[发明专利]一种移动机器人定位方法及系统

说明书

本发明涉及一种移动机器人定位方法及系统，该方法包括：通过激光雷达实时扫描移动机器人的周围环境，获得周围环境的栅格地图；利用slam算法对栅格地图进行编辑，将周围环境中具有规律性变化的对象编辑在栅格地图中；具有规律性变化的对象是指在栅格地图中预设位置上出现的概率大于设定阈值的对象；在移动机器人移动过程中，基于编辑后的栅格地图，利用相关性扫描匹配算法确定移动机器人的实时位姿信息；根据移动机器人的实时位姿信息，确定移动机器人在编辑后的栅格地图中的实时位置。本发明利用激光雷达，通过slam算法对全局环境建图，借助地图编辑的方式丰富完善栅格的信息，提升建图效率，进而提高移动机器人定位的准确性。

技术领域

本发明涉及机器人定位技术领域，特别是涉及一种移动机器人定位方法及系统。

背景技术

地图问题是移动机器人实现自主定位的关键技术之一，丰富完善的地图信息是移动机器人实现导航等应用的基础。在激光slam中，移动机器人先扫描环境，再通过CSM(Correlation scan matching，相关性扫描匹配)算法获得其位姿信息。CSM算法的处理过程是：移动机器人先扫描当前位置的地图，得到当前帧的点云信息；再将当前帧的点云和栅格地图对齐，对齐过程中的旋转和平移就是移动机器人相对于地图的位姿信息，其算法流程如图10所示。CSM算法工作的前提是存在当前环境的栅格地图。但是，在动态场景中会出现局部地图对象发生规律性变化，导致地图信息发生变化。地图信息发生变化的情况会使得CSM算法失效，从而得到错误的移动机器人的位姿信息。现有的方法是重新扫描发生变化后的环境，这些方法效率低下且操作复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动机器人定位方法及系统，提高了移动机器人定位的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种移动机器人定位方法，包括：

通过激光雷达实时扫描移动机器人的周围环境，获得所述周围环境的栅格地图；所述激光雷达安装在所述移动机器人上；

利用slam算法对所述栅格地图进行编辑，将所述周围环境中具有规律性变化的对象编辑在所述栅格地图中；其中，具有规律性变化的对象是指，在所述栅格地图中预设位置上出现的概率大于设定阈值的对象；

在所述移动机器人移动过程中，基于编辑后的所述栅格地图，利用相关性扫描匹配算法确定所述移动机器人的实时位姿信息；

根据所述移动机器人的实时位姿信息，确定所述移动机器人在编辑后的所述栅格地图中的实时位置。

可选地，所述slam算法包括Gmapping算法和Cartographer算法。

可选地，所述利用slam算法对所述栅格地图进行编辑，将所述周围环境中具有规律性变化的对象编辑在所述栅格地图中，具体包括：

利用slam算法对所述栅格地图中对象进行添加、复制、删除和修改，将所述周围环境中具有规律性变化的对象编辑在所述栅格地图中。

可选地，所述在所述移动机器人移动过程中，基于编辑后的所述栅格地图，利用相关性扫描匹配算法确定所述移动机器人的实时位姿信息，具体包括：

所述激光雷达扫描当前位置地图，获得当前帧的点云信息；

将所述当前帧的点云信息和编辑后的所述栅格地图对齐，对齐的过程中旋转和平移的数据为所述移动机器人的位姿信息。

可选地，所述激光雷达为二维激光雷达。

本发明还公开了一种移动机器人定位系统，包括：

栅格地图获得模块，用于通过激光雷达实时扫描移动机器人的周围环境，获得所述周围环境的栅格地图；所述激光雷达安装在所述移动机器人上；