CN112415524A - 机器人及其定位导航方法和装置 - Google Patents

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CN112415524A
CN112415524A CN201910786079.8A CN201910786079A CN112415524A CN 112415524 A CN112415524 A CN 112415524A CN 201910786079 A CN201910786079 A CN 201910786079A CN 112415524 A CN112415524 A CN 112415524A
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黄祥斌
聂鹏
张木森
熊友军
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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Abstract

一种机器人定位导航方法,所述机器人的定位场景中包括多个定位基站,所述机器人设置有激光雷达,所述机器人定位方法包括:根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置;根据预先计算的定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图的坐标位置的变换参数,计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置;根据所述第二坐标位置,以及预先创建的激光雷达地图,对所述机器人进行辅助定位导航。通过结合定位基站定位,可以避免机器人定位丢失,保证机器人能够有效的实现自动回充,提高使用机器人的便利性。

Description

机器人及其定位导航方法和装置
技术领域
本申请属于机器人定位领域,尤其涉及一种机器人及其定位导航方法和装置。
背景技术
随着科技的发展,机器人的功能越来越多,使人们的工作生活越来越便捷。比如,机器人可用于商场接待顾客、为客户答疑互动,或者还可以唱歌、跳舞等。根据机器人的定位系统,比如大多数机器人所使用的激光雷达定位系统,可以在电量消耗至一定水平时,将机器人自动导致至充电位置进行充电,使得机器人使用更为方便。
当机器人所在环境变化较大时,比如人流较大的环境下,变化的人流使得激光雷达无法完成机器人定位;或者机器人处于较大的空旷区域时,由于激光雷达距离有限,机器人无法完成定位,导致机器人无法自动导航至充电桩进行充电,不利于提高机器人使用的便利性。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种机器人及其定位导航方法和装置,以解决现有技术中由于激光雷达的局限性,在环境变化较大的场所,或者处于较大的空旷区域时,机器人无法完成定位,导致机器人无法自动导航至充电桩进行充电,不利于提高机器人使用的便利性的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种机器人定位导航方法,所述机器人定位场景中包括多个定位基站,所述机器人设置有激光雷达,所述机器人定位方法包括:
根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置;
根据预先计算的定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图的坐标位置的变换参数,计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置;
根据所述第二坐标位置,以及预先创建的激光雷达地图,对所述机器人进行辅助定位导航。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能实现方式中,在所述计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置的步骤之前,所述方法还包括:
根据所述机器人设置的激光雷达,创建机器人的工作环境区域的激光雷达地图;
获取预设的多个特征点在激光雷达地图中的第一坐标位置集,以及在所述定位基站坐标下的第二坐标位置集;
根据所述第一坐标位置集和对应的第二坐标位置集计算所述变换参数。
结合第一方面的第一种可能实现方式,在第一方面的第二种可能实现方式中,所述根据所述第一坐标位置集和对应的第二坐标位置集计算所述变换参数的步骤包括:
将所述第一坐标位置集和第二坐标位置集中对应的特征点的坐标位置,代入以下方程:
Figure BDA0002178070790000021
得根据多个特征点得到方程组,根据所述方程组计算得到所述变换参数,其中,xo1,yo1是激光雷达地图中的点,xo,yo是定位基站地图中的点,θ为旋转变换参数,dx,dy为平移变换参数。
结合第一方面,在第一方面的第三种可能实现方式中,所述根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置的步骤包括:
获取预设的多个定位基站在所述定位基站地图中的坐标位置;
获取多个定位基站所反馈的机器人与所述定位基站的距离;
根据所述机器人与所述定位基站的距离,以及所述定位基站的坐标位置,计算所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置。
结合第一方面,在第一方面的第四种可能实现方式中,所述根据所述机器人与所述定位基站的距离,以及所述定位基站的坐标位置,计算所述机器人在定位基站地图坐标系中的第一坐标位置的步骤包括:
将多个所述定位基站在定位坐标地图中的坐标位置、以及所述定位基站与所述机器人之间的距离,代入方程:
Figure BDA0002178070790000031
得到方程组,根据所述方程组计算得到机器人在所述定位基站地图坐标系中的坐标位置,其中,x,y是机器人在所述定位基站地图坐标系中的坐标位置,z为机器人的基站定位模块的安装高度,xn,yn,zn为第n个基站的坐标,ln为定位基站n测量出的定位基站n到机器人定位模块的距离。
结合第一方面,在第一方面的第五种可能实现方式中,所述获取预设的多个定位基站在所述定位基站地图中的坐标位置的步骤包括:
通过全站仪获取预设的多个定位基站在所述定位基站地图中的坐标位置。
结合第一方面、第一方面的第一种可能实现方式、第一方面的第二种可能实现方式、第一方面的第三种可能实现方式、第一方面的第四种可能实现方式或第一方面的第五种可能实现方式,在第一方面的第六种可能实现方式中,所述定位基站为UWB定位基站。
本申请实施例的第二方面提供了一种机器人定位导航装置,所述机器人的定位场景中包括多个定位基站,所述机器人设置有激光雷达,所述机器人定位方法包括:
第一坐标位置获取单元,用于根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置;
第二坐标位置计算单元,用于根据预先计算的定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图的坐标位置的变换参数,计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置;
定位导航单元,用于根据所述第二坐标位置,以及预先创建的激光雷达地图,对所述机器人进行辅助定位导航。
本申请实施例的第三方面提供了一种机器人,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述机器人定位导航方法的步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述机器人定位导航方法的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:在机器人通过激光雷达创建激光雷达地图后,通过定位基站确定机器人定位基站地图中的第一坐标位置,根据预先计算的定位基站地图中的坐标与激光雷达地图中的坐标的变换参数,将定位基站地图中的第一坐标位置转换为激光雷达地图中的第二坐标位置,从而能够有效的确定机器人在激光雷达地图中的位置,结合所述激光雷达地图中的障碍物信息对机器人进行导航,由于定位基站可以在人流较大的环境和空旷区域有效的进行定位,避免机器人定位丢失,从而能够保证机器人能够有效的实现自动回充,提高使用机器人的便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,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是本申请实施例提供的一种机器人的定位导航方法的实现流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种根据激光雷达所创建的激光雷达地图的示意图;
图3是本申请实施例提供的一种确定机器人定位基站地图中的第一位置的实现流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一种定位基站设置示意图;
图5为本申请实施例提供的一种坐标转换示意图;
图6为本申请实施例提供的一种计算变换参数的实现流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种特征点选择的示意图;
图8为本申请实施例提供的一种定位基站布局示意图;
图9是本申请实施例提供的机器人定位装置的示意图;
图10是本申请实施例提供的机器人的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本申请实施例提供的一种机器人的定位导航方法的实现流程示意图,其中,所述机器人的定位场景中包括多个定位基站,所述机器人设置有激光雷达,所述机器人的定位导航方法详述如下:
在步骤S101中,根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置;
本申请实施例所述定位基站,可以为UWB(英文全称为Ultra Wideband,中文全称为超宽带技术)基站,或者也可以为蓝牙基站等。当所述定位基站为UWB基站时,在所述机器人上设置有可用于通信的UWB标签,从而使得UWB基站可以根据所述机器人的UWB标签,得到所述UWB基站与所述机器人的UWB标签之间的距离,根据多个定位基站的位置,以及多个定位基站与所述机器人之间的距离,即可对所述机器人进行定位。
与一般的机器人类似的,本申请所述机器人具有激光雷达。所述激光雷达可以在环境相对稳定的时间段创建激光雷达地图,或者通过预定的巡视规则,创建所述激光雷达地图。所述激光雷达地图可以是基于栅格像素的地图,如图2所示的激光雷达地图中,白色区域为机器人所扫描的可行走区域,灰色区域为机器人的障碍区域。由于激光雷达具有测距准确的特点,因此所得到的激光雷达地图的障碍物信息和可行走区域的准确高,可用于为机器人导航提供有效的移动依据。
所述定位基站确定机器人定位基站地图中的第一位置时,可以如图3所示,包括:
在步骤S301中,获取预设的多个定位基站在所述定位基站地图中的坐标位置;
具体的,所述定位基站通常安装在环境中的不同位置,一般需要尽可能的安装在遮挡较少的位置,并且需要考虑到机器人在该区域内能够接收到三个或三个以上的定位基站的测距信息。所述定位基站可以根据机器人常用路径进行设置,比如图4中设置有38个定位基站(UWB基站)。
在所述定位基站安装完成后,可以使用全站仪获取所安装的定位基站在定位基站地图中的位置。其中,所述定位基站地图,通常以机器人的定位装置,比如UWB标签为坐标原点建立定位基站地图的坐标系,从而可以获取定位基站相对于所述UWB标签的方位,确定所述定位基站在定位基站地图中的位置。
在步骤S302中,获取多个定位基站所反馈的机器人与所述定位基站的距离;
通过定位基站所采集的机器人的信号,可以包括所接收的信号的强度,或者接收的信号的相位差,确定所述机器人相对于定位基站的距离。
在步骤S303中,根据所述机器人与所述定位基站的距离,以及所述定位基站的坐标位置,计算所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置。
根据所获取的定位基站在定位基站地图看的坐标位置,以及机器人与所述定位基站之间的距离,得到多个已知坐标位置的定位基站与机器人之间的多个距离,根据多个距离和对应的定位基站在定位基站地图中的坐标位置,即可得到机器人在定位基站地图中的第一坐标位置。
其中,根据多个定位基站与机器人之间的多个距离,结合定位基站在定位基站地图中的坐标位置,可以通过计算方程组的方式得到机器人在定位基站地图中的第一坐标位置。
比如,可以将定位基站在定位基站地图中的坐标位置,以及定位基站与机器人之间的距离,代入到方程
Figure BDA0002178070790000071
得到方程组,根据所述方程组计算得到机器人在所述定位基站地图坐标系中的坐标位置,其中,x,y是机器人在所述定位基站地图坐标系中的坐标位置,z为机器人的基站定位模块的安装高度,xn,yn,zn为第n个基站的坐标,ln为定位基站n测量出的定位基站n到机器人定位模块的距离。当有三个及以上测距信息时,可以通过牛顿迭代法求解多元方程组的解,即可得到所述机器在所述定位基站地图中的第一坐标位置。
在步骤S102中,根据预先计算的定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图的坐标位置的变换参数,计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置;
根据定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图中的坐标位置的变换矩阵中的变换参数,可以将所述第一坐标位置转换为激光雷达地图中的第二坐标系,从而可以根据所述第二坐标系识别机器人所在的场景,避免机器人位置的丢失。
其中,本申请在计算第二坐标位置之前,由于机器人的定位基站地图的原点和激光雷达地图的原点并不重合,需要计算变换参数,使得所述定位基站地图与所述激光雷达地图对齐,比如图5所示的坐标转移示意图中,OXY为定位基站地图的坐标系,而O1X1Y1是激光雷达地图的坐标系,两者需要通过变换参数进行对齐。其中,计算所述变换参数的过程,可以如图6所示,包括:
在步骤S601中,根据所述机器人设置的激光雷达,创建机器人的工作环境区域的激光雷达地图;
可以使用机器人激光雷达对机器人所在的工作环境区域进行建图。所述激光雷达地图可以为基于栅格像素的地图。
在步骤S602中,获取预设的多个特征点在激光雷达地图中的第一坐标位置集,以及在所述定位基站坐标下的第二坐标位置集;
其中,为了提高定位的便利性,可以选取墙角位置、柜台的指定位置等,作为所述激光雷达地图和定位基站地图对齐的特征点。比如图7所示,选取了五个墙角位置和2两个柜台位置作为特征点。根据所述特征点在激光雷达地图中的坐标位置,以及所述特征点在定位基站地图的坐标位置,代入计算方程,
Figure BDA0002178070790000081
对于每一个特征点可以得到一个方程,多个特征点即可得到方程组,通过方程组即可计算其中的变换参数,包括平移变换参数dx,dy和旋转变换参数θ,其中,xo1,yo1是激光雷达地图中的点,xo,yo是定位基站地图中的点。
在步骤S603中,根据所述第一坐标位置集和对应的第二坐标位置集计算所述变换参数。
在计算得到所述变换参数后,可以将所述定位基站地图中的定位基站,通过所述变换参数的计算,得到所述定位基站在激光雷达地图中的坐标,比如,图8所示的激光雷达地图中,可以根据所述变换参数计算位于所述激光雷达地图中的定位基站的坐标位置。根据定位基站在激光雷达地图中的坐标位置,以及机器人与所述定位基站之间的距离,即可直接计算得到机器人在激光雷达地图中的第二坐标位置,结合所述激光雷达地图可以有效的机器人定位导航,减小机器人定位丢失的机率。
在步骤S103中,根据所述第二坐标位置,以及预先创建的激光雷达地图,对所述机器人进行辅助定位导航。
在获取所述第二坐标位置后,可以确定机器人在预先创建的激光雷达地图中的位置,从而能够获取到机器人周围的障碍物信息和定位信息,避免机器人定位丢失,有利于对机器人回充等导航进行有效的控制。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图9为本申请实施例提供的一种机器人定位导航装置的结构示意图,详述如下:
所述机器人的定位场景中包括多个定位基站,所述机器人设置有激光雷达,所述机器人定位导航装置包括:
第一坐标位置获取单元901,用于根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置;
第二坐标位置计算单元902,用于根据预先计算的定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图的坐标位置的变换参数,计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置;
定位导航单元903,用于根据所述第二坐标位置,以及预先创建的激光雷达地图,对所述机器人进行辅助定位导航。
图9所述机器人定位导航装置与图1所述机器人定位导航方法对应。
图10是本申请一实施例提供的机器人的示意图。如图10所示,该实施例的机器人10包括:处理器100、存储器101以及存储在所述存储器101中并可在所述处理器100上运行的计算机程序102,例如机器人定位导航程序。所述处理器100执行所述计算机程序102时实现上述各个机器人定位导航方法实施例中的步骤。或者,所述处理器100执行所述计算机程序102时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的,所述计算机程序102可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器101中,并由所述处理器100执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序102在所述机器人10中的执行过程。例如,所述计算机程序102可以被分割成:
第一坐标位置获取单元,用于根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置;
第二坐标位置计算单元,用于根据预先计算的定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图的坐标位置的变换参数,计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置;
定位导航单元,用于根据所述第二坐标位置,以及预先创建的激光雷达地图,对所述机器人进行辅助定位导航。
所述机器人可包括,但不仅限于,处理器100、存储器101。本领域技术人员可以理解,图10仅仅是机器人10的示例,并不构成对机器人10的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述机器人还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器100可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器101可以是所述机器人10的内部存储单元,例如机器人10的硬盘或内存。所述存储器101也可以是所述机器人10的外部存储设备,例如所述机器人10上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器101还可以既包括所述机器人10的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器101用于存储所述计算机程序以及所述机器人所需的其他程序和数据。所述存储器101还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、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单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,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讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,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,在本申请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,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人定位导航方法,其特征在于,所述机器人的定位场景中包括多个定位基站,所述机器人设置有激光雷达,所述机器人定位方法包括:
根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置;
根据预先计算的定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图的坐标位置的变换参数,计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置;
根据所述第二坐标位置,以及预先创建的激光雷达地图,对所述机器人进行辅助定位导航。
2.根据权利要求1所述的机器人定位导航方法,其特征在于,在所述计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置的步骤之前,所述方法还包括:
根据所述机器人设置的激光雷达,创建机器人的工作环境区域的激光雷达地图;
获取预设的多个特征点在激光雷达地图中的第一坐标位置集,以及在所述定位基站坐标下的第二坐标位置集;
根据所述第一坐标位置集和对应的第二坐标位置集计算所述变换参数。
3.根据权利要求2所述的机器人定位导航方法,其特征在于,所述根据所述第一坐标位置集和对应的第二坐标位置集计算所述变换参数的步骤包括:
将所述第一坐标位置集和第二坐标位置集中对应的特征点的坐标位置,代入以下方程:
Figure FDA0002178070780000011
得根据多个特征点得到方程组,根据所述方程组计算得到所述变换参数,其中,xo1,yo1是激光雷达地图中的点,xo,yo是定位基站地图中的点,θ为旋转变换参数,dx,dy为平移变换参数。
4.根据权利要求1所述的机器人定位导航方法,其特征在于,所述根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置的步骤包括:
获取预设的多个定位基站在所述定位基站地图中的坐标位置;
获取多个定位基站所反馈的机器人与所述定位基站的距离;
根据所述机器人与所述定位基站的距离,以及所述定位基站的坐标位置,计算所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置。
5.根据权利要求4所述的机器人定位导航方法,其特征在于,所述根据所述机器人与所述定位基站的距离,以及所述定位基站的坐标位置,计算所述机器人在定位基站地图坐标系中的第一坐标位置的步骤包括:
将多个所述定位基站在定位坐标地图中的坐标位置、以及所述定位基站与所述机器人之间的距离,代入方程:
Figure FDA0002178070780000021
得到方程组,根据所述方程组计算得到机器人在所述定位基站地图坐标系中的坐标位置,其中,x,y是机器人在所述定位基站地图坐标系中的坐标位置,z为机器人的基站定位模块的安装高度,xn,yn,zn为第n个基站的坐标,ln为定位基站n测量出的定位基站n到机器人定位模块的距离。
6.根据权利要求4所述的机器人定位导航方法,其特征在于,所述获取预设的多个定位基站在所述定位基站地图中的坐标位置的步骤包括:
通过全站仪获取预设的多个定位基站在所述定位基站地图中的坐标位置。
7.根据权利要求1-6所述的机器人定位导航方法,其特征在于,所述定位基站为UWB定位基站。
8.一种机器人定位导航装置,其特征在于,所述机器人的定位场景中包括多个定位基站,所述机器人设置有激光雷达,所述机器人定位方法包括:
第一坐标位置获取单元,用于根据定位基站确定所述机器人在定位基站地图中的第一坐标位置;
第二坐标位置计算单元,用于根据预先计算的定位基站地图中的坐标位置与激光雷达地图的坐标位置的变换参数,计算所述第一坐标位置在激光雷达地图下的第二坐标位置;
定位导航单元,用于根据所述第二坐标位置,以及预先创建的激光雷达地图,对所述机器人进行辅助定位导航。
9.一种机器人,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述机器人定位导航方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述机器人定位导航方法的步骤。
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