[发明专利]一种移动机器人定位方法和系统

权利要求书

1.一种移动机器人定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

确定定位场景，在所述定位场景内贴装视觉标识符，建立视觉标识符地图；

在所述定位场景同时建立激光定位地图；

获取视觉标识符地图定位数据和激光定位地图的定位数据，并处理两种定位数据，形成融合定位数据；

根据所述融合定位数据进行处理获取或更新定位结果；

所述融合定位数据处理方法包括构建非线性检测结果的优化：，使用梯度下降法获得的更新：

；

其中表示的更新结果；

其中，；

；

设置激光检测误差为；当前误差为，若，则将本次融合定位数据中的激光检测数据丢弃；

所述融合定位数据处理方法包括：

获取n个位姿的检测结果，在k时刻估计的检测值为：；

其中, 表示对应n个位姿检测结果；

；表示对应n个位姿检测结果的权重系数，其中所述权重系数满足，误差函数为。

2.根据权利要求1所述的一种移动机器人定位方法，其特征在于，所述定位方法包括视觉标识符地图的初始化步骤：获取机器人的当前位置，通过激光里程计建立临时地图，在所述临时地图内选取当前移动机器人未到达过的栅格点作为目标点进行移动，直到检测到所述视觉标识符地图中贴装好的视觉标识符停止。

3.根据权利要求2所述的一种移动机器人定位方法，其特征在于，通过检测到的视觉标识符计算移动机器人在定位地图中的全局位姿：

其中表示视觉标识符在全局地图中的位姿，表示激光里程计定位移动机器人在全局地图中的位姿，从相机安装位姿到机器人中心的坐标变化关系，表示相机坐标系下视觉标识符的位姿，所述相机安装于机器人本体和运动机构。

4.根据权利要求1所述的一种移动机器人定位方法，其特征在于，所述视觉标识符地图采用结构化数据存储，所述结构化数据包括：视觉标识符编号id-视觉标识符位置xyz-视觉标识符姿态四元数Q-迭代优化次数N-最近一次优化或检测的时间t。

5.根据权利要求1所述的一种移动机器人定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括在对视觉标识符定位精度优化检测方法：

其中，表示待优化的变量为李代数形式下表示的视觉标识符，用于表示移动机器人或移动机器人机构的空间位姿；是索引标号，指代第次对视觉标识符的检测；表示的是设计的误差函数；表示的是从视觉标识符到移动机器人或移动机器人机构的位姿变换关系，是的李代数表示形式，表示的是移动机器人或者移动机器人机构检测到视觉标识符在地图上的空间位姿，是李代数表示形式，表示的是视觉标识符在地图上的空间位姿，是李代数表示形式，表示的是核函数，用来抑制检测到的外点对优化系统的影响。

6.根据权利要求1所述的一种移动机器人定位方法，其特征在于，所述视觉标识符定位精度优化方法包括：

设置最大检测次数;

记录当前检测次数为N，若,则优化完后N=N+1；

直到当前检测次数N≥；

所述觉标识符定位精度优化方法包括：

周期性遍历所述视觉标识符地图，记录检测时移动机器人对应的地图点；

当满足

时，删除记录的地图点；其中表示的是当前的时间，是在视觉标识符地图中记录的上次访问或修改此时间对应的视觉标识符的时间，表示时间间隔。

7.一种移动机器人定位系统，其特征在于，所述定位系统采用上述权利要求1-6中任意一项所述的一种移动机器人定位方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行权利要求1-6中任意一项所述的一种移动机器人定位方法。