包含激光SLAM与二维码融合的定位方法、机器人及存储介质与流程

本发明涉及机器人定位领域，尤其涉及包含激光slam与二维码融合的定位方法、机器人及存储介质。

背景技术：

1、移动机器人定位是确定其在已知环境中所处位置的过程，是实现移动机器人自动导航能力的关键。依据机器人所采用传感器类型的不同，其定位方式有所不同。目前，移动机器人的导航方式具有多种，例如磁条导航、激光slam导航、二维码二次导航。面对环境复杂的工况时，一般采用磁条导航来保证稳定性，而为了提高定位的稳定性和精度，还会使用视觉设备与磁条导航融合的方案。

2、但目前上述几种主流的导航方式均存在问题如下：

3、(一)二维码二次导航的方式同样对现场布置要求较高，二维码必须贴在终点的正中间位置，若二维码破损则导航无法正常进行，且二维码的破损较为常见，也进一步增加了使用成本。由于二维码宽度有限，若识别不到二维码导航无法继续。

4、(二)上述视觉设备与磁条导航融合的方案，需要增加多个传感器，例如高性能雷达、相机等，布置传感器的方式使得成本大幅度提升，同时上述方案无法保证定位稳定性，若环境特征被遮挡则二次定位失效，容易出现丢失定位以及无法获取准确的定位数据。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供包含激光slam与二维码融合的定位方法及机器人，以解决现有技术中的一个或多个问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、包含激光slam与二维码融合的定位方法及机器人，包括以下步骤：

4、启动机器人，获取机器人在全局坐标的第一位姿；

5、布置多个二维码；

6、控制机器人移动至每一个二维码并获取机器人在每一个二维码的slam定位位姿及机器人在每一个二维码的相对位姿；

7、根据所述slam定位位姿以及机器人在每一个二维码的相对位姿计算每一个二维码在全局坐标的位姿，并输出对应当前二维码的标定文件；

8、机器人根据规划路径移动并定位，直至完成所述规划路径。

9、进一步的，所述定位包括步骤如下：

10、判断是否识别二维码，若是，查找是否存在所述标定文件；若否，输出slam定位位姿；

11、在查找是否存在标定文件时，若存在标定文件，根据所述标定文件获取二维码在全局坐标的位姿，并计算出机器人在全局坐标的位姿并输出；若不存在标定文件，输出slam定位位姿；

12、判断是否识别下一二维码，若是，查找是否存在标定文件；若否，计算当前机器人在全局坐标的第二位姿并输出；

13、在查找是否存在标定文件时，若存在，跳转至根据标定文件获取二维码在全局坐标的位姿；若不存在，跳转至计算当前机器人在全局坐标的第二位姿并输出。

14、进一步的，所述获取机器人在全局坐标的第一位姿包括步骤如下：

15、获取当前点云以及地图点云；

16、对所述雷达点云及地图点云作滤波处理，以获取滤波后的雷达点云和地图点云；

17、根据滤波后的当前点云和地图点云并结合预测位姿进行点云配准以获取变换矩阵；

18、转换所述变换矩阵并输出机器人在全局坐标的位姿。

19、进一步的，在计算当前机器人在全局坐标的第二位姿并输出的步骤后还需要判断机器人当前位置相距最末次识别的二维码的直线距离是否超过阈值，若超过阈值，返回至判断是否识别二维码；若不超过阈值，返回至重新计算当前机器人在全局坐标的位姿并输出。

20、进一步的，所述计算机器人在全局坐标的第二位姿包括步骤如下：

21、获取二维码的相对位姿；

22、根据二维码在全局坐标的位姿以及机器人在二维码的相对位姿计算机器人在全局坐标的第二位姿。

23、进一步的，所述机器人启动前需要判断slam定位的置信度值是否正确，所述判断slam定位的置信度值是否正确包括步骤如下：

24、获取匹配值；

25、判断匹配值是否大于预设值；

26、若大于预设值，所述slam定位的置信度值正确，slam定位有效；若小预设值，所述slam定位的置信度值错误，slam定位无效。

27、相应的，本发明还提供一种包含激光slam与二维码融合的定位导航方法的装置，所述装置包括第一传感器、第二传感器、计算单元；

28、所述第一传感器用于获取slam定位位姿；

29、所述第二传感器用于获取二维码的相对位姿；

30、所述计算单元用于计算二维码在全局坐标的位姿以及用于计算机器人在全局坐标的位姿。

31、相应的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述包含激光slam与二维码融合的定位导航方法的步骤。

32、与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下

33、(一)本发明在布置二维码后获取slam定位位姿以及二维码的相对位姿，并计算出二维码在全局坐标的位姿并输出至对应二维码的标定文件，而当装置在定位过程中，若判断不存在二维码，即可直接输出slam定位位姿，若存在二维码，则调取标定文件并根据二维码相对位姿计算当前装置在全局坐标的位姿并输出，其不再需要二次导航，及时未识别到二维码也可以依靠slam定位，不需要更改坐标系，对二维码的现场布置要求大大降低，减少了二维码的使用成本。

34、(二)进一步的，本发明不需要增加多个传感器，使得传感器的布置成本降低，本发明可在现场环境减少二维码布置，降低现场交付布置难度，且二维码的部署灵活方便。

技术特征：

1.包含激光slam与二维码融合的定位导航方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的包含激光slam与二维码融合的定位导航方法，其特征在于：所述定位包括步骤如下：

3.如权利要求2所述的一种激光slam与二维码融合的定位导航方法，其特征在于：所述获取机器人在全局坐标的第一位姿包括步骤如下：

4.如权利要求2所述的包含激光slam与二维码融合的定位导航方法，其特征在于：在计算当前机器人在全局坐标的第二位姿并输出的步骤后还需要判断机器人当前位置相距最末次识别的二维码的直线距离是否超过阈值，若超过阈值，返回至判断是否识别二维码；若不超过阈值，返回至重新计算当前机器人在全局坐标的位姿并输出。

5.如权利要求2所述的包含激光slam与二维码融合的定位导航方法，其特征在于：所述计算机器人在全局坐标的第二位姿包括步骤如下：

6.如权利要求1所述的一种激光slam与二维码融合的定位导航方法，其特征在于：所述机器人启动前需要判断slam定位的置信度值是否正确，所述判断slam定位的置信度值是否正确包括步骤如下：

7.包含如权利要求1～6任意一项所述激光slam与二维码融合的定位导航方法的机器人，其特征在于：所述机器人包括第一传感器、第二传感器、计算单元；

8.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一包含激光slam与二维码融合的定位导航方法的步骤。

技术总结
本发明涉及包含激光SLAM与二维码融合的定位方法、机器人及存储介质，所述方法包括启动机器人，获取全局坐标；布置多个二维码；控制机器人移动至每一个二维码并获取机器人在每一个二维码的SLAM定位位姿及机器人在每一个二维码的相对位姿；根据SLAM定位位姿以及机器人在每一个二维码的相对位姿计算每一个二维码在全局坐标的位姿，并输出对应当前二维码的标定文件；机器人根据规划路径移动并定位，直至完成所述规划路径。本发明相比于现有技术不再需要二次导航，对二维码的现场布置要求大大降低，减少了二维码的使用成本。

技术研发人员：徐梦云,罗麟俊
受保护的技术使用者：无锡优奇智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10