[发明专利]传感器融合定位方法、系统、可读存储介质及计算机设备在审

专利信息
申请号: 202111265056.6 申请日: 2021-10-28
公开(公告)号: CN113985465A 公开(公告)日: 2022-01-28
发明(设计)人: 聂志华;曹燕杰 申请(专利权)人: 江西省智能产业技术创新研究院
主分类号: G01S19/48 分类号: G01S19/48;G01S19/45
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 何世磊
地址: 330000 江西省南昌*** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 传感器 融合 定位 方法 系统 可读 存储 介质 计算机 设备
【权利要求书】:

1.一种传感器融合定位方法,所述传感器设于机器人上,所述传感器至少包括视觉传感器以及激光传感器,其特征在于,所述传感器融合定位方法包括:

分别获取所述视觉传感器和所述激光传感器的地图数据,并将两所述地图数据在时间上进行同步处理及运动轨迹记录,得到稀疏特征点地图和二维码占据栅格地图;

根据变换关系将所述稀疏特征点地图匹配至所述二维码占据栅格地图,得到复合地图;

获取所述视觉传感器根据所述复合地图所确定的所述机器人的初始位姿以及获取里程计的位姿数据;

将所述初始位姿作为所述激光传感器的初始值,并根据所述激光传感器的激光定位算法计算出定位结果,判断所述定位结果与所述里程计的位姿数据的偏差或所述定位结果的协方差矩阵是否大于预设阈值;

若所述定位结果与所述里程计的位姿数据的偏差或所述定位结果的协方差矩阵小于或等于所述预设阈值,则根据所述定位结果为所述机器人规划路径,以使所述机器人根据规划的路径移动到指定位置。

2.根据权利要求1所述的传感器融合定位方法,其特征在于,所述判断所述定位结果与所述里程计的位姿数据的偏差或所述定位结果的协方差矩阵是否大于预设阈值的步骤之后,所述方法还包括:

若所述定位结果与所述里程计的位姿数据的偏差或所述定位结果的协方差矩阵大于所述预设阈值,则控制所述机器人移动至恢复点;

返回执行上述获取所述视觉传感器根据所述复合地图所确定的所述机器人的初始位姿以及获取里程计的位姿数据的步骤。

3.根据权利要求1所述的传感器融合定位方法,其特征在于,所述将两所述地图数据在时间上进行同步处理及运动轨迹记录,得到稀疏特征点地图和二维码占据栅格地图的步骤包括:

提取两所述地图数据的建图运动轨迹,并对所述建图运动轨迹进行线性插值处理;

根据时间戳将所述建图运动轨迹的位姿对应,构建最小二乘问题求解变换矩阵,得到稀疏特征点地图和二维码占据栅格地图。

4.根据权利要求2所述的传感器融合定位方法,其特征在于,所述控制所述机器人移动至恢复点的步骤包括:

在所述复合地图中将视觉特征点通过聚类的方式生成若干个有助于定位的恢复点;

控制所述机器人以保存的所述里程计的位姿数据中距离当前时间最近的位姿数据作为起点移动至所述恢复点。

5.根据权利要求1所述的传感器融合定位方法,其特征在于,还包括:

通过所述视觉传感器的视觉定位算法在已有的所述复合地图中持续补充地图特征。

6.一种传感器融合定位系统,所述传感器设于机器人上,所述传感器至少包括视觉传感器以及激光传感器,其特征在于,所述传感器融合定位系统包括:

第一获取模块,用于分别获取所述视觉传感器和所述激光传感器的地图数据,并将两所述地图数据在时间上进行同步处理及运动轨迹记录,得到稀疏特征点地图和二维码占据栅格地图;

转换模块,用于根据变换关系将所述稀疏特征点地图匹配至所述二维码占据栅格地图,得到复合地图;

第二获取模块,用于获取所述视觉传感器根据所述复合地图所确定的所述机器人的初始位姿以及获取里程计的位姿数据;

判断模块,用于将所述初始位姿作为所述激光传感器的初始值,并根据所述激光传感器的激光定位算法计算出定位结果,判断所述定位结果与所述里程计的位姿数据的偏差或所述定位结果的协方差矩阵是否大于预设阈值;

第一处理模块,用于若所述定位结果与所述里程计的位姿数据的偏差或所述定位结果的协方差矩阵小于或等于所述预设阈值,则根据所述定位结果为所述机器人规划路径,以使所述机器人根据规划的路径移动到指定位置。

7.根据权利要求6所述的传感器融合定位系统,其特征在于,还包括:

第二处理模块,用于若所述定位结果与所述里程计的位姿数据的偏差或所述定位结果的协方差矩阵大于所述预设阈值,则控制所述机器人移动至恢复点;并返回执行上述获取所述视觉传感器根据所述复合地图所确定的所述机器人的初始位姿以及获取里程计的位姿数据的步骤。

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