[发明专利]一种融合RGBD深度传感器与编码器的机器人定位方法

摘要

本发明公开了一种融合RGBD深度传感器与编码器的机器人定位方法，首先建立得到机器人运动区域内的路标数据库，路标数据库中包括路标图像和对应的机器人位置坐标，机器人运动过程中基于编码器定位得到机器人位姿矩阵T_we(t)，同时基于RGBD深度传感器定位，如果基于RGBD深度传感器定位成功，则根据当前时刻基于编码器定位得到的机器人位姿矩阵T_we(t)和基于RGBD深度传感器定位得到的位姿矩阵T_wv(t)计算变换矩阵，并令机器人当前位姿矩阵为T_wv(t)，如果不成功则通过变换矩阵对T_we(t)进行定位误差矫正，得到机器人当前位姿矩阵。本发明基于RGBD深度传感器定位对编码器定位误差进行矫正，提高机器人定位精度和鲁棒性。

主权项

1.一种融合RGBD深度传感器与编码器的机器人定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：在机器人运动区域内，确定机器人起点位置，将起点位置作为原点建立世界坐标系，然后在起点及关键位置选择或配置路标，令机器人运动至路标附近时采集路标图像，并记录下对应的位置坐标T_m，m＝1,2,…,M，M表示路标数量，从而建立得到路标数据库；/nS2：机器人从起点位置开始运动，运动过程中基于编码器定位得到机器人当前位置坐标P(t)＝(P(t)_x P(t)_y P(t)_θ)^T，并将位置坐标P(t)转换得到位姿矩阵T_we(t)；/nS3：机器人在运动过程中，持续采用RGBD深度传感器采集图像，与路标数据库中的路标图像进行匹配，如果没有路标图像匹配，不作任何操作，基于RGBD深度传感器定位失败，否则计算当前图像与最匹配路标图像间的相对变换矩阵T_t^*，在路标数据库中查询得到最匹配路标图像对应的机器人位置坐标T_v，得到基于RGBD深度传感器定位的位置坐标P′(t)＝(P′(t)_x P′(t)_y P′(t)_θ)^T＝T_v*T_t^*，将位置坐标P′(t)转换得到位姿矩阵T_wv(t)；/nS4：如果步骤S3中的基于RGBD深度传感器定位成功，进入步骤S5，否则进入步骤S6；/nS5：根据当前时刻基于编码器定位得到的机器人位姿矩阵T_we(t)和基于RGBD深度传感器定位得到的位姿矩阵T_wv(t)，计算得到变换矩阵DT＝[T_we(t)]^-1*T_wv(t)，对原有变换矩阵进行更新，并令机器人当前位姿矩阵T(t)＝T_wv(t)；/nS6：通过变换矩阵DT来对位姿矩阵T_we(t)进行定位误差矫正，得到机器人当前位姿矩阵T(t)＝T_we(t)*DT。/n