CN110986920A - 定位导航方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

定位导航方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种定位导航方法、装置、设备及存储介质，通过采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；根据当前位姿以及预设的局部地图信息，确定可移动载体是否处于局部地图中；若确定可移动载体处于局部地图中时，利用局部地图的定位方式对可移动载体进行定位导航；若确定可移动载体处于所述局部地图外时，则对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取可移动载体的位姿，以对可移动载体进行定位导航。本发明实施例可实现对可移动载体的定位方式进行灵活切换，在不同的区域发挥不同定位方式的优势，满足不同的定位导航需求。

Description

定位导航方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种定位导航方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
当前机器人和AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)定位导航技术发展十分迅速，主要为自然导航和非自然导航，其中自然导航的代表为SLAM(SimultaneousLocalization and Mapping，即时定位与地图构建)，包括激光SLAM和视觉SLAM；而非自然导航的代表为反光靶标导航和磁条导航方式。目前，主流大多数采用激光SLAM和反光靶标导航方式。
其中，激光SLAM通过激光雷达输出点云数据配合载体的里程轮，机器人或者AGV能够进行，自主建图、自主避让和路径规划实现完全的自主行驶，相当于给了机器人或者是AGV控制行走的大脑；反光靶标导航也是通过激光输出点云数据，同时识别已经固定好位置的反光标靶，利用三角定位法进行载体的定位，设置固定的路径后，实现机器人或者AGV的导航和定位。
上述两种定位导航方式都由激光雷达作为眼睛输出点云数据，但是优缺点十分明显，其中激光SLAM能够自动导航和定位，灵活性较好，受激光测距精度的影响，其导航精度上整体偏低；反光靶标导航精度很高，但是对布靶的位置和数量有具体要求，而且地图越大要求的靶标也越多，使用的限制条件也越多，识别的算法计算量大并且过程太过于繁琐。而在某些应用场景中，可能在不同区域对定位精度、灵活性存在不同需求，上述的定位导航方式均无法满足上述定位导航需求。
发明内容
本发明实施例提供一种定位导航方法、装置、设备及存储介质，以实现不同定位方式的灵活切换，在不同的区域发挥不同定位方式的优势，满足不同的定位导航需求。
本发明实施例的第一方面是提供一种定位导航方法，包括：
采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；
根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图中；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；
若所述可移动载体处于所述局部地图外时，则对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；
所述可移动载体在所述局部地图区域外的定位方式为第一定位方式，所述第一定位方式为由所述激光雷达和SLAM定位单元进行定位；所述可移动载体在所述局部地图区域内的定位方式为第二定位方式，所述第二定位方式由激光雷达和靶标定位单元进行定位；其中，所述局部地图区域布置有反光靶标。
本发明实施例的第二方面是提供一种定位导航装置，包括：定位模块、判断模块以及切换模块；
定位模块，用于采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；
判断模块，用于根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图中；
所述定位模块还用于，若确定所述可移动载体处于所述局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；若所述可移动载体处于所述局部地图外时，则通过所述切换模块对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；
所述可移动载体在所述局部地图区域外的定位方式为第一定位方式，所述第一定位方式为由所述激光雷达和SLAM定位单元进行定位；所述可移动载体在所述局部地图区域内的定位方式为第二定位方式，所述第二定位方式由激光雷达和靶标定位单元进行定位；其中，所述局部地图区域布置有反光靶标。
本发明实施例的第三方面是提供一种定位导航设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如第一方面所述的方法。
本发明实施例的第四方面是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；
所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
本发明实施例提供的定位导航方法、装置、设备及存储介质，通过采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的内；若确定所述可移动载体处于所述局部地图内时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；若所述可移动载体处于所述局部地图外时，则对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航。本发明实施例可实现对可移动载体的定位方式进行灵活切换，在不同的区域发挥不同定位方式的优势，满足不同的定位导航需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的定位导航方法的可移动载体的结构图；
图2为本发明实施例提供的定位导航方法流程图；
图3为本发明实施例提供的定位导航方法的场景图；
图4为本发明另一实施例提供的定位导航方法流程图；
图5为本发明实施例提供的定位导航装置的结构图；
图6为本发明实施例提供的定位导航系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的定位导航方法，可以适用于可移动载体，所述可移动载体可以为仓储机器人、家用机器人、AGV等可进行自主移动的机器人、车、物的形态，可移动载体可通过至少两种定位方式获取位姿进行定位导航，可选的，在一些区域中可采用靶标导航方式，可以利用预设的局部地图(其中包含反光靶标布局信息)，利用激光雷达探测反光靶标，通过三角定位法，可实现毫米级别的精确导航和定位在不同区域中可采用不同的定位方式；在局部地图之外的区域中可采用激光SLAM的定位方式，通过SLAM的卡尔曼滤波方法，可以实现厘米级别的定位和导航。当然本实施例中并不仅限于激光SLAM和靶标导航方式，其他定位方法亦可。
在一种可选实施例中，如图1所示，可移动载体100包括处理单元110、激光雷达120、SLAM定位单元130以及靶标定位单元140，本发明实施例所提供的定位导航方法可由处理单元110执行，其中处理单元110可以为一个或多个，例如如图1中的处理单元110可以包括调度子单元111和控制子单元112，其中调度子单元111用于根据当前位姿以及预设的局部地图信息，确定可移动载体100是否处于局部地图中，若确定可移动载体100处于预设的局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取可移动载体100的位姿，在确定可移动载体100处于局部地图的边界线上且即将跨越边界线时，对定位方式进行切换；而控制子单元112则可根据位姿对可移动载体110进行定位和导航，如在局部地图区域内控制可移动载体100沿预设路线运动等。
以图1所示的可移动载体为示例，下面结合具体的实施例对其定位导航过程进行详细的描述。
图2为本发明实施例提供的定位导航方法流程图。本实施例提供了一种定位导航方法，其执行主体为可移动载体的处理单元，该方法具体步骤如下：
S201、采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿。
在本实施例中，可移动载体可在不同的区域可采用不同的定位方式，具体的，在一些区域中可采用第二定位方式(也即靶标导航方式)，可以利用预设的局部地图(其中包含反光靶标布局信息)，利用激光雷达探测反光靶标，通过三角定位法和靶标识别，可实现识别靶标间的位置关系并定位到所处于的局部坐标系，可实现毫米级别的精确导航和定位在不同区域中可采用不同的定位方式；在局部地图之外的区域中可采用第一定位方式(也即激光SLAM的定位方式)，由激光雷达获取点云数据，通过SLAM定位单元的卡尔曼滤波方法，可以实现厘米级别的定位和导航。当然本发明实施例中并不仅限于激光SLAM和靶标导航方式，其他定位方法亦可。
S202、根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，或者获取人工输入的可移动载体在全局坐标系或者是局部坐标系下位置，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图内。
在本实施例中，由于可移动载体在不同的区域可采用不同的定位方式，当可移动载体由一个区域进入到另一区域时，则需要进行定位方式的切换。具体的，可根据当前位姿以及局部地图信息、识别靶标间的位置关系并定位到所处于的局部地图中、或者人工输入的移动平台位置信息，判断可移动平台当前是否处于局部地图区域内。
S203、若确定所述可移动载体处于所述局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线，则对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航。
在本实施例中，当确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线，则确定可移动载体由一个区域进入到另一区域，此时进行定位方式的切换，例如可移动载体从局部地图区域外进入局部地图区域内，则由激光SLAM切换为靶标导航方式；可移动载体从局部地图区域内进入局部地图区域外，则由靶标导航方式切换为激光SLAM。进一步的，根据切换后的定位方式获取可移动载体的位姿，对可移动载体进行定位导航。
本实施例提供的定位导航方法，通过采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息、或者人工录入的位置信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图内；若确定所述可移动载体处于所述局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；若所述可移动载体处于所述局部地图外时，则对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；本实施例可实现对可移动载体的定位方式进行灵活切换，在不同的区域发挥不同定位方式的优势，满足不同的定位导航需求。
在上述实施例的基础上，所述可移动载体在所述局部地图区域外的定位方式为第一定位方式，所述第一定位方式为由所述激光雷达和SLAM定位单元进行定位(也即激光SLAM)；所述可移动载体在所述局部地图区域内的定位方式为第二定位方式，所述第二定位方式由激光雷达和靶标定位单元进行定位(也即靶标导航方式)；其中，所述局部地图区域布置有反光靶标，相应的，局部地图中包含有反光靶标布局信息。
进一步的，上述实施例S203所述的若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线，则对定位方式进行切换，具体可包括：
若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将进入所述局部地图区域，则将定位方式由所述第一定位方式切换为所述第二定位方式；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将离开所述局部地图区域，则将定位方式所述第二定位方式切换为所述第一定位方式。
在上述实施例的基础上，可首先建立所述第一定位方式使用的全局坐标系；确定所述局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围。本实施例中，如图3所示，可以以可移动载体100在局部地图外区域运动的起始点作为全局坐标系310的起点，然后在全局坐标系下根据预先获取的局部地图信息确定局部地图区域在全局坐标系下的区域范围，例如对于图3中，可确定局部地图320在全局坐标系下的区域范围区间为x∈[x0,x1],y∈[y0,y1]，局部地图330在全局坐标系下的区域范围区间为x∈[x2,x3],y∈[y2,y3]，局部地图340在全局坐标系下的区域范围区间为x∈[x4,x5],y∈[y4,y5]，该三个区域需要采用第二定位方式进行精确定位和导航。当然局部地图区域并不仅限于为矩形，其他形状亦可。
而局部地图具有其自己的坐标系，也即局部坐标系，例如局部地图320的局部坐标系321、局部地图330的局部坐标系331、局部地图340的局部坐标系341，其中局部坐标系的坐标原点和坐标的方向可根据实际情况选定。局部地图中包含有反光靶标布局信息，例如局部地图320中包括反光靶标322、反光靶标323、反光靶标324、反光靶标325、反光靶标326的位置信息；局部地图330中包括反光靶标332、反光靶标333、反光靶标334、反光靶标335、反光靶标336的位置信息；局部地图340中包括反光靶标342、反光靶标343、反光靶标344、反光靶标345的位置信息。
进一步的，可移动载体开始工作时可以以可移动载体在局部地图外区域作为运动的起始点，采用第一定位方式(也即激光SLAM)，由激光雷达获取点云数据，由SLAM定位单元根据点云数据实时获取可移动载体在全局坐标系下的位姿，进行自然导航，并结合局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围判断可移动载体是否处于局部地图的边界线上且即将进入局部地图区域。
在一种可选实施例中，如图4所示，若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将进入所述局部地图区域，则将定位方式由所述第一定位方式切换为所述第二定位方式时，还包括：
S401、获取在定位方式切换前通过所述第一定位方式获取到的全局坐标系下的第一位姿、以及在定位方式切换后通过所述第二定位方式获取到的局部坐标系下的第二位姿；
S402、根据所述第一位姿和所述第二位姿，将所述局部地图所采用的局部坐标系转换为全局坐标系，以将所述局部地图转换为全局坐标系下的地图。
在本实施例中，当确定可移动载体处于局部地图的边界线上且即将进入局部地图区域，将定位方式由第一定位方式切换为第二定位方式，利用激光雷达探测反光靶标，由靶标定位单元通过三角定位法实时获取可移动载体的位姿，并且在切换时进行坐标系的转换，具体的，获取在定位方式切换前通过第一定位方式获取到的全局坐标系下的第一位姿(x,y,θ)以及在定位方式切换后通过第二定位方式获取到的局部坐标系下的第二位姿(x′,y′,θ′)，两者之间存在固定偏差(x-x′,y-y′)为局部坐标系零点的相对于全局坐标系的零点的整体偏差，激光雷达转向角偏差θ-θ′为局部坐标系零点相对于全局坐标系零点时激光雷达扫描转向角的偏差，通过计算偏差，可以将局部地图的局部坐标系转换为全局坐标系，从而将局部地图转换为全局坐标系下的地图。进一步的，在可移动载体再次到达局部地图的边界线上且即将离开局部地图区域时，直接进行扫描方式的转换即可，不需要再进行坐标系的转换，此时通过第二定位方式获取到的位姿与通过第一定位方式获取到的位姿不存在偏差。
例如，图3中当可移动载体100到达局部地图320区域的边界线上且即将进入所述局部地图区域时，可获取定位方式切换前通过第一定位方式获取到的全局坐标系下的第一位姿、以及在定位方式切换后通过第二定位方式获取到的局部坐标系下的第二位姿，然后获取全局坐标系310和局部坐标系321之间的偏差，将局部地图320的局部坐标系321转换为全局坐标系310，从而将局部地图320转换为全局坐标系310下的地图。
在另一种可选实施例中，若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将进入所述局部地图区域，则将定位方式由所述第一定位方式切换为所述第二定位方式时，还包括：
控制所述第一定位方式在所述局部地图区域内继续获取全局坐标系下的第一位姿，同时启动所述第二定位方式获取局部坐标系下的第二位姿，并仅输出所述第二位姿，以在所述局部地图区域内仅根据所述第二位姿对所述可移动载体进行定位导航。
在本实施例中，当可移动载体进入到局部地图区域，进行定位方式切换时，控制第一定位方式在局部地图区域内继续获取全局坐标系下的第一位姿，也即保留SLAM定位单元里程轮的位姿推算功能，但不输出第一位姿；启动第二定位方式，通过第二定位方式获取的局部坐标系下的第二位姿，在局部地图区域内仅根据第二位姿对可移动载体进行定位导航。
进一步的，所述根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线，包括：
根据所述第一位姿、以及所述局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线。
在本实施例中，由于保留SLAM定位单元里程轮的位姿推算功能，因此可以根据SLAM定位单元里程轮推算出的全局坐标系下的第一位姿与局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围进行比较，当确定可移动载体处于局部地图的边界线上且即将跨越边界线，则说明可移动载体即将离开局部地图，此时可直接将定位方式切换到第一定位方式，输出SLAM定位单元里程轮推算出的全局坐标系下的第一位姿，同时控制激光雷达采集点云数据，完成定位方式切换到第一定位方式的过程。
在上述任一实施例的基础上，所述局部地图中还包括预设路线的信息；本实施例中，可以预先规划出可移动载体在局部地图中的运动路线，例如图3中局部地图320中的预设路线327、局部地图330中的预设路线337、局部地图340中的预设路线346，若可移动载体进入到局部地图区域后，可根据预设路线的信息控制所述可移动载体沿所述预设路线运动，也即根据预设路线对可移动载体进行导航。可选的，可以控制可移动载体沿预设路线运动至少一遍。
进一步的，根据预设路线的信息控制所述可移动载体沿所述预设路线运动前，还可根据进入所述局部地图区域时的边界点位置以及所述预设路线的信息，获取所述可移动载体由所述边界点位置到达所述预设路线的最短路径；根据所述最短路径控制所述可移动载体进入所述预设路线。
当然，预设路线也可以设置有路线起点和路线终点，可以获取可移动载体由所述边界点位置到达路线起点的最短路径，然后控制可移动载体以最短路径进入到预设路线，运行到路线终点后离开局部地图区域。
进一步，可移动载体开始工作时可以以可移动载体在局部地图内区域作为运动的起始点，采用第二定位方式(也即靶标导航方式)，利用激光雷达探测反光靶标，通过三角定位法和靶标识别，可实现识别靶标间的位置关系并定位到所处于的局部坐标系，按照所述预设路线规划后，驶离该局部地图并结合局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围判断可移动载体是否处于局部地图的边界线上且即将驶离局部地图区域。当确定可移动载体处于局部地图的边界线上且即将跨越边界线，则说明可移动载体即将离开局部地图，此时可直接将定位方式切换到第一定位方式，输出SLAM定位单元里程轮推算出的全局坐标系下的第一位姿，同时控制激光雷达采集点云数据，完成定位方式切换到第一定位方式的过程。
本实施例提供的定位导航方法，通过采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线；若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线，则对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航。本实施例可实现对可移动载体的定位方式进行灵活切换，在不同的区域发挥不同定位方式的优势，满足不同的定位导航需求；在局部地图区域内通过靶标导航方式可实现毫米级别的定位导航，在局部地图区域外通过激光SLAM可实现厘米级别的定位导航，因此既继承了激光SLAM能够自动定位和导航、灵活性好，又能在关键区域兼顾定位导航的精度，并且仅在局部地图区域内布置靶标、创建地图，大大减小了工作量和定位导航过程的复杂程度。
图5为本发明实施例提供的定位导航装置的结构图。本实施例提供的定位导航装置可以执行定位导航方法实施例提供的处理流程，如图5所示，所述定位导航装置500包括定位模块501、判断模块502、以及切换模块503。
定位模块501，用于采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；
判断模块502，用于根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图中；
所述定位模块501还用于，若确定所述可移动载体处于所述局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；若所述可移动载体处于所述局部地图外时，则通过所述切换模块503对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；
所述可移动载体在所述局部地图区域外的定位方式为第一定位方式，所述第一定位方式为由所述激光雷达和SLAM定位单元进行定位；所述可移动载体在所述局部地图区域内的定位方式为第二定位方式，所述第二定位方式由激光雷达和靶标定位单元进行定位；其中，所述局部地图区域布置有反光靶标。
在上述任一实施例的基础上，所述定位模块501还用于：
建立所述第一定位方式使用的全局坐标系；
确定所述局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围；
或者，获取人工输入的可移动载体在全局坐标系或者是局部坐标系下的位置信息；
或者，利用靶标识别和靶标间的位置关系识别到的局部坐标系和局部坐标系下定位可移动载体的当前位姿；
或者，利用SLAM定位单元定位可移动载体在全局坐标系下的当前位姿；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将进入所述局部地图区域，则将定位方式由所述第一定位方式切换为所述第二定位方式，并输出当前位姿；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将离开所述局部地图区域，则将定位方式所述第二定位方式切换为所述第一定位方式，并输出当前位姿。
在上述任一实施例的基础上，所述定位模块501还用于：
获取在定位方式切换前通过所述第一定位方式获取到的全局坐标系下的第一位姿、以及在定位方式切换后通过所述第二定位方式获取到的局部坐标系下的第二位姿；
根据所述第一位姿和所述第二位姿，将所述局部地图所采用的局部坐标系转换为全局坐标系，以将所述局部地图转换为全局坐标系下的地图。
在上述任一实施例的基础上，所述定位模块501还用于：
控制所述第一定位方式在所述局部地图区域内继续获取全局坐标系下的第一位姿，同时启动所述第二定位方式获取局部坐标系下的第二位姿，并仅输出所述第二位姿，以在所述局部地图区域内仅根据所述第二位姿对所述可移动载体进行定位导航；
所述根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线，包括：
根据所述第一位姿、以及所述局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线。
在上述任一实施例的基础上，所述局部地图中还包括预设路线的信息；
所述装置还包括控制模块504，用于若所述可移动载体进入所述局部地图区域，则根据所述预设路线的信息控制所述可移动载体沿所述预设路线运动；
所述控制模块504具体用于：
根据进入所述局部地图区域时的边界点位置以及所述预设路线的信息，获取所述可移动载体由所述边界点位置到达所述预设路线的最短路径；
根据所述最短路径控制所述可移动载体进入所述预设路线。
本发明实施例提供的定位导航装置，可以具体用于执行上述图2、图4所提供的方法实施例，具体功能此处不再赘述。
本发明实施例提供的定位导航装置，通过采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图中，若确定所述可移动载体处于所述局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；若所述可移动载体处于所述局部地图外时，则对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；本实施例可实现对可移动载体的定位方式进行灵活切换，在不同的区域发挥不同定位方式的优势，满足不同的定位导航需求。
图6为本发明实施例提供的定位导航设备的结构示意图。本发明实施例提供的定位导航设备可以执行定位导航方法实施例提供的处理流程，如图6所示，定位导航设备600包括存储器601、处理器602、计算机程序和通讯接口603；其中，计算机程序存储在存储器601中，并被配置为由处理器602执行以上实施例所述的定位导航方法。
图6所示实施例的定位导航设备可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
另外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述实施例所述的定位导航方法。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种定位导航方法，其特征在于，包括：
采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；
根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图中；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；
若所述可移动载体处于所述局部地图外时，则对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；
所述可移动载体在所述局部地图区域外的定位方式为第一定位方式，所述第一定位方式为由所述激光雷达和SLAM定位单元进行定位；所述可移动载体在所述局部地图区域内的定位方式为第二定位方式，所述第二定位方式由激光雷达和靶标定位单元进行定位；其中，所述局部地图区域布置有反光靶标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿，包括：
建立所述第一定位方式使用的全局坐标系；
确定所述局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围；
或者，获取人工输入的可移动载体在全局坐标系或者是局部坐标系下的位置信息；
或者，利用靶标识别和靶标间的位置关系识别到的局部坐标系和局部坐标系下定位可移动载体的当前位姿；
或者，利用SLAM定位单元定位可移动载体在全局坐标系下的当前位姿；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将进入所述局部地图区域，则将定位方式由所述第一定位方式切换为所述第二定位方式，并输出当前位姿；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将离开所述局部地图区域，则将定位方式所述第二定位方式切换为所述第一定位方式，并输出当前位姿。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将进入所述局部地图区域，则将定位方式由所述第一定位方式切换为所述第二定位方式时，还包括：
获取在定位方式切换前通过所述第一定位方式获取到的全局坐标系下的第一位姿、以及在定位方式切换后通过所述第二定位方式获取到的局部坐标系下的第二位姿；
根据所述第一位姿和所述第二位姿，将所述局部地图所采用的局部坐标系转换为全局坐标系，以将所述局部地图转换为全局坐标系下的地图。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将进入所述局部地图区域，则将定位方式由所述第一定位方式切换为所述第二定位方式时，还包括：
控制所述第一定位方式在所述局部地图区域内继续获取全局坐标系下的第一位姿，同时启动所述第二定位方式获取局部坐标系下的第二位姿，并仅输出所述第二位姿，以在所述局部地图区域内仅根据所述第二位姿对所述可移动载体进行定位导航；
所述根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线，包括：
根据所述第一位姿、以及所述局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线。
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述局部地图中还包括预设路线的信息；
所述方法还包括：
若所述可移动载体进入所述局部地图区域，则根据所述预设路线的信息控制所述可移动载体沿所述预设路线运动；
所述根据所述预设路线的信息控制所述可移动载体沿所述预设路线运动前，还包括：
根据进入所述局部地图区域时的边界点位置以及所述预设路线的信息，获取所述可移动载体由所述边界点位置到达所述预设路线的最短路径；
根据所述最短路径控制所述可移动载体进入所述预设路线。
6.一种定位导航装置，其特征在于，包括：定位模块、判断模块以及切换模块；
定位模块，用于采用当前的定位方式获取可移动载体的当前位姿；
判断模块，用于根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图中；
所述定位模块还用于，若确定所述可移动载体处于所述局部地图中时，利用局部地图的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；若所述可移动载体处于所述局部地图外时，则通过所述切换模块对定位方式进行切换，根据切换后的定位方式获取所述可移动载体的位姿，以对所述可移动载体进行定位导航；
所述可移动载体在所述局部地图区域外的定位方式为第一定位方式，所述第一定位方式为由所述激光雷达和SLAM定位单元进行定位；所述可移动载体在所述局部地图区域内的定位方式为第二定位方式，所述第二定位方式由激光雷达和靶标定位单元进行定位；其中，所述局部地图区域布置有反光靶标。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述定位模块还用于：
建立所述第一定位方式使用的全局坐标系；
确定所述局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围；
或者，获取人工输入的可移动载体在全局坐标系或者是局部坐标系下的位置信息；
或者，利用靶标识别和靶标间的位置关系识别到的局部坐标系和局部坐标系下定位可移动载体的当前位姿；
或者，利用SLAM定位单元定位可移动载体在全局坐标系下的当前位姿；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将进入所述局部地图区域，则将定位方式由所述第一定位方式切换为所述第二定位方式，并输出当前位姿；
若确定所述可移动载体处于所述局部地图的边界线上且即将离开所述局部地图区域，则将定位方式所述第二定位方式切换为所述第一定位方式，并输出当前位姿。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述定位模块还用于：
获取在定位方式切换前通过所述第一定位方式获取到的全局坐标系下的第一位姿、以及在定位方式切换后通过所述第二定位方式获取到的局部坐标系下的第二位姿；
根据所述第一位姿和所述第二位姿，将所述局部地图所采用的局部坐标系转换为全局坐标系，以将所述局部地图转换为全局坐标系下的地图。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述定位模块还用于：
控制所述第一定位方式在所述局部地图区域内继续获取全局坐标系下的第一位姿，同时启动所述第二定位方式获取局部坐标系下的第二位姿，并仅输出所述第二位姿，以在所述局部地图区域内仅根据所述第二位姿对所述可移动载体进行定位导航；
所述根据所述当前位姿以及预设的局部地图信息，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线，包括：
根据所述第一位姿、以及所述局部地图区域在所述全局坐标系下的区域范围，确定所述可移动载体是否处于所述局部地图的边界线上且即将跨越边界线。
10.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，所述局部地图中还包括预设路线的信息；
所述装置还包括控制模块，用于若所述可移动载体进入所述局部地图区域，则根据所述预设路线的信息控制所述可移动载体沿所述预设路线运动；
所述控制模块具体用于：
根据进入所述局部地图区域时的边界点位置以及所述预设路线的信息，获取所述可移动载体由所述边界点位置到达所述预设路线的最短路径；
根据所述最短路径控制所述可移动载体进入所述预设路线。
11.一种定位导航设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；
所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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