[发明专利]一种机器人的定位方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种机器人的定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取机器人的激光点云和栅格地图，通过所述激光点云与所述栅格地图匹配确定第一残差项；其中，所述激光点云是由设于所述机器人上的激光设备获取，所述栅格地图是利用激光设备的数据构建的；

根据所述激光点云确定反光柱的检测位置，通过所述检测位置与所述反光柱的标定位置匹配确定第二残差项；

利用非线性优化分别确定所述第一残差项和所述第二残差项的最值，根据所述最值确定所述激光设备的帧位姿，根据所述帧位姿确定所述机器人的位姿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述激光点云与所述栅格地图匹配确定第一残差项包括：

将所述激光点云按照预设的投影范围分为长期特征点云和短期特征点云，其中，所述长期特征点云为激光束投影在所述栅格地图的障碍物内所形成的点云，所述短期特征点云为激光束未投影在所述栅格地图的障碍物内所形成的点云；

通过所述长期特征点云与所述栅格地图匹配确定所述第一残差项。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述检测位置与所述反光柱的标定位置匹配确定第二残差项包括：

获取激光设备的初始位姿，根据所述初始位姿确定所述检测位置的圆心；

获取所述标定位置的圆心；

通过所述检测位置的圆心与所述标定位置的圆心匹配确定所述第二残差项。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述标定位置的圆心包括：

将所述激光点云分簇处理，以确定所述反光柱的轮廓点云；

根据激光束和所述激光点云，剔除所述轮廓点云的干扰点云，以确定所述反光柱的激光点云；

根据所述反光柱的激光点云在所述激光设备上的投影距离，确定所述标定位置的圆心。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述反光柱的激光点云的投影距离确定所述标定位置的圆心之前，所述方法还包括：

根据所述反光柱的激光点云的投影距离确定所述标定位置的初始圆心；

根据所述初始圆心利用所述反光柱的激光点云与所述反光柱的拟合剔除所述反光柱的误检点云。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用非线性优化分别确定所述第一残差项和所述第二残差项的最值包括：

根据里程计运动模型，确定所述激光设备的初始位姿，并根据所述初始位姿，预测位置残差项和角度残差项；

利用非线性优化，通过所述位置残差项和所述角度残差项，分别确定所述第一残差项和所述第二残差项的最值。

7.一种机器人的定位装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块、残差项计算模块和机器人位姿生成模块；

所述获取模块，用于获取机器人的激光点云和栅格地图；其中，所述激光点云是由设于所述机器人上的激光设备获取，所述栅格地图是利用激光设备的数据预先构建的；

所述残差项计算模块，用于将所述激光点云与所述栅格地图匹配确定第一残差项，用于根据所述激光点云检测反光柱确定所述反光柱的检测位置，用于将所述检测位置与所述反光柱的标定位置匹配确定第二残差项；

所述机器人位姿生成模块，利用非线性优化确定所述第一残差项和所述第二残差项的最值，根据所述最值确定所述激光设备的帧位姿，根据所述帧位姿确定所述机器人的位姿。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述残差项计算模块还用于将所述激光点云按照预设的投影范围分为长期特征点云和短期特征点云，其中，所述长期特征点云为激光束投影在障碍物上，所述短期特征点云为激光束未投影在障碍物上，将所述长期特征点云与所述栅格地图匹配确定所述第一残差项。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。