[发明专利]一种基于激光SLAM的室内AGV自适应定位方法

权利要求书

1.一种基于激光SLAM的室内AGV自适应定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、首先利用AGV搭载的激光雷达、惯性测量单元和里程计对AGV的工作环境构建二维栅格地图；

S2、在远程监控终端上发布位于二维栅格地图的目标点坐标信息；

S3、以AGV当前所在位置为起点，利用导航算法规划出一条到达目标点的最优路径；

S4、AGV按照规划好的路径运行，利用上位机实时获取AGV在工作环境中的位姿数据并在远程监控终端上显示AGV的运行状态；

S5、在AGV运行过程中，实时采集搭载的惯性测量单元和激光雷达的数据，将采集到的数据值经过处理后代入改进的Sigmoid函数中，根据计算得到的函数值来判断AGV当前时刻所处的工作环境从而采取相应的定位算法，若AGV进入弯道或者狭窄的货架区域时，则采用基于特征点的ICP匹配算法，若AGV进入宽阔的运行环境时，则采用基于优化的匹配算法；

步骤S5中改进的Sigmoid函数定义如下：

公式(1)中，θ为弯道环境的角度值，λ为运行通道的宽窄度值，θ的值使用激光雷达扫描周围环境经过处理后得到，λ的值使用激光雷达的扫描数据直接得到，公式(1)中通过f(λ,θ)的值来确定AGV运行时采用的匹配算法；

当AGV启动运行时，同步采集惯性测量单元和激光雷达的数据，其中弯道环境角度值θ，通过激光雷达扫描周围环境经过处理后获得；通道的宽窄度值λ，首先对激光雷达的前几帧数据进行预处理，并将距离值变化较大的离群点滤除，最后求通道宽窄度的平均值λ，将θ和λ的值代入公式(1)中进行计算，根据计算得出的值来判断AGV当前时刻所处的环境状态；

S6、通过上位机实时计算AGV的位姿数据判断是否运行到目标点，当AGV运行到目标点时，上位机发出停止运行指令，下位机接收到指令控制驱动电机使AGV停止在目标点；否则继续执行步骤5，直至AGV到达目标点停止运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光SLAM的室内AGV自适应定位方法，其特征在于，所述上位机为NVIDIA TX2高性能嵌入式开发板，装有Linux和ROS操作系统，下位机为STM32嵌入式开发板。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光SLAM的室内AGV自适应定位方法，其特征在于，

所述激光雷达与上位机通过USB线进行连接，将AGV周围的障碍物位置信息传递给上位机；

所述惯性测量单元(IMU)与上位机通过USB-TTL线直接相连，采集AGV的角度和角速度信息；

所述里程计与下位机通过GPIO接口连接，采集AGV的行驶里程信息；

所述AGV电机驱动模块与下位机通过IO口进行连接，控制AGV按照规划好的路径进行运动；

所述上位机与下位机通过串口进行连接，下位机将里程计信息传递给上位机，上位机将运行指令通过串口发布到下位机中；

所述上位机与远程监控终端通过局域网进行连接，上位机将AGV的实时位姿传递给远程监控终端并接受远程监控终端发布的控制指令，远程监控终端用于发布目标点的位姿信息和监控AGV的运行状态。