[发明专利]一种利用激光雷达的机器人位置识别方法及装置

权利要求书

1.一种利用激光雷达的机器人位置识别方法，其特征在于，所述方法包括：

设置预定形状的反光标记；

驱动所述激光雷达转动，不断获取机器人上的激光雷达检测到的多个反光数据；

对所述反光数据进行处理，生成包含所述反光标记的目标点集的点云图；

计算所述点云图的目标点集所构成的形状，将其与所述反光标记的形状进行比较，若所述反光标记与所述点云图的目标点集所构成的形状的一部分相吻合，则判定所述目标点集代表所述反光标记。

2.根据权利要求1所述的一种利用激光雷达的机器人位置识别方法，其特征在于，计算所述目标点集所构成的形状及其方位，以此确定所述机器人距离所述反光标记的距离及所述机器人相对所述反光标记的方向。

3.根据权利要求1所述的一种利用激光雷达的机器人位置识别方法，其特征在于，所述反光标记的形状为具有反光面的直线段。

4.根据权利要求3所述的一种利用激光雷达的机器人位置识别方法，其特征在于，计算所述点云图的目标点集所构成的形状，将其与所述反光标记的形状比进行较，包括：

根据所述点云图目标点集中点云数据的相邻距离远近，将所述点云图的目标点集进行数据分组进而获得多个分组数据；

对所述多个分组数据依照先后顺序进行处理以获得多条拟合线段；

将所述多条拟合线段的长度与预设的反光标记的长度进行比对。

5.根据权利要求4所述的一种利用激光雷达的机器人位置识别方法，其特征在于，对所述多个分组数据依照先后顺序进行处理以获得多条拟合线段，包括：

所述分组数据中的起始两点生成第一直线，根据霍夫变换，确定所述第一直线在霍夫空间内所对应的第一映射点；

所述分组数据中的相邻两点生成第二直线，根据霍夫变换，确定所述第二直线在霍夫空间内所对应的第二映射点。

6.根据权利要求5所述的一种利用激光雷达的机器人位置识别方法，其特征在于，对所述多个分组数据依照先后顺序进行处理以获得多条拟合线段，包括：

确定所述第一映射点和所述第二映射点之间的第一距离，所述第一距离小于阈值时，利用最小二乘法对已处理的所述分组数据中的点进行直线拟合，得到第三直线，并根据霍夫变换，确定所述第三直线在霍夫空间内所对应的第三映射点。

7.根据权利要求6所述的一种利用激光雷达的机器人位置识别方法，其特征在于，对所述多个分组数据依照先后顺序进行处理以获得多条拟合线段，包括：所述利用最小二乘法对已处理的所述分组数据中的点进行直线拟合的计算原理如下：

N个点(x_i,y_i)(i＝1,2,…,N)利用最小二乘法确定的直线参数：

8.根据权利要求7所述的一种利用激光雷达的机器人位置识别方法，其特征在于，对所述多个分组数据依照先后顺序进行处理以获得多条拟合线段，包括：

所述第三直线代替所述第一直线，所述第三映射点代替所述第一映射点；

所述第一距离大于阈值时，所述分组数据中的点处理完毕。

9.一种利用激光雷达的机器人位置识别装置，其特征在于，包括：

发射模块，发射雷达对目标对象进行照射，所述目标对象为反光材料，所述激光雷达所能照射到的反光材料的部分为反光标记；

获取模块，获取所述激光雷达照射所述反光材料所产生的反光数据，对所述反光数据进行处理，生成包含所述反光标记的目标点集的点云图；

处理模块，计算所述点云图的点云数据所构成的形状，将其与所述反光材料的形状进行比较，若相吻合，则判定识别到反光标记。

10.根据权利要求9所述的一种利用激光雷达的机器人位置识别装置，其特征在于，所述反光材料相对于地面水平设置，并与所述发射模块保持在同一高度，所述发射模块在水平方向上进行转动。