CN112764414A - 数据处理方法、装置、系统、计算机可读存储介质 - Google Patents

数据处理方法、装置、系统、计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种数据处理方法，包括：获取由安装于移动设备的第一采集装置采集的移动设备的至少一组测量移动数据，至少一组测量移动数据中的每一组移动数据均包括测量起点位置信息和测量终点位置信息，获取由第二采集装置采集的移动设备的驱动轮的至少一组测量转速数据，至少一组测量转速数据表征移动设备的测量移动速度，处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数，其中，多个待定参数至少表征第一采集装置的安装误差、第二采集装置的测量误差和驱动轮的安装误差。本公开还提供了一种数据处理装置、一种数据处理系统以及一种计算机可读存储介质。

Description

数据处理方法、装置、系统、计算机可读存储介质
技术领域
本公开涉及计算机技术领域，更具体地，涉及一种数据处理方法、一种数据处理装置、一种数据处理系统、以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
在移动设备的运动过程中，可以通过采集装置实时测量移动设备的当前运动参数，并基于当前运动参数生成控制指令，以控制移动设备的下一步运动。移动设备例如可以是AGV(Automated Guided Vehicle)设备，当前运动参数例如可以是移动设备的移动速度或者驱动轮的转速。但是，由于采集装置或驱动轮的安装误差，以及采集装置的测量误差等问题，导致所采集的当前运动参数不是真实的运动参数，从而使得生成的控制指令无法准确控制移动设备的下一步运动。
在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题，相关技术中通常通过人工标定的方式估计采集装置的安装误差、驱动轮的安装误差、采集装置的测量误差等参数，但是由于标定工具的局限性导致参数估计的效果不佳，并且人工标定的方式过于依赖工程师的经验、人工成本高，不适合大规模生产。
发明内容
有鉴于此，本公开提供了一种优化的数据处理方法、数据处理装置、数据处理系统和计算机可读存储介质。
本公开的一个方面提供了一种数据处理方法，包括：获取由安装于移动设备的第一采集装置采集的所述移动设备的至少一组测量移动数据，所述至少一组测量移动数据中的每一组移动数据均包括测量起点位置信息和测量终点位置信息，获取由第二采集装置采集的所述移动设备的驱动轮的至少一组测量转速数据，所述至少一组测量转速数据表征所述移动设备的测量移动速度，处理所述至少一组测量移动数据和所述至少一组测量转速数据，得到所述移动设备的多个待定参数，其中，所述多个待定参数至少表征所述第一采集装置的安装误差、所述第二采集装置的测量误差和所述驱动轮的安装误差。
根据本公开实施例，上述方法还包括：获取所述移动设备当前的测量移动数据和所述驱动轮当前的测量转速数据，基于当前的测量移动数据、当前的测量转速数据和所述多个待定参数，确定所述移动设备当前的真实移动数据和所述驱动轮当前的真实转速数据，基于当前的真实移动数据和当前的真实转速数据，控制所述移动设备运动。
根据本公开实施例，上述获取由安装于移动设备上的第一采集装置采集的所述移动设备的至少一组测量移动数据包括：在所述移动设备经过多个标签的同时，获取由所述第一采集装置采集的所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息，得到多个设备位置信息，确定所述多个设备位置信息中的任意两个作为一组测量移动数据。
根据本公开实施例，上述获取由所述第一采集装置采集的所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息包括：获取每个标签的标签位置信息，确定所述移动设备经过每个标签时与每个标签的相对位置信息，基于所述标签位置信息和所述相对位置信息，确定所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息。
根据本公开实施例，上述处理所述至少一组测量移动数据和所述至少一组测量转速数据，得到所述移动设备的多个待定参数包括：确定所述至少一组测量移动数据、所述至少一组测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型，其中，所述关系模型包括第一数量个关系方程，所述第一数量大于所述多个待定参数的个数，利用最小二乘法计算所述关系模型，得到所述多个待定参数。
根据本公开实施例，上述确定所述至少一组测量移动数据、所述至少一组测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型包括：获取所述测量移动数据中的测量起点位置信息与真实移动数据中真实起点位置信息之间的第一关系，获取真实移动数据中真实起点位置信息与真实终点位置信息之间的运动学模型，获取所述测量移动数据中的测量终点位置信息与真实移动数据中真实终点位置信息之间的第二关系，基于所述第一关系、所述运动学模型以及所述第二关系，确定测量起点位置信息、测量终点位置信息、测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型。
本公开的另一个方面提供了一种数据处理装置，包括：第一获取模块、第二获取模块以及处理模块。其中，第一获取模块，获取由安装于移动设备的第一采集装置采集的所述移动设备的至少一组测量移动数据，所述至少一组测量移动数据中的每一组移动数据均包括测量起点位置信息和测量终点位置信息。第二获取模块，获取由第二采集装置采集的所述移动设备的驱动轮的至少一组测量转速数据，所述至少一组测量转速数据表征所述移动设备的测量移动速度。处理模块，处理所述至少一组测量移动数据和所述至少一组测量转速数据，得到所述移动设备的多个待定参数，其中，所述多个待定参数至少表征所述第一采集装置的安装误差、所述第二采集装置的测量误差和所述驱动轮的安装误差。
根据本公开实施例，上述装置还包括：第三获取模块、确定模块以及控制模块。其中，第三获取模块，获取所述移动设备当前的测量移动数据和所述驱动轮当前的测量转速数据。确定模块，基于当前的测量移动数据、当前的测量转速数据和所述多个待定参数，确定所述移动设备当前的真实移动数据和所述驱动轮当前的真实转速数据。控制模块，基于当前的真实移动数据和当前的真实转速数据，控制所述移动设备运动。
根据本公开实施例，上述获取由安装于移动设备上的第一采集装置采集的所述移动设备的至少一组测量移动数据包括：在所述移动设备经过多个标签的同时，获取由所述第一采集装置采集的所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息，得到多个设备位置信息，确定所述多个设备位置信息中的任意两个作为一组测量移动数据。
根据本公开实施例，上述获取由所述第一采集装置采集的所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息包括：获取每个标签的标签位置信息，确定所述移动设备经过每个标签时与每个标签的相对位置信息，基于所述标签位置信息和所述相对位置信息，确定所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息。
根据本公开实施例，上述处理所述至少一组测量移动数据和所述至少一组测量转速数据，得到所述移动设备的多个待定参数包括：确定所述至少一组测量移动数据、所述至少一组测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型，其中，所述关系模型包括第一数量个关系方程，所述第一数量大于所述多个待定参数的个数，利用最小二乘法计算所述关系模型，得到所述多个待定参数。
根据本公开实施例，上述确定所述至少一组测量移动数据、所述至少一组测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型包括：获取所述测量移动数据中的测量起点位置信息与真实移动数据中真实起点位置信息之间的第一关系，获取真实移动数据中真实起点位置信息与真实终点位置信息之间的运动学模型，获取所述测量移动数据中的测量终点位置信息与真实移动数据中真实终点位置信息之间的第二关系，基于所述第一关系、所述运动学模型以及所述第二关系，确定测量起点位置信息、测量终点位置信息、测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型。
本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。
本公开的另一方面提供了一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。
根据本公开的实施例，可以至少部分地解决相关技术中通过人工标定采集装置或驱动轮的安装误差，以及采集装置的测量误差，但是由于标定工具的局限性导致标定效果不佳，并且人工标定的方式过于依赖工程师的经验、人工成本高，不适合大规模生产的问题，并因此可以实现提高采集装置的安装误差、驱动轮的安装误差、采集装置的测量误差等参数的估计准确性的技术效果。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示意性示出了根据本公开实施例的数据处理方法和数据处理装置的系统架构；
图2示意性示出了根据本公开实施例的数据处理方法的流程图；
图3示意性示出了根据本公开实施例的采集移动数据的示意图；
图4示意性示出了根据本公开实施例的第一采集装置的安装误差的示意图；
图5示意性示出了根据本公开实施例的驱动轮系的安装误差的示意图；
图6示意性示出了根据本公开实施例的驱动轮安装偏角的示意图；
图7示意性示出了根据本公开另一实施例的数据处理方法的流程图；
图8示意性示出了根据本公开实施例的数据处理装置的框图；
图9示意性示出了根据本公开另一实施例的数据处理装置的框图；以及
图10示意性示出了根据本公开实施例的适于数据处理的计算机系统的方框图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
本公开的实施例提供了一种数据处理方法，包括：获取由安装于移动设备的第一采集装置采集的移动设备的至少一组测量移动数据，至少一组测量移动数据中的每一组移动数据均包括测量起点位置信息和测量终点位置信息。然后，获取由第二采集装置采集的移动设备的驱动轮的至少一组测量转速数据，至少一组测量转速数据表征移动设备的测量移动速度。最后，处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数，其中，多个待定参数至少表征第一采集装置的安装误差、第二采集装置的测量误差和驱动轮的安装误差。
图1示意性示出了根据本公开实施例的数据处理方法和数据处理装置的系统架构。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本公开实施例的系统架构的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。
如图1所示，根据该实施例的系统架构100可以包括移动设备101、网络102和服务器103。网络102用以在移动设备101和服务器103之间提供通信链路的介质。网络102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。
其中，移动设备101可以通过网络102与服务器103交互，以接收或发送消息等。移动设备101例如可以是AGV(Automated Guided Vehicle)设备，该移动设备例如可以通过第一采集装置采集移动设备的移动数据或者通过第二采集装置采集移动设备的转速数据，并通过网络102将所采集的数据发送给服务器103处理。
服务器103可以是提供各种服务的服务器，例如为后台管理服务器(仅为示例)。后台管理服务器可以对接收到来自移动设备的数据进行分析等处理，并将处理结果反馈给移动设备101。
需要说明的是，本公开实施例所提供的数据处理方法一般可以由服务器103执行。相应地，本公开实施例所提供的数据处理装置一般可以设置于服务器103中。本公开实施例所提供的数据处理方法也可以由不同于服务器103且能够与移动设备101和/或服务器103通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本公开实施例所提供的数据处理装置也可以设置于不同于服务器103且能够与移动设备101和/或服务器103通信的服务器或服务器集群中。
例如，本公开实施例的所采集的至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据可以存储在移动设备101中，通过移动设备101将所采集的至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据发送至服务器103中，服务器103可以处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数，或者，移动设备101也可以直接处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数。另外，所采集的至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据还可以直接存储在服务器103中，由服务器103直接处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数。
应该理解，图1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。
图2示意性示出了根据本公开实施例的数据处理方法的流程图。
图3示意性示出了根据本公开实施例的采集移动数据的示意图。
以下结合图2和图3描述本公开实施例的数据处理方法。如图2所示，该方法包括操作S210～S230。
在操作S210，获取由安装于移动设备的第一采集装置采集的移动设备的至少一组测量移动数据，至少一组测量移动数据中的每一组移动数据均包括测量起点位置信息和测量终点位置信息。
根据本公开实施例，移动设备例如可以是AGV(Automated Guided Vehicle)设备。其中，安装于移动设备上的第一采集装置例如可以是PGV(位置引导视觉系统)装置，该PGV装置例如安装于移动设备的车体底部。在移动设备移动时，可以通过车体底部的第一采集装置采集地面上的标签信息。其中，标签例如可以是贴在地面上的二维码，移动设备可以通过二维码定位自身的设备位置。
如图3所示，在移动设备经过多个标签的同时，获取由第一采集装置采集的移动设备经过每个标签时的设备位置信息，得到多个设备位置信息。例如，移动设备依次经过标签1、标签2、标签3、标签4、……，每经过一个标签可以得到移动设备的当前位置。
例如，当移动设备经过标签时，获取每个标签的标签位置信息，并确定移动设备经过每个标签时与每个标签的相对位置信息。然后，基于标签位置信息和相对位置信息，确定移动设备经过每个标签时的设备位置信息。
例如，以移动设备经过标签1举例，标签1的位置信息例如为(x，y)，移动设备经过标签1时，移动设备的位置信息例如为(x，y，θ)，其中θ例如为移动设备的偏转角度。
因此，当移动设备依次经过标签1、标签2、标签3、标签4、……时，所得到的多个设备位置信息例如为位置1、位置2、位置3、位置4、……。其后，确定多个设备位置信息中的任意两个作为一组测量移动数据，例如可以将位置1和位置2作为第一组测量移动数据，位置1例如为测量起点位置信息，位置2例如为测量终点位置信息。可以将位置2和位置3作为第二组测量移动数据，位置2例如为测量起点位置信息，位置3例如为测量终点位置信息。可以将位置3和位置4作为第三组测量移动数据，位置3例如为测量起点位置信息，位置4例如为测量终点位置信息。
在操作S220，获取由第二采集装置采集的移动设备的驱动轮的至少一组测量转速数据，至少一组测量转速数据表征移动设备的测量移动速度。
根据本公开实施例，第二采集装置例如可以是安装在移动设备左驱动轮和右驱动轮的轮速传感器，该轮速传感器例如用于分别采集驱动轮和右驱动轮的转速信息。
例如，当移动设备依次经过标签1、标签2、标签3、标签4、……时，可以通过轮速传感器采集左右驱动轮的转速信息，分别得到转速1、转速2、转速3、转速4、……。其后，例如可以将转速1和转速2作为第一组测量转速数据，转速2和转速3作为第二组测量转速数据，转速3和转速4作为第三组测量转速数据，……。其中，每一组测量转速数据均包括左驱动轮和右驱动轮的转速信息。
在操作S230，处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数，其中，多个待定参数至少表征第一采集装置的安装误差、第二采集装置的测量误差和驱动轮的安装误差。
根据本公开实施例，多个待定参数例如包括γl、γr、m、n、Δφ、γb。其中，m、n、Δφ例如能够表征第一采集装置(PGV装置)的安装误差。γl、γr例如能够表征第二采集装置(轮速传感器)的测量误差。γb例如能够表征驱动轮系的安装误差。以下将详细介绍多个待定参数γl、γr、m、n、Δφ、γb的含义。
第一，γl、γr例如能够表征第二采集装置(轮速传感器)的测量误差。其中，轮速传感器所测量的驱动轮的转速数据乘以驱动轮半径即可得到驱动轮的线速度信息。为了便于理解，以下均以线速度表示轮速信息，如以下公式(1)所示：
Figure BDA0002259318270000101
其中，
Figure BDA0002259318270000102
例如分别表示左驱动轮、右驱动的轮速的真实值，
Figure BDA0002259318270000103
例如表示轮速传感器的测量值，γl、γr为待定参数。其中，γl、γr的理想值均为1，表示第二采集装置(轮速传感器)的没有测量误差，所测量的轮速信息即为真实轮速信息。
第二，m、n、Δφ例如能够表征第一采集装置(PGV装置)的安装误差，例如可以表征PGV装置安装的位置及角度偏差，例如如图4所示。
图4示意性示出了根据本公开实施例的第一采集装置的安装误差的示意图。
如图4所示，移动设备AGV的运动模型例如为：
Figure BDA0002259318270000104
其中，(xc，yc，θc)例如为定义在左右驱动轮连线的中心点C的位姿。PGV装置的安装位置理论上应该是在中心点C，但由于安装误差，导致PGV装置的安装位置(例如如图4中所示的P点)实际上与中心点C之间的位姿差为m、n、Δφ。
如图4所示，PGV装置的位姿坐标例如满足：
Figure BDA0002259318270000111
根据式(3)可知，PGV装置的安装误差将直接影响移动设备AGV的位姿估计。
第三，γb例如能够表征驱动轮系的安装误差。其中，γb例如与左右驱动轮间距的误差γB以及左右驱动轮的车轴不共线引起的误差αb相关：
γb＝γB/cos(αb)2 (4)
其中，左右驱动轮的轮距(左右驱动轮之间的距离)的误差γB如式(5)所示：
Figure BDA0002259318270000112
其中，
Figure BDA0002259318270000113
例如为估计的轮距，
Figure BDA0002259318270000114
例如为测量的轮距，γB的理想值为1。
图5示意性示出了根据本公开实施例的驱动轮系的安装误差的示意图。
如图5所示，左右驱动轮的车轴不共线引起的误差例如为αb。例如由式(6)可知该误差αb。
Figure BDA0002259318270000115
其中，B例如为真实的轮距。另外，移动设备AGV的运动控制器例如可以基于AGV运动学模型控制运动。因此，可以通过实时解算满足期望运动轨迹的控制指令，来实现移动设备AGV的高精度运动。其中，移动设备AGV运动学模型的建模精度将直接影响移动设备AGV的控制效果。两轮差动式移动设备AGV的运动学模型例如描述如下：
Figure BDA0002259318270000116
其中，v表示移动设备AGV前进方向的线速度，ω表示移动设备AGV自身旋转的角速度，θ表示当前车体前进方向与所建坐标系的x轴正向的夹角。移动设备AGV运动的线速度v和角速度ω分别满足：
Figure BDA0002259318270000121
其中，vl、vr分别为左右驱动的轮速(线速度)，B为左右驱动轮之间的间距。
然而，由于元部件生产、装配等过程不可避免地存在误差，导致移动设备AGV在实际运动过程中并不严格满足上述式(7)和式(8)所示的运动学模型。换言之，上述式(7)和式(8)描述的运动学模型中可能存在的建模不确定性例如包括左右驱动轮速vl、vr测量存在误差，以及左右驱动轮间距B测量存在误差等等。
另外，移动设备AGV的前向速度为
Figure BDA0002259318270000122
其中，
Figure BDA0002259318270000123
例如分别表示左右驱动轮速的真实值。由式(9)可知，前向速度
Figure BDA0002259318270000124
不受误差αb的影响。
参考图5，由式(7)可知，移动设备AGV的真实旋转角速度
Figure BDA0002259318270000125
例如为：
Figure BDA0002259318270000126
并结合式(6)和式(10)，可得：
Figure BDA0002259318270000127
根据上式(11)可知，左右驱动轮不共线将影响旋转角速度
Figure BDA0002259318270000128
的估计。
以上即为对多个待定参数例如γl、γr、m、n、Δφ、γb的详细介绍。接下来，将继续介绍如何处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数γl、γr、m、n、Δφ、γb。
在此之前，首先引入关于左右驱动轮安装存在偏角误差的概念。在后续求解多个待定参数γl、γr、m、n、Δφ、γb的建模过程中将用到该偏角误差的概念。
图6示意性示出了根据本公开实施例的驱动轮安装偏角的示意图。
如图6所示，αl、αr分别为左驱动轮和右驱动轮安装的偏差角：
Figure BDA0002259318270000131
其中，
Figure BDA0002259318270000132
例如分别表示左右驱动轮速的真实值，
Figure BDA0002259318270000133
例如表示轮速传感器的测量值，αl、αr例如为未知参数。
以下，将具体介绍如何处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数γl、γr、m、n、Δφ、γb。
例如，首先确定至少一组测量移动数据、至少一组测量转速数据和多个待定参数之间的关系模型，其中，关系模型例如包括第一数量个关系方程，第一数量大于多个待定参数的个数。
例如，由一组测量移动数据和一组测量转速数据可以得到关于多个待定参数γl、γr、m、n、Δφ、γb之间的第一数量个(例如3个)关系方程。为了利用最小二乘法计算第一数量个关系方程得到多个待定参数，需要确保第一数量个关系方程的数量大于待定参数的数量。因此，由于多个待定参数γl、γr、m、n、Δφ、γb包括6个参数，第一数量需要大于6。因此，至少需要三组测量移动数据和三组测量转速数据建立9个关系方程。
以下将详细描述通过三组测量移动数据中第一组以及三组测量转速数据中的第一组建立3个关系方程的过程。可以理解，通过第二组测量移动数据和第二组测量转速数据建立3个关系方程的过程、以及通过第三组测量移动数据和第三组测量转速数据建立3个关系方程的过程类似。
其中，基于第一组测量移动数据和第一组测量转速数据建模过程如下。当移动设备AGV经过标签1和标签2时获取第一组测量移动数据和第一组测量转速数据。具体地，在经过标签1(起点)时通过第一采集装置(PGV设备)采集测量起点位置信息，在经过标签2(终点)时通过第一采集装置(PGV设备)采集测量终点位置信息。
根据上述式(3)，在起点位置，获取PGV设备所测量的测量移动数据中的测量起点位置信息
Figure BDA0002259318270000141
与车体中心的真实移动数据中的真实起点位置信息
Figure BDA0002259318270000142
之间的第一关系，该第一关系例如满足式(13)：
Figure BDA0002259318270000143
在终点位置，获取车体中心的真实移动数据中真实起点位置信息
Figure BDA0002259318270000144
与真实终点位置信息
Figure BDA0002259318270000145
之间的运动学模型，该运动学模型如式(14)：
Figure BDA0002259318270000146
其中，
Figure BDA0002259318270000147
为校正后真实的速度信息，t0为移动设备在起点的时刻，tf为移动设备在终点的时刻。
然后，在终点位置，获取PGV设备所测量的测量移动数据中的测量终点位置信息
Figure BDA0002259318270000148
与车体中心的真实移动数据中的真实终点位置信息
Figure BDA0002259318270000149
之间的第二关系，该第二关系例如满足式(15)：
Figure BDA00022593182700001410
根据本公开实施例，可以基于第一关系、运动学模型以及第二关系，确定测量起点位置信息、测量终点位置信息、测量转速数据和多个待定参数之间的关系模型，最后利用最小二乘法计算关系模型，得到多个待定参数。该具体过程如下描述。
例如，首先基于上述式(14)和式(15)可得：
Figure BDA0002259318270000151
再根据式(13)，可将式(16)转换为以下式(17)：
Figure BDA0002259318270000152
其中，根据
Figure BDA0002259318270000153
上式(17)进一步可以展开为式(18)：
Figure BDA0002259318270000154
根据本公开实施例，PGV装置例如安装在安装支架上，该安装支架例如固定于车体底部。由于安装支架的存在，使得PGV装置的安装误差上界是可估计的，其中角度偏差|Δφ|≤1°，因此，上式(18)可进一步近似为以下式(19)：
Figure BDA0002259318270000161
为了使上式(19)形式简洁，定义如下记号：
Figure BDA0002259318270000162
其中，参数
Figure BDA0002259318270000163
含有未知变量
Figure BDA0002259318270000164
待后续确定。
根据式(20)，式(19)可表示为如下式(21)：
Figure BDA0002259318270000165
根据本公开实施例，移动设备AGV的前向速度
Figure BDA0002259318270000166
例如为：
Figure BDA0002259318270000167
然后，引入待定参数γl、γr和未知参数αl、αr，式(22)例如变为：
Figure BDA0002259318270000168
根据本公开实施例，移动设备AGV的旋转角速度
Figure BDA0002259318270000169
例如为：
Figure BDA00022593182700001610
然后，引入待定参数γl、γr、未知参数αl、αr和由于左右驱动轮的车轴不共线引起的误差αb，式(24)例如变为：
Figure BDA0002259318270000171
在实际应用中，由于误差项αl、αr、αb比较小，因此，可以对式(23)进行化简得到式(26)，以及对式(25)进行化简得到式(27)：
Figure BDA0002259318270000172
Figure BDA0002259318270000173
其中，如式(4)所示，γb＝γB/cos(αb)2。
根据式(26)和式(27)，式(21)中的各项可表示如以下式(28)～(30)所示：
Figure BDA0002259318270000174
Figure BDA0002259318270000175
Figure BDA0002259318270000176
为了使上式(28)～(30)形式简洁，定义如下记号：
Figure BDA0002259318270000177
Figure BDA0002259318270000181
根据式(30)～(31)，上述式(21)可进一步表示为：
Figure BDA0002259318270000182
其中，多个待定参数γl、γr、m、n、Δφ、γb可以定义为待辨识的变量组X＝{γl，γr，m，n，Δφ，γb}。其中，上述式(32)可表示如下：
Figure BDA0002259318270000183
其中，通过第一组测量移动数据和第一组测量转速数据所建立的3个关系方程如式(33)所示。可以理解，通过第二组测量移动数据和第二组测量转速数据建立3个关系方程的过程、以及通过第三组测量移动数据和第三组测量转速数据建立3个关系方程的过程类似。
因此，例如可以记第i组数据为：
Figure BDA0002259318270000184
则
A(i)X＝B(i) (35)
其中，i＝1，2，…，N，N为实验次数。一般取N≥3。为了便于理解，本公开实施例以N＝3举例。
然后，记如下线性方程组：
AX＝B (36)
其中，
Figure BDA0002259318270000191
上式(36)方程例如为超定方程，其最小二乘解具体可以表示为：
X＝(ATA)-1ATB (37)
根据式(20)所示，由于式(36)中的系数矩阵A含未知参数pyθ，导致问题无法直接求解。因此，本公开实施例可以采用迭代求解方式求解方程组，例如，迭代次数为k＝n次，n为大于等于2的整数。
其中，未知参数pyθ例如为：
Figure BDA0002259318270000192
首先，可以为γl、γr赋初值，例如令γl(1)＝1，γr(1)＝1。
在第一次迭代时，将γl(1)＝1和γr(1)＝1带入式(38)中，得到第一次迭代的pyθ(1)，将pyθ(1)带入系数矩阵A中，得到第一次迭代的系数矩阵A(1)，该系数矩阵A(1)中不含未知参数，进而可以通过最小二乘法求解式(36)，得到第一次迭代的参数X＝{γl，γr，m，n，Δφ，γb}。其中，将第一次迭代的参数X中的参数值γl、γr(标记为γl(2)、γr(2))作为第二次迭代的基础。
在第二次迭代时，将γl(2)、γr(2)带入式(38)中，得到第二次迭代的pyθ(2)，将pyθ(2)带入系数矩阵A中，并通过最小二乘法计算得到第二次迭代的参数X＝{γl，γr，m，n，Δφ，γb}。其中，将第二次迭代的参数X中的参数值中γl、γr(标记为γl(3)、γr(3))作为第三次迭代的基础。以此循环，直至达到迭代次数，并可以将最后一次迭代所求得的参数X＝{γl，γr，m，n，Δφ，γb}作为最终的参数。
图7示意性示出了根据本公开另一实施例的数据处理方法的流程图。
如图7所示，该方法包括操作S210～S230以及操作S710～S730。其中，操作S210～S230与上参考图2描述的操作相同或类似，在此不再赘述。
在操作S710，获取移动设备当前的测量移动数据和驱动轮当前的测量转速数据。
根据本公开实施例，在得到多个待定参数γl、γr、m、n、Δφ、γb之后，可以通过第一采集装置采集移动设备AGV的当前的测量移动数据和通过第二采集装置采集移动设备AGV驱动轮当前的测量转速数据。由于误差的存在，所采集的当前的测量移动数据和当前的测量转速数据不是移动设备的真实运动参数。
在操作S720，基于当前的测量移动数据、当前的测量转速数据和多个待定参数，确定移动设备当前的真实移动数据和驱动轮当前的真实转速数据。
在操作S730，基于当前的真实移动数据和当前的真实转速数据，控制移动设备运动。
由于当前的测量移动数据、当前的测量转速数据以及当前的真实移动数据、当前的真实转速数据之间存在误差γl、γr、m、n、Δφ、γb，因此，可以通过当前的测量移动数据、当前的测量转速数据以及误差γl、γr、m、n、Δφ、γb计算得到当前的真实移动数据和当前的真实转速数据，以便得知移动设备当前真实的运动，便于根据当前的真实移动数据和当前的真实转速数据生成控制指令，从而可以根据控制指令控制移动设备的下一步运动。
通过本公开实施例的技术方案，通过采集移动设备的移动数据和转速数据即可计算得到移动设备的各项误差，便于根据各项误差实时确定移动设备的真实运动，以根据真实运动控制移动设备的运动，实现提高移动设备的控制精度的效果。另外，本公开实施例通过移动数据和转速数据计算移动设备的各项误差，提高了各项误差的计算效率和精度，并且不需要人工进行误差标定，减少了人工成本。
图8示意性示出了根据本公开实施例的数据处理装置的框图。
如图8所示，数据处理装置800例如包括第一获取模块810、第二获取模块820以及处理模块830。
第一获取模块810可以用于获取由安装于移动设备的第一采集装置采集的移动设备的至少一组测量移动数据，至少一组测量移动数据中的每一组移动数据均包括测量起点位置信息和测量终点位置信息。根据本公开实施例，第一获取模块810例如可以执行上文参考图2描述的操作S210，在此不再赘述。
第二获取模块820可以用于获取由第二采集装置采集的移动设备的驱动轮的至少一组测量转速数据，至少一组测量转速数据表征移动设备的测量移动速度。根据本公开实施例，第二获取模块820例如可以执行上文参考图2描述的操作S220，在此不再赘述。
处理模块830可以用于处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数，其中，多个待定参数至少表征第一采集装置的安装误差、第二采集装置的测量误差和驱动轮的安装误差。根据本公开实施例，处理模块830例如可以执行上文参考图2描述的操作S230，在此不再赘述。
根据本公开实施例，获取由安装于移动设备上的第一采集装置采集的移动设备的至少一组测量移动数据包括：在移动设备经过多个标签的同时，获取由第一采集装置采集的移动设备经过每个标签时的设备位置信息，得到多个设备位置信息，确定多个设备位置信息中的任意两个作为一组测量移动数据。
根据本公开实施例，获取由通过第一采集装置采集的移动设备经过每个标签时的设备位置信息包括：获取每个标签的标签位置信息，确定移动设备经过每个标签时与每个标签的相对位置信息，基于标签位置信息和相对位置信息，确定移动设备经过每个标签时的设备位置信息。
根据本公开实施例，处理至少一组测量移动数据和至少一组测量转速数据，得到移动设备的多个待定参数包括：确定至少一组测量移动数据、至少一组测量转速数据和多个待定参数之间的关系模型，其中，关系模型包括第一数量个关系方程，第一数量大于多个待定参数的个数，利用最小二乘法计算关系模型，得到多个待定参数。
根据本公开实施例，确定至少一组测量移动数据、至少一组测量转速数据和多个待定参数之间的关系模型包括：获取测量移动数据中的测量起点位置信息与真实移动数据中真实起点位置信息之间的第一关系，获取真实移动数据中真实起点位置信息与真实终点位置信息之间的运动学模型，获取测量移动数据中的测量终点位置信息与真实移动数据中真实终点位置信息之间的第二关系，基于第一关系、运动学模型以及第二关系，确定测量起点位置信息、测量终点位置信息、测量转速数据和多个待定参数之间的关系模型。
图9示意性示出了根据本公开另一实施例的数据处理装置的框图。
如图9所示，数据处理装置900例如包括第一获取模块810、第二获取模块820、处理模块830、第三获取模块910、确定模块920以及控制模块930。其中，第一获取模块810、第二获取模块820以及处理模块830例如与上参考图6描述的模块相同或类似，在此不再赘述。
第三获取模块910可以用于获取移动设备当前的测量移动数据和驱动轮当前的测量转速数据。根据本公开实施例，第三获取模块910例如可以执行上文参考图7描述的操作S710，在此不再赘述。
确定模块920可以用于基于当前的测量移动数据、当前的测量转速数据和多个待定参数，确定移动设备当前的真实移动数据和驱动轮当前的真实转速数据。根据本公开实施例，确定模块920例如可以执行上文参考图7描述的操作S720，在此不再赘述。
控制模块930可以用于基于当前的真实移动数据和当前的真实转速数据，控制移动设备运动。根据本公开实施例，控制模块930例如可以执行上文参考图7描述的操作S730，在此不再赘述。
根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
例如，第一获取模块810、第二获取模块820、处理模块830、第三获取模块910、确定模块920以及控制模块930中的任意多个可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本公开的实施例，第一获取模块810、第二获取模块820、处理模块830、第三获取模块910、确定模块920以及控制模块930中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，第一获取模块810、第二获取模块820、处理模块830、第三获取模块910、确定模块920以及控制模块930中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
图10示意性示出了根据本公开实施例的适于数据处理的计算机系统的方框图。图10示出的计算机系统仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示，根据本公开实施例的计算机系统1000包括处理器1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序或者从存储部分1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器1001例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器1001还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器1001可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 1003中，存储有系统1000操作所需的各种程序和数据。处理器1001、ROM1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。处理器1001通过执行ROM 1002和/或RAM 1003中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 1002和RAM 1003以外的一个或多个存储器中。处理器1001也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。
根据本公开的实施例，系统1000还可以包括输入/输出(I/O)接口1005，输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。系统1000还可以包括连接至I/O接口1005的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分1006；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1007；包括硬盘等的存储部分1008；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1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至I/O接口1005。可拆卸介质1011，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1010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1008。
根据本公开的实施例，根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本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存储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1009从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1011被安装。在该计算机程序被处理器1001执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储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执行时，实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是计算机非易失性的计算机可读存储介质，例如可以可以包括但不限于：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)、便携式紧凑磁盅只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，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。
例如，根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 1002和/或RAM 1003和/或ROM 1002和RAM 1003以外的一个或多个存储器。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、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。
本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种数据处理方法，包括：
获取由安装于移动设备的第一采集装置采集的所述移动设备的至少一组测量移动数据，所述至少一组测量移动数据中的每一组移动数据均包括测量起点位置信息和测量终点位置信息；
获取由第二采集装置采集的所述移动设备的驱动轮的至少一组测量转速数据，所述至少一组测量转速数据表征所述移动设备的测量移动速度；以及
处理所述至少一组测量移动数据和所述至少一组测量转速数据，得到所述移动设备的多个待定参数，
其中，所述多个待定参数至少表征所述第一采集装置的安装误差、所述第二采集装置的测量误差和所述驱动轮的安装误差。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
获取所述移动设备当前的测量移动数据和所述驱动轮当前的测量转速数据；
基于当前的测量移动数据、当前的测量转速数据和所述多个待定参数，确定所述移动设备当前的真实移动数据和所述驱动轮当前的真实转速数据；以及
基于当前的真实移动数据和当前的真实转速数据，控制所述移动设备运动。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取由安装于移动设备上的第一采集装置采集的所述移动设备的至少一组测量移动数据包括：
在所述移动设备经过多个标签的同时，获取由所述第一采集装置采集的所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息，得到多个设备位置信息；以及
确定所述多个设备位置信息中的任意两个作为一组测量移动数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述获取由所述第一采集装置采集的所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息包括：
获取每个标签的标签位置信息；
确定所述移动设备经过每个标签时与每个标签的相对位置信息；以及
基于所述标签位置信息和所述相对位置信息，确定所述移动设备经过每个标签时的设备位置信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理所述至少一组测量移动数据和所述至少一组测量转速数据，得到所述移动设备的多个待定参数包括：
确定所述至少一组测量移动数据、所述至少一组测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型，其中，所述关系模型包括第一数量个关系方程，所述第一数量大于所述多个待定参数的个数；以及
利用最小二乘法计算所述关系模型，得到所述多个待定参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定所述至少一组测量移动数据、所述至少一组测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型包括：
获取所述测量移动数据中的测量起点位置信息与真实移动数据中真实起点位置信息之间的第一关系；
获取真实移动数据中真实起点位置信息与真实终点位置信息之间的运动学模型；
获取所述测量移动数据中的测量终点位置信息与真实移动数据中真实终点位置信息之间的第二关系；以及
基于所述第一关系、所述运动学模型以及所述第二关系，确定测量起点位置信息、测量终点位置信息、测量转速数据和所述多个待定参数之间的关系模型。
7.一种数据处理装置，包括：
第一获取模块，获取由安装于移动设备的第一采集装置采集的所述移动设备的至少一组测量移动数据，所述至少一组测量移动数据中的每一组移动数据均包括测量起点位置信息和测量终点位置信息；
第二获取模块，获取由第二采集装置采集的所述移动设备的驱动轮的至少一组测量转速数据，所述至少一组测量转速数据表征所述移动设备的测量移动速度；以及
处理模块，处理所述至少一组测量移动数据和所述至少一组测量转速数据，得到所述移动设备的多个待定参数，
其中，所述多个待定参数至少表征所述第一采集装置的安装误差、所述第二采集装置的测量误差和所述驱动轮的安装误差。
8.根据权利要求7所述的装置，还包括：
第三获取模块，获取所述移动设备当前的测量移动数据和所述驱动轮当前的测量转速数据；
确定模块，基于当前的测量移动数据、当前的测量转速数据和所述多个待定参数，确定所述移动设备当前的真实移动数据和所述驱动轮当前的真实转速数据；以及
控制模块，基于当前的真实移动数据和当前的真实转速数据，控制所述移动设备运动。
9.一种数据处理系统，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1至6中任一项所述的方法。
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