无轨导航AGV的定位方法与流程

本发明涉及无轨导航agv，特别是涉及无轨导航agv的定位方法。

背景技术：

移动机器人的定位方法分为有轨定位和无轨定位两种。有轨定位方式需要在地面上贴标志物，比如在地上或者空中贴磁条、二维码。无轨定位方式主要依靠摄像头、激光等光学传感器，依靠扫描空间的形状，通过计算得到移动机器人的位置，也就是slam(simultaneouslocalizationandmapping),也称为cml(concurrentmappingandlocalization),即时定位与地图构建。由于空间中物品轮廓不能总保持一致，定位算法存在偏差，光学传感器存在一定偏差，导致最终定位精度不能足够精确。在某些特殊需要精确定位的位置，slam算法下的定位精度不能满足要求，此时需要采取额外措施实现精确定位的要求。

光学传感器在扫描周围轮廓时，由于轮廓形状随时都可能变化，接受的数据通过定位算法后，得到的位置信息也会变化，所以导致完全依赖激光雷达等光学传感器定位时定位精度总是不高。但是光学传感器却可以清楚识别空间中反光很强的标志物(比如反光板)，这种情况下，可以通过在空间中设置强烈反光的标志物，在精确定位时主要计算反光标志物反馈回来的数据，从而大大减少空间中轮廓变化、光照变化等情形对位置数据的干扰，从而实现更精确的定位精度。

传统技术存在以下技术问题：

现阶段，移动机器人无轨导航主要依靠激光雷达和摄像头等类型的光学传感器，这类传感器在使用中扫描周围环境后测得的位姿信息存在误差，周围环境也存在随时变化的可能，导致在需要精确定位的区域，移动机器人的定位精度较低；

一些专利(比如201710268309.2)利用已知反光板的坐标，然后将此坐标读取到机器人控制器中，利用此坐标反算和矫正机器人现在的位置信息，用这种方式实现更高精度定位。这种方式需要切换定位算法，运算量大，控制算法更复杂。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种无轨导航agv的定位方法，反光板可以被光学传感器更清晰而准确的识别，当移动机器人在设置反光板的区域时，主要依赖反光板来计算位姿，从而显著提高定位精度。

一种无轨导航agv的定位方法，包括：

agv通过激光雷达扫描第一反光板和第二反光板，其中，所述第一反光板和所述第二反光板设置于第一区域；所述第一反光板和所述第二反光板垂直于所述agv的工作平面，所述第一反光板被所述激光雷达扫描的轨迹形成第一线段，所述第二反光板被所述激光雷达扫描的轨迹形成第二线段，所述第一线段和所述第二线段不平行；

连接所述第一线段的中点和所述第二线段的中点形成第三线段，得到所述第三线段的垂直平分线；

所述agv沿着所述第三线段的垂直平分线运动到所述第一区域或者所述第一区域的附近区域，其中，所述附近区域指的是到所述第一区域成预设角度和预设距离的区域。

在另外的一个实施例中，所述agv沿着与所述第三线段的垂直平分线相隔一定距离的平行线运动到所述第一区域或者所述第一区域的附近区域。

一种无轨导航agv的定位方法，包括：

agv通过激光雷达扫描第一反光板和第二反光板，其中，所述第一反光板和所述第二反光板设置于第一区域；所述第一反光板和所述第二反光板垂直于所述agv的工作平面，所述第一反光板被所述激光雷达扫描的轨迹形成第一线段，所述第二反光板被所述激光雷达扫描的轨迹形成第二线段，所述第一线段和所述第二线段共线；

连接所述第一线段的中点和所述第二线段的中点形成第三线段，得到所述第三线段的垂直平分线；

所述agv沿着所述第三线段的垂直平分线运动到所述第一区域或者所述第一区域的附近区域，其中，所述附近区域指的是到所述第一区域成预设角度和预设距离的区域。

在另外的一个实施例中，所述agv沿着与所述第三线段的垂直平分线相隔一定距离的平行线运动到所述第一区域或者所述第一区域的附近区域。

上述无轨导航agv的定位方法，反光板可以被光学传感器更清晰而准确的识别，当移动机器人在设置反光板的区域时，主要依赖反光板来计算位姿，从而显著提高定位精度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种无轨导航agv的定位方法的示意图一。

图2为本申请实施例提供的一种无轨导航agv的定位方法的示意图二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参阅图1，一种无轨导航agv的定位方法，包括：

agv通过激光雷达扫描第一反光板和第二反光板，其中，所述第一反光板和所述第二反光板设置于第一区域；所述第一反光板和所述第二反光板垂直于所述agv的工作平面，所述第一反光板被所述激光雷达扫描的轨迹形成第一线段，所述第二反光板被所述激光雷达扫描的轨迹形成第二线段，所述第一线段和所述第二线段不平行；

连接所述第一线段的中点和所述第二线段的中点形成第三线段，得到所述第三线段的垂直平分线；

所述agv沿着所述第三线段的垂直平分线运动到所述第一区域或者所述第一区域的附近区域，其中，所述附近区域指的是到所述第一区域成预设角度和预设距离的区域。

可以理解，所述第一线段和所述第二线段是agv观察并筛选到的两组高亮的点集。

可以理解，所述附近区域可以通过设置到所述第一区域成预设角度和预设距离，建立极坐标系等等方式来确定，由于这是现有技术中的方式，这边不再赘述。

可以理解，计算所述第一线段和所述第二线段的平分线的计算方法比较容易，提供一定的几何算法即可，本发明这边不再赘述。

在另外的一个实施例中，所述agv沿着与所述第三线段的垂直平分线相隔一定距离的平行线运动到所述第一区域或者所述第一区域的附近区域。

参阅图2，一种无轨导航agv的定位方法，包括：

agv通过激光雷达扫描第一反光板和第二反光板，其中，所述第一反光板和所述第二反光板设置于第一区域；所述第一反光板和所述第二反光板垂直于所述agv的工作平面，所述第一反光板被所述激光雷达扫描的轨迹形成第一线段，所述第二反光板被所述激光雷达扫描的轨迹形成第二线段，所述第一线段和所述第二线段共线；

连接所述第一线段的中点和所述第二线段的中点形成第三线段，得到所述第三线段的垂直平分线；

所述agv沿着所述第三线段的垂直平分线运动到所述第一区域或者所述第一区域的附近区域，其中，所述附近区域指的是到所述第一区域成预设角度和预设距离的区域。

可以理解，所述第一线段和所述第二线段是agv观察并筛选到的两组高亮的点集。

可以理解，所述附近区域可以通过设置到所述第一区域成预设角度和预设距离，建立极坐标系等等方式来确定，由于这是现有技术中的方式，这边不再赘述。

可以理解，计算所述第一线段和所述第二线段的垂直平分线的计算方法比较容易，提供一定的几何算法即可，本发明这边不再赘述。

在另外的一个实施例中，所述agv沿着与所述第三线段的垂直平分线相隔一定距离的平行线运动到所述第一区域或者所述第一区域的附近区域。

上述无轨导航agv的定位方法，反光板可以被光学传感器更清晰而准确的识别，当移动机器人在设置反光板的区域时，主要依赖反光板来计算位姿，从而显著提高定位精度。

反光板是一块对光的反射率很高的一块平板，激光雷达在扫描周边环境时，扫描到反光板上时会反馈回“1”(可以理解，图中的1处就是第一线段和第二线段)，其他区域则为“0”。通过激光雷达发射出扫描光线，可以计算出反光板所在的位置与激光雷达之间的距离、反光板对激光雷达坐标的姿态偏移角度。只读取一个反光板将会导致测量误差较大，因此采用2个反光板求平均的方式计算出一条虚拟的参考基准线。当空间内存在2个反光板时，则可以确定出激光雷达所在的位姿，也就是移动机器人的位姿。

典型的反光板布置方式有布置在同一平面和呈一定角度两种。两反光板在同一平面内时，此时激光雷达扫描到高反射率的反光板，在空间中得到两条高亮度的线段。此时做两线段的中点的连线的垂直平分线，然后移动机器人以此垂直平分线为基准，然后机器人沿着垂直平分线接近两反光板，直至到达指定距离。类似的，也可以以垂直平分线的平行线为基准，然后沿此平行的基准线接近至反光板的指定距离。

当两反光板之间存在夹角时，可以轻易计算出夹角的角平分线。定位时便可以以垂直平分线为基准线，沿着基准线趋近至距离反光板指定距离的位置。从而实现精准定位。

直接激光扫描周围环境定位，精度为+-50mm，采用反光板定位，精度为+-3mm。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。