进一步的，所述直线拟合方法具体如下：