CN112643665B

CN112643665B - 一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法和装置

Info

Publication number: CN112643665B
Application number: CN201910959127.9A
Authority: CN
Inventors: 张健; 张强
Original assignee: Beijing Jingdong Qianshi Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jingdong Qianshi Technology Co Ltd
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2039-10-10
Also published as: CN112643665A

Abstract

本发明公开了一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法和装置，涉及机器人运动控制领域。该方法的一具体实施方式包括：构建安装误差模型，其中，安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动；根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移位置和偏移角度，以实现安装误差的标定。该实施方式克服了现有的标定方法的准确率低、操作复杂度高、计算速率慢的技术问题，易于操作，标定表达式中各参数易整合，能够避免里程计的系统误差，进而达到显著提高标定的准确率的技术效果。

Description

一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法和装置

技术领域

本发明涉及机器人运动控制领域，尤其涉及一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法和装置。

背景技术

绝对位姿传感器用于直接测量世界坐标系下的绝对位姿信息。由于不需要像相对位姿传感器通过累积位姿变化来推算位姿，绝对位姿传感器不存在误差积累的问题。

目前绝对位姿传感器的标定方法主要有两类：

一、标定架方法。通过将移动机器人摆放在标定架的指定位置，使得移动机器人相对于标定架具有某一确定的位姿，然后读取绝对位姿传感器测量的某一时刻的位姿，根据该两个位姿来标定安装误差；

二、基于扩展卡尔曼滤波的方法。将绝对位姿传感器的安装误差作为额外的安装误差增广至原有的状态空间中，然后通过移动机器人的运行数据来估计机器人绝对位姿传感器的安装误差。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1.标定架方法中需要增设额外的标定架，增加了开发成本和工作量；且标定架在安装过程中也会引入系统误差，导致标定的结果不准确；

2.基于扩展卡尔曼滤波的方法中需要依赖里程计的测量结果，里程计的系统误差会对标定的绝对位姿传感器的安装误差产生影响，同时采用该种方法不易整合出合适的协方差参数，存在收敛速度慢和估计易发散的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法和装置，易于操作，且能够避免里程计的系统误差，显著提高标定的准确率。

为实现上述目的，根据本发明实施例的第一方面，提供了一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法，包括：

构建安装误差模型，其中，安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；

获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动；

根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移位置和偏移角度，以实现安装误差的标定。

进一步地，开环直线运动的行驶距离大于偏移位置所指示的距离。

进一步地，移动机器人在开环直线运动中的实际行驶轨迹为圆弧，且移动机器人的初始航向和终止航向均为圆弧的切线方向。

进一步地，标定偏移角度的步骤包括：根据移动机器人在开环直线运动中的起始绝对位姿信息和开环直线运动中的圆弧轨迹标定偏移角度。

进一步地，标定偏移位置的步骤包括：根据多个绝对位姿信息确定移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹上的实际位姿信息，根据实际位姿信息和多个绝对位姿信息标定偏移位置。

进一步地，确定移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹的实际位姿信息的步骤包括：根据多个绝对位姿信息拟合绝对位姿传感器的圆形运动轨迹，确定圆形运动轨迹的圆心位置，再根据圆心位置和移动机器人在开环原地旋转运动中的实际轨迹半径确定实际位姿信息。

进一步地，根据移动机器人在开环原地旋转运动中的实际位姿信息、实际位姿信息与绝对位姿信息的关系表达式以及偏移角度标定偏移位置的矩阵表达式。

根据本发明实施例的第二次方面，提供了一种绝对位姿传感器安装误差的标定装置，包括：

安装误差模型构建模块，用于构建安装误差模型，其中，安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；

绝对位姿信息获取模块，用于获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动；

标定模块，用于根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移位置和偏移角度，以实现安装误差的标定。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种终端，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述任一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：因为采用构建安装误差模型，其中，安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动；根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移位置和偏移角度，以实现安装误差的标定的技术手段，所以克服了现有的标定方法的准确率低、操作复杂度高、计算速率慢的技术问题，易于操作，标定表达式中各参数易整合，能够避免里程计的系统误差，进而达到显著提高标定的准确率的技术效果。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明第一实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法的主要流程的示意图；

图2a是根据本发明第二实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法的主要流程的示意图；

图2b是图2a所述方法中移动机器人与绝对位姿传感器相对位置的示意图；

图2c是图2a所述方法中在全局坐标系、机器人坐标系下绝对位姿传感器的坐标位置；

图2d是图2a所述方法中移动机器人在开环直线运动中的实际行驶轨迹的示意图；

图2e是图2a所述方法中移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹的示意图；

图3是根据本发明实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定装置的主要模块的示意图；

图4是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图5是适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1是根据本发明第一实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法的主要流程的示意图；如图1所示，本发明实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法包括：

步骤S101，构建安装误差模型，其中，安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度。

理想状况下，绝对位姿传感器安装于机器人坐标系原点处(通常为机器人左右两轮的中心位置)，绝对位姿传感器的朝向与机器人坐标系的x轴方向重合，本发明实施例是基于此确定绝对位姿传感器的安装误差，其中，偏移位置由绝对位姿传感器相对于机器人坐标系原点的坐标距离表示，即绝对位姿传感器相对于机器人坐标系原点分别沿x轴方向和y轴方向偏移的距离；偏移角度由绝对位姿传感器的朝向与机器人坐标系的x轴方向的夹角表示。当然，对应于具体的安装场景，绝对位姿传感器也可以安装于机器人本体的不同位置，在进行安装误差的标定时，仅需按照实际安装位置所对应的机器人坐标系变换至理想位姿对应的机器人坐标系即可，不影响本发明提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法。

步骤S102，获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动。

具体地，获取移动机器人在开环直线运动中的起始绝对位姿信息，移动机器人在开环直线运动中的实际行驶轨迹为一段圆弧，且移动机器人的初始航向和终止航向均为该圆弧的切线方法。因此，为了能够进一步地提升后续对偏移角度进行标定的准确率，上述开环直线运动的行驶距离需要远大于偏移位置所指示的距离。具体地，行驶距离要分别远大于绝对位姿传感器相对于机器人坐标系原点沿x轴方向偏移的距离和沿y轴方向偏移的距离。

获取移动机器人在开环原地旋转运动中的多个实时绝对位姿信息。机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹是一个圆形轨迹，因此，为了准确完成偏移位置的标定，需要实时获取多个绝对位姿信息。

步骤S103，根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移角度和偏移位置，以实现安装误差的标定。

具体地，根据本发明实施例，上述标定偏移角度的步骤包括：根据移动机器人在开环直线运动中的起始绝对位姿信息和开环直线运动中的圆弧轨迹标定偏移角度。

进一步地，根据本发明实施例，标定偏移位置的步骤包括：根据多个绝对位姿信息确定移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹上的实际位姿信息，根据实际位姿信息和多个绝对位姿信息标定偏移位置。

具体地，根据本发明实施例的一具体实施方式，确定移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹的实际位姿信息的步骤包括：根据多个绝对位姿信息拟合绝对位姿传感器的圆形运动轨迹，并确定圆形运动轨迹的圆心位置，再根据圆心位置和移动机器人在开环原地旋转运动中的实际轨迹半径确定实际位姿信息。

进一步地，根据本发明实施例，根据移动机器人在开环原地旋转运动中的实际位姿信息、实际位姿信息与绝对位姿信息的关系表达式以及偏移角度标定偏移位置的矩阵表达式。

根据本发明实施例的技术方案，因为采用构建安装误差模型，其中，安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动；根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移位置和偏移角度，以实现安装误差的标定的技术手段，所以克服了现有的标定方法的准确率低、操作复杂度高、计算速率慢的技术问题，易于操作，标定表达式中各参数易整合，能够避免里程计的系统误差，进而达到显著提高标定的准确率的技术效果。

图2a是根据本发明第二实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法的主要流程的示意图；如图2a所示，本发明实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法包括：

步骤S201，构建安装误差模型，其中，安装误差指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度。

理想状况下，绝对位姿传感器安装于机器人坐标系原点处(通常为机器人左右两轮的中心位置)(如图2b所示)，绝对位姿传感器的朝向与机器人坐标系的x轴方向重合，本发明实施例是基于此确定绝对位姿传感器的安装误差，其中，偏移位置由绝对位姿传感器相对于机器人坐标系原点的坐标距离表示，即绝对位姿传感器相对于机器人坐标系原点分别沿x轴方向和y轴方向偏移的距离；偏移角度由绝对位姿传感器的朝向与机器人坐标系的x轴方向的夹角表示。当然，对应于具体的安装场景，绝对位姿传感器也可以安装于机器人本体的不同位置，在进行安装误差的标定时，仅需按照实际安装位置所对应的机器人坐标系变换至理想位姿对应的机器人坐标系即可，不影响本发明提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法。

根据本发明实施例，绝对位姿传感器相对于机器人坐标系和全局坐标系的安装误差示意图如图2c所示，其中，x_w-o_w-y_w为世界坐标系，x-o-y为机器人坐标系，(x,y,θ)为机器人坐标系的坐标原点在世界坐标系中的绝对位姿信息，x和y分别是机器人在世界坐标系沿x轴方向和沿y轴方向的坐标距离，θ为机器人朝向相对于世界坐标系的x轴方向逆时针方向的偏转角度；(e_x，e_y，e_θ)为绝对位姿传感器相对于机器人坐标系的位姿信息，其中，e_x，e_y表示绝对位姿传感器在机器人坐标系沿x轴方向和沿y轴方向的坐标距离，e_θ为绝对位姿传感器朝向相对于机器人坐标系的x轴方向逆时针方向的偏转角度。e_x，e_y，e_θ三个参数表征绝对位姿传感器的安装误差。

步骤S202，获取移动机器人在开环直线运动中的多个绝对位姿信息。

通过开环直线实验标定绝对位姿传感器的安装角度误差e_θ，即只发送简单的指令使得移动机器人前行，不适用控制算法对移动机器人进行闭环控制。根据本发明实施例，为了能够进一步地提升后续对偏移角度进行标定的准确率，开环直线运动的行驶尽可能长的距离(即前行距离即远大于|e_x|，也远大于|e_y|)。

如图2d所示，在开环直线运动过程中，移动机器人的起始实际位姿信息为(x_sta、y_sta、θ_sta)，终止实际位姿信息为(x_end、y_end、θ_end)；通过绝对位姿传感器测量得到的移动机器人的起始绝对位姿信息为(x_csta、y_csta、θ_csta)，终止绝对位姿信息为(x_cend、y_cend、θ_cend)。

步骤S203，根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环直线运动中的实际行驶轨迹标定偏移角度。

具体地，标定偏移角度的步骤包括：根据移动机器人在开环直线运动中的起始绝对位姿信息和开环直线运动中的圆弧轨迹标定偏移角度。

根据差分驱动机器人运动学，在存在里程计系统误差(即左右轮径不等于标称值，左右轮之间距离不等于标称值)时，移动机器人开环运行一段距离后，其实际行驶轨迹为一标准圆弧(如图2d中加粗线条所示)，且移动机器人的初始航向和终止航向均为圆弧的切线方法，因此，可得下列关系式：

由于开环直线运动试验被设计为沿着机器人坐标系的x轴方向的长距离前行，因此，式(1)可近似为：

因此，如图2d所示，偏移角度标定公式可表示为：

步骤S204，获取移动机器人在开环原地旋转运动中的多个绝对位姿信息。

通过开环原地旋转实验标定绝对位姿传感器的偏移位置误差e_x，e_y，即只发送简单的指令使得移动机器人原地旋转，不使用控制算法对移动机器人进行闭环控制。根据本发明实施例，在标定绝对位姿传感器的偏移位置的安装误差时，应尽可能多地采集移动机器人在运动过程中不同位置的绝对位姿信息(x_i,c，y_i,c，θ_i,c)，其中，i＝1,2,3…n，要求n≥3。

如图2e所示，根据获取的移动机器人在开环原地旋转运动中的绝对位姿信息，通过最小二乘拟合出绝对位姿传感器的圆形运动轨迹，即通过(x_i,c，y_i,c)拟合出圆形方程，其对应的圆心坐标位置为(c_x,c_y)，由于绝对位姿传感器与移动机器人是固连关系，因此(c_x,c_y)同时也是移动机器人开环原地旋转运动的实际轨迹的圆心坐标位置。

步骤S205，根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹标定偏移位置。

具体地，根据本发明实施例的一具体实施方式，根据多个绝对位姿信息拟合绝对位姿传感器的圆形运动轨迹，并确定圆形运动轨迹的圆心位置，再根据圆心位置和移动机器人在开环原地旋转运动中的实际轨迹半径确定实际位姿信息。

结合图2e，移动机器人开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹上移动机器人的位置方程为：

其中，(x_i，y_i，θ_i)表示移动机器人在开环原地旋转运动中的实际位姿信息。

其中，移动机器人开环原地旋转运动的实际行驶轨迹的实际半径R是基于移动机器人的标称轮距l、左轮轮径误差系数μ_L、右轮轮径误差系数μ_R以及轮距误差系数μ_αl等参数确定的，

具体地，上述参数可以通过UMBmark方法及其改进方法计算得到。

同时，结合图2c中所示的位置关系，可以得出绝对位姿传感器测量的绝对位姿信息(x_i,c，y_i,c)和移动机器人的实际位姿信息(x_i，y_i)之间的关系表达式，即

通过图2c所示的位置关系还可以得到：

θ_i＝θ_i,c-e_θ (7)

具体地，根据本发明实施例，上述标定偏移角度的步骤包括：根据移动机器人在开环直线运动中的起始绝对位姿信息和开环直线运动中的圆弧轨迹标定偏移角度。由式(4)、(6)、(7)可得，

Ae_xy＝b (8)

其中，

故而，绝对位姿传感器的安装误差的偏移位置的矩阵表达式为：

e_xy＝(A^TA)^-1A^Tb (9)

图3是根据本发明实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定装置的主要模块的示意图；如图3所示，本发明实施例提供的绝对位姿传感器安装误差的标定装置300包括：

安装误差模型构建模块301，用于构建安装误差模型，其中，安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；

理想状况下，绝对位姿传感器安装于机器人坐标系原点处(通常为机器人左右两轮的中心位置)，绝对位姿传感器的朝向与机器人坐标系的x轴方向重合，本发明实施例是基于此确定绝对位姿传感器的安装误差，其中偏移位置由绝对位姿传感器相对于机器人坐标系原点的坐标距离表示，偏移角度由绝对位姿传感器的朝向与机器人坐标系的x轴方向的夹角表示。当然，对应于具体的安装场景，绝对位姿传感器也可以安装于机器人本体的不同位置，在进行安装误差的标定时，仅需按照实际安装位置所对应的机器人坐标系变换至理想位姿对应的机器人坐标系即可，不影响本发明提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法。

绝对位姿信息获取模块302，用于获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动。

具体地，绝对位姿信息获取模块302获取移动机器人在开环直线运动中的起始绝对位姿信息，移动机器人在开环直线运动中的实际行驶轨迹为一段圆弧，且移动机器人的初始航向和终止航向均为该圆弧的切线方法。因此，为了能够进一步地提升后续对偏移角度进行标定的准确率，上述开环直线运动的行驶距离需要远大于偏移位置所指示的距离。具体地，行驶距离要分别远大于绝对位姿传感器相对于机器人坐标系原点沿x轴方向偏移的距离和沿y轴方向偏移的距离。

进一步地，根据本发明实施例，绝对位姿信息获取模块302获取移动机器人在开环原地旋转运动中的多个实时绝对位姿信息。机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹是一个圆形轨迹，因此，为了准确完成偏移位置的标定，需要实时获取多个绝对位姿信息。

标定模块303，用于根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移角度和偏移位置，以实现安装误差的标定。

具体地，根据本发明实施例，标定模块303用于根据移动机器人在开环直线运动中的起始绝对位姿信息和开环直线运动中的圆弧轨迹标定偏移角度。

进一步地，根据本发明实施例，标定模块303还用于根据多个绝对位姿信息确定移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹上的实际位姿信息，根据实际位姿信息和多个绝对位姿信息标定偏移位置。

进一步地，根据本发明实施例的具体实施方式，标定模块303还用于根据多个绝对位姿信息拟合绝对位姿传感器的圆形运动轨迹，并确定圆形运动轨迹的圆心位置，再根据该圆心位置和移动机器人在开环原地旋转运动中的实际轨迹半径确定实际位姿信息。

可以理解的是，由于方法实施例与装置实施例为相同技术构思的不同呈现形式，因此，本申请中方法实施例部分的内容应同步适配于装置实施例部分，此处不再赘述。

图4示出了可以应用本发明实施例的绝对位姿传感器安装误差的标定方法或绝对位姿传感器安装误差的标定装置的示例性系统架构400。

如图4所示，系统架构400可以包括终端设备401、402、403，网络404和服务器405。网络404用以在终端设备401、402、403和服务器405之间提供通信链路的介质。网络404可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备401、402、403通过网络404与服务器405交互，以接收或发送消息等。终端设备401、402、403上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等(仅为示例)。

终端设备401、402、403可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器405可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备401、402、403所浏览的购物类网站提供支持的后台管理服务器(仅为示例)。后台管理服务器可以对接收到的多个绝对位姿信息等数据进行分析处理，并将处理结果(例如开环运动中的实际行驶轨迹上的实际位姿信息、偏移角度的标定表达式、偏移位置的标定表达式)反馈给终端设备。

需要说明的是，本发明实施例所提供的绝对位姿传感器安装误差的标定方法一般由服务器405执行，相应地，绝对位姿传感器安装误差的标定装置一般设置于服务器405中。

应该理解，图4中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

下面参考图5，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统500的结构示意图。图5示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，计算机系统500包括中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还存储有系统500操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)501执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括安装误差模型构建模块、绝对位姿信息获取模块、标定模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定，例如，标定模块还可以被描述为“用于根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移角度和偏移位置的模块”。

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：构建安装误差模型，其中，安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动；根据多个绝对位姿信息和移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定偏移位置和偏移角度，以实现安装误差的标定。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims

1.一种绝对位姿传感器安装误差的标定方法，其特征在于，包括：

构建安装误差模型，其中，所述安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；

获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，所述开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动；

根据所述多个绝对位姿信息和所述移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定所述偏移位置和所述偏移角度，以实现所述安装误差的标定；

其中，所述标定偏移位置的步骤包括：

根据所述多个绝对位姿信息确定所述移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹上的实际位姿信息，根据所述实际位姿信息和所述多个绝对位姿信息标定所述偏移位置；

其中，所述确定移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹的实际位姿信息的步骤包括：

根据所述多个绝对位姿信息拟合所述绝对位姿传感器的圆形运动轨迹，确定所述圆形运动轨迹的圆心位置，再根据所述圆心位置和移动机器人在开环原地旋转运动中的实际轨迹半径确定所述实际位姿信息。

2.根据权利要求1所述的绝对位姿传感器安装误差的标定方法，其特征在于，所述开环直线运动的行驶距离大于所述偏移位置所指示的距离。

3.根据权利要求1所述的绝对位姿传感器安装误差的标定方法，其特征在于，移动机器人在开环直线运动中的实际行驶轨迹为圆弧，且所述移动机器人的初始航向和终止航向均为所述圆弧的切线方向。

4.根据权利要求3所述的绝对位姿传感器安装误差的标定方法，其特征在于，所述标定偏移角度的步骤包括：根据移动机器人在开环直线运动中的起始绝对位姿信息和开环直线运动中的圆弧轨迹标定所述偏移角度。

5.根据权利要求1所述的绝对位姿传感器安装误差的标定方法，其特征在于，根据移动机器人在开环原地旋转运动中的实际位姿信息、所述实际位姿信息与所述绝对位姿信息的关系表达式以及所述偏移角度标定所述偏移位置的矩阵表达式。

6.一种绝对位姿传感器安装误差的标定装置，其特征在于，包括：

安装误差模型构建模块，用于构建安装误差模型，其中，所述安装误差模型指示了绝对位姿传感器的偏移位置和偏移角度；

绝对位姿信息获取模块，用于获取移动机器人在开环运动中的多个绝对位姿信息，其中，所述开环运动包括开环直线运动和开环原地旋转运动；

标定模块，用于根据所述多个绝对位姿信息和所述移动机器人在开环运动中的实际行驶轨迹标定所述偏移位置和所述偏移角度，以实现所述安装误差的标定；

其中，所述标定模块，还用于根据所述多个绝对位姿信息确定所述移动机器人在开环原地旋转运动中的实际行驶轨迹上的实际位姿信息，根据所述实际位姿信息和所述多个绝对位姿信息标定所述偏移位置；

所述标定模块，还用于根据所述多个绝对位姿信息拟合所述绝对位姿传感器的圆形运动轨迹，确定所述圆形运动轨迹的圆心位置，再根据所述圆心位置和移动机器人在开环原地旋转运动中的实际轨迹半径确定所述实际位姿信息。

7.一种终端，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的方法。

8.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。