[发明专利]基于IROS的机器人室内重定位方法及系统

说明书

本发明公开了基于IROS的机器人室内重定位方法及系统，属于智能机器人技术领域，本发明要解决的技术问题为如何在机器人运行中进行重定位，并缩短重定位时间的同时降低误判率，进而提高机器人运行的流畅感，采用的技术方案为：该方法是基于智能机器人操作系统IROS开发部署定位节点和导航节点，激光雷达、视觉及IMU的传感器数据被实时采集到智能机器人操作系统IROS的rMQ节点的一系列话题中，定位节点订阅rMQ节点中的话题的传感器数据并生成局部建图信息和位置信息，将位置信息以参数形式保存在智能机器人操作系统IROS的rParamter节点中，形成定位DB库；导航节点利用位置信息进行规划和导航；定位节点定位失败且遇到相似性的环境时，触发重定位流程。

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体地说是一种基于IROS的机器人室内重定位方法及系统。

背景技术

自第一台机器人诞生至今，机器人经历了从低级到高级的发展过程，现在的智能机器人能通过各种传感器获取环境信息，利用人工智能识别、理解、推理并进行判断和决策来完成一定的任务。因此智能机器人除了具有环境感知能力外，还具有较强的识别理解能力和决策规划能力。自主移动机器人是当前发展的热点和重点，尤其在服务机器人领域，所涉及的场景较为复杂，就需要机器人拥有自主定位导航技术。机器人的定位问题，即如何根据所观测到的信息判断机器人在当前环境中的位置，有了位置后，就可制定一个目标，然后全局规划一条路径来实现这个目标，即点到点导航。

在导航中机器人可能会遇到障碍物或环境的变化，也由于传感器数据的偏差，需要不断定位(或称重定位)，进行局部规划不断修正路径。重定位一般是利用传感器所获得视觉图像或/和激光信息等，先局部建图，然后在事先建好的全局地图中比对查询，进而判断当前位置。在导航中机器人会遇到相似性较高的环境，如墙角、两边都是白墙的过道、机房中一排排机柜间的通道等，在复杂环境中机器人会难以判断自己所处的正确位置，需要重定位。室内重定一般利用原地转圈收集当前环境信息，并通过一些算法确定当前环境的细微差别并与全局地图匹配来确定当前位置，这些方法一般能够解决大部分重定位问题，但对于相似性极高的环境会存在误判率较高、定位时间长等问题。

故如何在机器人运行中进行重定位，并缩短重定位时间的同时降低误判率，进而提高机器人运行的流畅感是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种基于IROS的机器人室内重定位方法及系统，来解决如何在机器人运行中进行重定位，并缩短重定位时间的同时降低误判率，进而提高机器人运行的流畅感的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种基于IROS的机器人室内重定位方法，该方法是基于智能机器人操作系统IROS开发部署定位节点和导航节点，激光雷达、视觉及IMU的传感器数据被实时采集到智能机器人操作系统IROS的rMQ节点的一系列话题中，定位节点订阅rMQ节点中的话题的传感器数据并生成局部建图信息和位置信息，将位置信息以参数形式保存在智能机器人操作系统IROS的rParamter节点中，形成定位DB库；导航节点利用位置信息进行规划和导航；

定位节点定位失败且遇到相似性高的环境时，触发重定位流程，具体如下：

调用部署于智能机器人操作系统IROS的rService节点的重定位服务，重定位服务根据当前系统时间A，从rParamter节点中获取最近一次成功定位的位置B及时间B；

根据时间B从智能机器人操作系统IROS的irosBag节点的irosBag文件中获取时间B及时间B以后的传感器数据；

重定位服务根据时间B及时间B以后的传感器数据计算出相对于位置B的新位置C；

将新位置C映射到全局地图中，根据传感器数据的偏差率，以全局地图中新位置C位中心按照传感器数据的偏差范围形成一个扩大的局部地图；