CN107053219A - 一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法 - Google Patents
一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107053219A CN107053219A CN201710461634.0A CN201710461634A CN107053219A CN 107053219 A CN107053219 A CN 107053219A CN 201710461634 A CN201710461634 A CN 201710461634A CN 107053219 A CN107053219 A CN 107053219A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- msub
- mrow
- mtr
- mtd
- coordinate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
- B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
- B25J13/089—Determining the position of the robot with reference to its environment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
- B25J19/021—Optical sensing devices
- B25J19/022—Optical sensing devices using lasers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/1653—Programme controls characterised by the control loop parameters identification, estimation, stiffness, accuracy, error analysis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，包括：构建由多线激光扫描仪与强反光标志组成的移动机器人环境监测系统，通过多线激光扫描仪获取的环境光强数据与距离数据实现对强反光标志的识别与相对定位。机器人初始位置未知时，计算反射标志两两连线的距离与斜率信息，进而通过数据匹配实现反射标志的全局定位，最后通过机器人与反射标志的相对位置关系实现全局环境下机器人的位置信息获取。本发明有益效果：避免了只采用距离或方向数据时感知信息过于简单，获取目标特征较少的缺点，提高了识别稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及移动机器人定位技术领域，特别涉及一种基于激光扫描仪的移动机器人定位方法。
背景技术
随着机器人技术的快速发展，移动机器人在仓储物流、智能巡检、移动操作等领域有着广泛的应用需求。在机器人自主执行任务时，其在环境中所处的位置信息是运动规划的关键。以变电站智能巡检机器人为例，其常采用路面嵌入有磁物质或粘贴RFID标签等方式实现机器人的定位与导航。该类方法能够满足机器人自主运行要求，但需要对现场环境做较大改动，同时出现问题时的维修工作也非常繁琐。因而随着机器人技术及智能传感器的发展，如何采用更为高效的方法实现移动机器人定位成为了迫切需要解决的问题。
目前，按照采用传感器的不同，机器人定位技术主要有两种方法：一种是采用激光传感器实现机器人的定位与导航，如中国专利文献CN202166895U公开了一种变电站智能巡检机器人的激光导航系统。该方法要求反光标志为平面形或圆柱形，固定安装于导航路径周围，并且需保证同一时刻机器人至少能检测到3个反光标志。该方法本质属于引导式导航，机器人简单的按照道路两旁反射标志的约束行走，这要求反射标志必须按规则密集安装，其实现方法较复杂，且同时检测到3个反光标志的约束条件也限制了该方法在复杂环境下的可行性。
另一种是采用机器视觉的定位方法，如中国专利文献CN105700532A公开了一种基于视觉的变电站巡检机器人导航定位控制方法。该方法需预置导航路径和停靠位置标志，然后机器人通过视觉相机识别标志线上不同形状的标志，进而实现机器人的定位。该种方式的不足之处是需提前绘出机器人的路径及标志点，且在雨雪或光照变化剧烈时，感知相机的性能会受到一定的影响。
由于移动机器人往往工作在室外环境，因而需要适应特殊的环境条件和多种工作模式，同时，不同的用户由于已经提前构建了生产现场，这要求机器人必须在尽量少的改变现场环境的条件下，实现准确、稳定的定位与导航。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述难题，提供了一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，能够实现复杂环境下的高可靠性，高精度运行，运行方式灵活，抗干扰能力强，适用于强磁、强辐射等特殊环境。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，包括：
(1)构建生产现场的坐标关系{Ow}，选取特定位置作为坐标系原点，并沿东北天方向构建XYZ坐标轴；
(2)构建由多线激光扫描仪与强反光标志组成的移动机器人环境监测系统，记录每个强反光标志在生产现场的位置坐标{xfi,yfi,zfl}；并计算相邻两个强反光标志位置坐标之间的距离与相邻两个强反光标志连线的斜率{L,K}；
(3)读取激光扫描仪每帧数据P＝{D,Δ,S}，其中D为距离数据，Δ为角度数据，S为反射光强度数据，根据数据P确定作为强反光标志的点；
(4)计算强反光标志在激光扫描仪探测视场下的坐标pv；
(5)如果机器人在生产现场的初始位置已知，进入步骤(6)；否则，转入步骤(7)；
(6)根据激光扫描仪探测视场下作为强反光标志的点pv，确定强反光标志在生产现场的真实坐标Ptv；根据坐标Ptv，确定当前机器人在现场基坐标系{Ow}下的坐标；
(7)确定激光扫描仪探测视场下相邻反射标志的距离与斜率信息，然后与已知的相邻反射标志在生产现场构成的线段信息相匹配，通过线段特征识别出构成线段的两个反射标志的位置坐标，得出pv点在生产现场坐标关系{Ow}下的坐标Ptv；根据坐标Ptv及pv，得出机器人在现场基坐标系{Ow}下的坐标。
进一步地，所述步骤(7)中，将得出的机器人在现场基坐标系{Ow}下的坐标作为初始坐标，按照步骤(6)的方法确定机器人在现场基坐标系{Ow}下的当前坐标。
进一步地，所述步骤(2)中，移动机器人环境监测系统具体包括：
在移动机器人上安装激光扫描仪，将强反光标志沿着激光扫描仪的视场方向布置，粘贴在地面或建筑物上。
进一步地，所述步骤(3)中，作为强反光标志的点满足:
其中，t1，t2，t3....为不同距离下的反射光强阈值；di为距离数据，si为反射光强度数据，i＝0,1,2,...540。
进一步地，所述步骤(4)中，强反光标志在激光坐标系下的坐标pv为：
其中，dv为激光扫描仪测得的距离值，δvy为该距离值与水平方向的夹角，δvz为该距离值与垂直方向的夹角。
进一步地，所述步骤(6)中，确定强反光标志在生产现场的真实坐标Ptv的方法具体为：
由机器人在生产现场的位置Or＝(xr,yr,zr)与激光在机器人上的安装位置Pl＝(xl,yl,zl)，计算出激光坐标系下的pv点在生产现场坐标关系{Ow}下的坐标Pv＝Or+Pl＝(xr,yr,zr)+(xl,yl,zl)；
通过最小距离计算，寻找Pv点在反射标志数据库{xfi，yfi，zfl}中的距离最近点Ptv＝(Pvx，Pvy，Pvx)；
将Ptv点坐标作为Pv在生产现场的真实坐标。
进一步地，所述步骤(6)中，当前机器人在现场基坐标系{Ow}下的坐标具体为：
本发明的有益效果：
与传统定位方法相比，本系统无需磁导航方式下复杂的地面处理工作，也不会有机器视觉方法对雨雪、光照等环境的敏感度，因而增加了系统的适用性。
同时，该系统与以往采用激光传感器进行机器人定位方法相比，其优点如下：
一、提出采用激光扫描仪距离数据与反射光强度相结合的方法实现特定标志的识别，避免了只采用距离或方向数据时感知信息过于简单，获取目标特征较少的缺点，提高了识别稳定性；
二、通过激光扫描仪测得的机器人与反射标志之间的距离与角度关系即可求得机器人在全局坐标系下的位置坐标，减小了算法复杂度，同时克服了传统激光SLAM定位方法下大量的数据处理过程，缩小了运算量，提高了算法的效率；
三、初始时刻确定了机器人在生产现场的坐标后，机器人感知范围内只需识别1个反射标志就可实现其在生产现场的实时坐标获取，避免了至少需要同时探测到3个反射标志的约束，因而不需要很高的标志设置密度，对生产现场的改动较少，减小了系统复杂性。
附图说明
图1是本发明的移动机器人反射标志识别及线段特征提取示意图；
图2为本发明提供的移动机器人自主运行时的定位示意图；
其中，1.机器人，2.激光扫描仪，3.强反光标志，4.行走路径。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
本发明公开了一种基于激光扫描仪2与强反光标志3的移动机器人1定位方法，该方法的基本原理为：构建由多线激光扫描仪2与强反光标志3组成的移动机器人1环境监测系统，通过多线激光扫描仪2获取的环境光强数据与距离数据实现对强反光标志3的识别与相对定位，然后计算反射标志两两连线的距离与斜率信息，进而通过数据匹配实现反射标志的全局定位，最后通过机器人1与反射标志的相对位置关系实现全局环境下机器人1的位置信息获取。
具体技术方案如下：
(1)构建生产现场的坐标关系{Ow}，选取特定位置作为坐标系原点，并沿东北天方向构建XYZ坐标轴；
(2)构建由多线激光扫描仪2与强反光标志3组成的移动机器人1环境监测系统；具体包括：在移动机器人1上安装多线激光扫描仪2，将强反光标志3沿着激光扫描仪2的视场方向布置，粘贴在地面或建筑物上。
多线激光扫描仪2采用16线VLP16传感器。其探测距离为100米，在竖直方向可实现±15°范围扫描。
强反光标志3为汽车级反射标贴。为实现与环境色彩的匹配，其上可依照环境颜色粘贴透光薄膜。强反光标志3粘贴在地面或建筑物均可，只需沿着激光扫描仪2的视场方向。
图1为本发明的移动机器人1反射标志识别及线段特征提取示意图；
机器人1上安装有16线激光扫描仪2，该扫描仪可做垂直方向±15°水平方向360°扫描，其垂直扫描间隔为2°，水平扫描间隔位0.1°–0.4°，每个扫描点的有效距离为100米，图1中示意性的画出了5条扫描线。强反光标志3粘贴在环境中，其粘贴规则没有特殊要求，只需保证至少有一个强反光标志出现在在扫描仪视场内即可。
(3)记录每个强反光标志3在生产现场的位置坐标{xfi,yfi,zfi}，存入强反光标志3数据库；并计算相邻两个强反光标志3位置坐标之间的距离与相邻两个强反光标志3连线的斜率{L,K}；
(4)读取激光扫描仪2每帧数据P＝{D,Δ,S}，其中D为距离数据，Δ为角度数据，S为反射光强度数据；D＝(d1,d2,...,di)，Δ＝(δ1,δ2...δi)，δi＝(δix,δiz)，S＝(s1,s2...si)，i＝0,1,2,...540。
然后选取满足下式的点作为反射标志。
t1，t2，t3....为不同距离下的反射光强阈值；di为距离数据，si为反射光强度数据，i＝0,1,2,...540。
(5)确定强反光标志3在激光扫描仪2探测视场下的坐标pv；
反射标志在激光坐标系下的坐标pv为
其中，dv为激光扫描仪测得的距离值，δvy为该距离值与水平方向的夹角，δvz为该距离值与垂直方向的夹角。
(6)根据机器人1当前位置是否已知，进行如下操作：
1)若机器人1当前位置已知，则由机器人1在生产现场的位置Or＝(xr,yr,zr)与激光在机器人1上的安装位置Pl＝(xl,yl,zl)，计算出激光坐标系下的pv点在生产现场坐标关系{Ow}下的坐标Pv＝Or+Pl＝(xr,yr,zr)+(xl,yl,zl)。
然后通过最小距离计算，寻找Pv点在反射标志数据库{xfi,yfi,zfi}中的距离最近点Ptv＝(Pvx,Pvy,Pvz)，进而将此最近点作为Pv在生产现场的真实坐标，实现对反射标志的定位。
接下来随着机器人1位置的移动，实时更新pv信息，然后借助Ptv，则可反推出机器人1在现场基坐标系{Ow}下的坐标
2)若机器人1当前位置未知，则此时机器人1需首先借助探测到的相邻两个反射标志信息，确定激光扫描仪2探测视场下相邻反射标志的距离与斜率信息，然后与已知的相邻反射标志在生产现场构成的线段信息相匹配，通过线段特征识别出构成线段的两个反射标志的位置坐标，得出pv点在生产现场坐标关系{Ow}下的坐标Ptv；根据坐标Ptv及pv，及1)中公式得出机器人1在现场基坐标系{Ow}下的坐标OR。
将得出的机器人1在现场基坐标系{Ow}下的坐标作为初始坐标，然后按照步骤(6)的方法就可以直接确定机器人1在现场基坐标系{Ow}下的当前坐标。
由上述公式可知，机器人1只需识别一个反射标志就可实现其在生产现场的坐标定位，因而该方法提高了机器人1定位的效率。
图2为本发明提供的移动机器人1自主运行时的定位示意图；
图中强反光标志3分别粘贴在不同的物体上。机器人1按照行走路径4行走时，随着位置的变化，机器人1会锁定不同的反光材料，在不同时刻，只要保证机器人1会扫描到一个标志，则机器人1在运动中的位置就可以实时获取。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，包括：
(1)构建生产现场的坐标关系{Ow}，选取特定位置作为坐标系原点，并沿东北天方向构建XYZ坐标轴；
(2)构建由多线激光扫描仪与强反光标志组成的移动机器人环境监测系统，记录每个强反光标志在生产现场的位置坐标{xfi,yfi,zfi}；并计算相邻两个强反光标志位置坐标之间的距离与相邻两个强反光标志连线的斜率{L,K}；
(3)读取激光扫描仪每帧数据P＝{D,Δ,S}，其中D为距离数据，Δ为角度数据，S为反射光强度数据，根据数据P确定作为强反光标志的点；
(4)计算强反光标志在激光扫描仪探测视场下的坐标pv；
(5)如果机器人在生产现场的初始位置已知，进入步骤(6)；否则，转入步骤(7)；
(6)根据激光扫描仪探测视场下作为强反光标志的点pv，确定强反光标志在生产现场的真实坐标Ptv；根据坐标Ptv，确定当前机器人在现场基坐标系{Ow}下的坐标；
(7)确定激光扫描仪探测视场下相邻反射标志的距离与斜率信息，然后与已知的相邻反射标志在生产现场构成的线段信息相匹配，通过线段特征识别出构成线段的两个反射标志的位置坐标，得出pv点在生产现场坐标关系{Ow}下的坐标Ptv；根据坐标Ptv及pv，按照步骤(6)的方法，得出机器人在现场基坐标系{Ow}下的坐标。
2.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(7)中，将得出的机器人在现场基坐标系{Ow}下的坐标作为初始坐标，按照步骤(6)的方法确定机器人在现场基坐标系{Ow}下的当前坐标。
3.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，移动机器人环境监测系统具体包括：
在移动机器人上安装激光扫描仪，将强反光标志沿着激光扫描仪的视场方向布置，粘贴在地面或建筑物上。
4.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(3)中，作为强反光标志的点满足:
<mrow>
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>&cap;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo><</mo>
<mn>2</mn>
<mi>m</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>&cap;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn>
<mi>m</mi>
<mo>&cap;</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo><</mo>
<mn>5</mn>
<mi>m</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mn>3</mn>
</msub>
<mo>&cap;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<mo>=</mo>
<mn>5</mn>
<mi>m</mi>
<mo>&cap;</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo><</mo>
<mn>10</mn>
<mi>m</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mn>4</mn>
</msub>
<mo>&cap;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<mo>=</mo>
<mn>10</mn>
<mi>m</mi>
<mo>&cap;</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo><</mo>
<mn>15</mn>
<mi>m</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>s</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mn>5</mn>
</msub>
<mo>&cap;</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>></mo>
<mo>=</mo>
<mn>15</mn>
<mi>m</mi>
<mo>&cap;</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo><</mo>
<mn>20</mn>
<mi>m</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mn>......</mn>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，t1，t2，t3....为不同距离下的反射光强阈值；di为距离数据，si为反射光强度数据，i＝0,1,2,...540。
5.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(4)中，强反光标志在激光坐标系下的坐标pv为：
<mrow>
<msub>
<mi>p</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "[" close = "]">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>x</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>y</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<msub>
<mi>z</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "[" close = "]">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mi>cos</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>sin</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>z</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mi>cos</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>cos</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>z</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mi>sin</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>z</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>;</mo>
</mrow>
1
其中，dv为激光扫描仪测得的距离值，δvy为该距离值与水平方向的夹角，δvz为该距离值与垂直方向的夹角。
6.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(6)中，确定强反光标志在生产现场的真实坐标Ptv的方法具体为：
由机器人在生产现场的位置Or＝(xr,yr,zr)与激光扫描仪在机器人上的安装位置Pl＝(xl,yl,zl)，计算出激光坐标系下的pv点在生产现场坐标关系{Ow}下的坐标Pv＝Or+Pl＝(xr，yr，zr)+(xl，yl，zl)；
通过最小距离计算，寻找Pv点在反射标志数据库{xfi,yfi,zfi}中的距离最近点Ptv；
将Ptv点坐标作为Pv在生产现场的真实坐标。
7.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(6)中，当前机器人在现场基坐标系{Ow}下的坐标具体为：
<mrow>
<msub>
<mi>O</mi>
<mi>R</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>t</mi>
<mi>v</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>p</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "[" close = "]">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mi>c</mi>
<mi>o</mi>
<mi>s</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>s</mi>
<mi>i</mi>
<mi>n</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>z</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mi>c</mi>
<mi>o</mi>
<mi>s</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>cos</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>z</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>y</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>z</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mi>sin</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mrow>
<mi>v</mi>
<mi>z</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>z</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，Ptv为pv点在{Ow}坐标系下的坐标，具体为(Pvx,Pvy,Pvz)；dv为激光扫描仪测得的距离值，δvy为该距离值与水平方向的夹角，δvz为该距离值与垂直方向的夹角，(xl,yl,zl)为激光扫描仪在机器人上的安装位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710461634.0A CN107053219B (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710461634.0A CN107053219B (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107053219A true CN107053219A (zh) | 2017-08-18 |
| CN107053219B CN107053219B (zh) | 2019-07-09 |
Family
ID=59594857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710461634.0A Active CN107053219B (zh) | 2017-06-16 | 2017-06-16 | 一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107053219B (zh) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107511828A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-26 | 河南工业职业技术学院 | 基于ZigBee无线定位的视频搜救机器人及搜救方法 |
| CN107553488A (zh) * | 2017-09-01 | 2018-01-09 | 北京信息职业技术学院 | 一种室内移动机器人测试系统和方法 |
| CN107678038A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-09 | 上海有个机器人有限公司 | 机器人防碰撞方法、机器人以及存储介质 |
| CN108152826A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-12 | 深圳市杉川机器人有限公司 | 多线激光测距装置以及机器人 |
| CN108762278A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-06 | 浙江国自机器人技术有限公司 | 一种适用于轨道机器人的定位系统和方法 |
| CN108801244A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-13 | 浙江国自机器人技术有限公司 | 一种适用于轨道机器人的定位系统和方法 |
| CN109102542A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-28 | 上海主线科技有限公司 | 一种基于反光条的吊桥下车辆定位方法 |
| CN109375626A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-02-22 | 深圳市海柔创新科技有限公司 | 定位码贴设方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN110053048A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-26 | 青岛科技大学 | 远程控制方法 |
| CN110082775A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-02 | 北京主线科技有限公司 | 基于激光装置的车辆定位方法和系统 |
| CN110501715A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-26 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 反光标辨识方法及移动机器人系统 |
| CN110793543A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-14 | 国网电力科学研究院有限公司 | 基于激光扫描的电力巡检机器人的定位导航精度测量装置及方法 |
| CN111413989A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 苏州华兴源创科技股份有限公司 | 基于agv的激光定位系统和方法 |
| CN111745635A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-09 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 识别反光标方法、移动机器人定位方法及移动机器人系统 |
| CN112388634A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-23 | 北京京东乾石科技有限公司 | 协同搬运系统 |
| US11086330B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-08-10 | Industrial Technology Research Institute | Automatic guided vehicle, AGV control system, and AGV control method |
| TWI764069B (zh) * | 2019-12-19 | 2022-05-11 | 財團法人工業技術研究院 | 自動導引車定位系統及其操作方法 |
| CN114661048A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-06-24 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种移动机器人对接方法、装置及电子设备 |
| CN115900684A (zh) * | 2022-09-21 | 2023-04-04 | 浙江华睿科技股份有限公司 | 一种移动机器人的定位方法、装置、终端及存储介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4427724A1 (de) * | 1994-08-05 | 1996-02-15 | Koch Alexander W Prof Dr Ing H | Verfahren und Vorrichtung zum Messen einer winkelabhängigen Größe |
| US5805286A (en) * | 1995-11-07 | 1998-09-08 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. | Process for determination of the position of a vehicle in a plane of travel |
| CN101782639A (zh) * | 2009-01-16 | 2010-07-21 | 日电（中国）有限公司 | 用于对定位设备进行标定的方法、设备和系统 |
| CN202929210U (zh) * | 2012-11-09 | 2013-05-08 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 一种机器人定位系统 |
| CN202928584U (zh) * | 2012-07-16 | 2013-05-08 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 一种移动机器人的定位系统 |
| CN105547241A (zh) * | 2015-12-20 | 2016-05-04 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种具有激光测距仪接收机的测量方法 |
-
2017
- 2017-06-16 CN CN201710461634.0A patent/CN107053219B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4427724A1 (de) * | 1994-08-05 | 1996-02-15 | Koch Alexander W Prof Dr Ing H | Verfahren und Vorrichtung zum Messen einer winkelabhängigen Größe |
| US5805286A (en) * | 1995-11-07 | 1998-09-08 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. | Process for determination of the position of a vehicle in a plane of travel |
| CN101782639A (zh) * | 2009-01-16 | 2010-07-21 | 日电（中国）有限公司 | 用于对定位设备进行标定的方法、设备和系统 |
| CN202928584U (zh) * | 2012-07-16 | 2013-05-08 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 一种移动机器人的定位系统 |
| CN202929210U (zh) * | 2012-11-09 | 2013-05-08 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 一种机器人定位系统 |
| CN105547241A (zh) * | 2015-12-20 | 2016-05-04 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种具有激光测距仪接收机的测量方法 |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107553488B (zh) * | 2017-09-01 | 2019-03-08 | 北京信息职业技术学院 | 一种室内移动机器人测试系统和方法 |
| CN107553488A (zh) * | 2017-09-01 | 2018-01-09 | 北京信息职业技术学院 | 一种室内移动机器人测试系统和方法 |
| CN107678038A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-09 | 上海有个机器人有限公司 | 机器人防碰撞方法、机器人以及存储介质 |
| CN107511828A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-26 | 河南工业职业技术学院 | 基于ZigBee无线定位的视频搜救机器人及搜救方法 |
| CN107511828B (zh) * | 2017-09-29 | 2023-10-03 | 河南工业职业技术学院 | 基于ZigBee无线定位的视频搜救机器人及搜救方法 |
| CN108152826A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-12 | 深圳市杉川机器人有限公司 | 多线激光测距装置以及机器人 |
| CN108762278A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-06 | 浙江国自机器人技术有限公司 | 一种适用于轨道机器人的定位系统和方法 |
| CN108801244A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-13 | 浙江国自机器人技术有限公司 | 一种适用于轨道机器人的定位系统和方法 |
| CN109102542A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-28 | 上海主线科技有限公司 | 一种基于反光条的吊桥下车辆定位方法 |
| US11086330B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-08-10 | Industrial Technology Research Institute | Automatic guided vehicle, AGV control system, and AGV control method |
| CN109375626A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-02-22 | 深圳市海柔创新科技有限公司 | 定位码贴设方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN111745635B (zh) * | 2019-03-28 | 2022-03-04 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 识别反光标方法、移动机器人定位方法及移动机器人系统 |
| CN111745635A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-09 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 识别反光标方法、移动机器人定位方法及移动机器人系统 |
| CN110053048A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-26 | 青岛科技大学 | 远程控制方法 |
| CN110082775B (zh) * | 2019-05-23 | 2021-11-30 | 北京主线科技有限公司 | 基于激光装置的车辆定位方法和系统 |
| CN110082775A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-02 | 北京主线科技有限公司 | 基于激光装置的车辆定位方法和系统 |
| WO2021036020A1 (zh) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 反光标辨识方法及移动机器人系统 |
| CN110501715A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-26 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 反光标辨识方法及移动机器人系统 |
| CN110501715B (zh) * | 2019-08-29 | 2024-03-08 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | 反光标辨识方法及移动机器人系统 |
| CN110793543A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-14 | 国网电力科学研究院有限公司 | 基于激光扫描的电力巡检机器人的定位导航精度测量装置及方法 |
| TWI764069B (zh) * | 2019-12-19 | 2022-05-11 | 財團法人工業技術研究院 | 自動導引車定位系統及其操作方法 |
| CN111413989A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 苏州华兴源创科技股份有限公司 | 基于agv的激光定位系统和方法 |
| CN112388634A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-23 | 北京京东乾石科技有限公司 | 协同搬运系统 |
| CN114661048A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-06-24 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种移动机器人对接方法、装置及电子设备 |
| CN115900684A (zh) * | 2022-09-21 | 2023-04-04 | 浙江华睿科技股份有限公司 | 一种移动机器人的定位方法、装置、终端及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107053219B (zh) | 2019-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107053219B (zh) | 一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法 | |
| US11543530B1 (en) | Indoor SLAM method based on 3D lidar and UWB | |
| CN103674015B (zh) | 一种无轨化定位导航方法及装置 | |
| Guan et al. | Use of mobile LiDAR in road information inventory: A review | |
| CN102773862B (zh) | 用于室内移动机器人的快速精确定位系统及其工作方法 | |
| Brenner | Extraction of features from mobile laser scanning data for future driver assistance systems | |
| CN108571971A (zh) | 一种agv视觉定位系统及方法 | |
| CN114413909A (zh) | 一种室内移动机器人定位方法及系统 | |
| CN109144072A (zh) | 一种基于三维激光的机器人智能避障方法 | |
| CN103136789B (zh) | 基于地形图和影像的交通事故道路底图信息处理方法 | |
| CN108776487A (zh) | 一种矿用轨道式巡检机器人及其定位方法 | |
| US11614743B2 (en) | System and method for navigating a sensor-equipped mobile platform through an environment to a destination | |
| CN107063229A (zh) | 基于人工路标的移动机器人定位系统及方法 | |
| Jeong et al. | Hdmi-loc: Exploiting high definition map image for precise localization via bitwise particle filter | |
| CN101660912B (zh) | 一种自动导航定位装置及方法 | |
| CN111982099A (zh) | 机器人混合定位方法、装置、设备及计算机可读介质 | |
| CN115774444A (zh) | 一种基于稀疏导航地图的路径规划优化方法 | |
| CN105865419A (zh) | 基于地面特征的移动机器人的自主精确定位系统及方法 | |
| KR101720097B1 (ko) | 사용자 기기의 측위방법 | |
| CN103196440B (zh) | M序列离散式人工路标设置及相关移动机器人定位方法 | |
| CN109323701A (zh) | 基于地图与多传感器检测相结合的定位方法及系统 | |
| CN114543807B (zh) | 一种极端场景下slam算法的高精度评价方法 | |
| CN102168973B (zh) | 全方位视觉传感器自动导航z轴定位方法及其定位系统 | |
| CN101726283A (zh) | 航空摄影测量大比例尺测图标志方法 | |
| Gong et al. | ROS-based object localization using RFID and laser scan |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210402 Address after: 203-d, Shanke Zhongchuang space, 19 Keyuan Road, Lixia District, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shanke Huazhi (Shandong) robot intelligent technology Co.,Ltd. Address before: 250353 University Road, Changqing District, Ji'nan, Shandong Province, No. 3501 Patentee before: Qilu University of Technology |
|
| TR01 | Transfer of patent right |