CN113485327A - 末端工位定位方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及末端工位定位方法、装置及电子设备，所述方法包括获取多个地图模板，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内；控制目标小车行驶至所述预设范围内，并确定目标小车与目标工位之间的位置信息；利用位置信息从多个地图模板中确定出目标地图模板；基于目标地图模板对目标小车的位姿进行调整，以控制目标小车行驶至目标工位。通过在目标工位的预设范围内设置至少一个预设位置，对应于每个预设位置以及目标工位均对应有地图模板，当目标小车行驶至预设范围内时，利用地图模板对目标小车的位姿进行调整，可以实现目标小车的精准定位。

Description

末端工位定位方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及末端工位定位方法、装置及电子设备。

背景技术

在现代制造业中，生产阶段自动化的重要性与日剧增，因为生产自动化可以显著提高生产效率，降低成本。AGV作为自动化生产过程中的运输工具，其在运输过程中的准确定位就决定了其能否准确地完成相应的运输任务。其中，在运输过程中的定位最重要的是AGV的工位末端精准定位，所述的工位末端精准定位是要精准定位到目标工位。

常见的工位末端精准定位方式主要有磁导航、地标导航、激光导航或自然导航等等。然而，这些定位方式中由于导航标识的磨损或导航标识之间的相互影响，影响定位精度，从而导致末端工位定位的定位精度偏低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种末端工位定位方法、装置及电子设备，以解决定位精度偏低的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种末端工位定位方法，包括：

获取多个地图模板，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内；

控制目标小车行驶至所述预设范围内，并确定所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息；

利用所述位置信息从所述多个地图模板中确定出目标地图模板；

基于所述目标地图模板对所述目标小车的位姿进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

本发明实施例提供的末端工位定位方法，通过在目标工位的预设范围内设置至少一个预设位置，对应于每个预设位置以及目标工位均对应有地图模板，当目标小车行驶至预设范围内时，利用地图模板对目标小车的位姿进行调整，即，利用多个地图模板的方式可以实现目标小车的精准定位。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述控制目标小车行驶至所述预设范围内，并确定所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息，包括：

对所述目标小车进行全局导航控制；

当所述目标小车行驶至所述预设范围内时，切换至局部导航并记录当前全局定位的信息，以得到所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息。

本发明实施例提供的末端工位定位方法，由于全局导航的定位效率较高，而局部导航的定位精度较高，将全局导航与局部导航结合的方式引导目标小车的行走，可以既保证定位效率又保证定位精度。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述利用所述位置信息确定对应的地图模板，包括：

获取各个所述预设位置与所述目标工位之间的距离；

利用所述位置信息与各个所述距离进行比较，确定所述目标地图模板。

本发明实施例提供的末端工位定位方法，利用位置信息与各个距离进行比较，确定出目标地图模板，使得确定出目标地图模板更能够适用于当前位置，进一步保证了定位的准确性。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，所述基于所述目标地图模板对所述目标小车的位姿进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位，包括：

采集当前位置的定位数据；

将所述定位数据与所述目标地图模板进行匹配，确定所述目标小车的位姿调整参数；

基于所述位姿调整参数对所述目标小车进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

本发明实施例提供的末端工位定位方法，将实时定位数据与目标地图目标进行匹配，就可以确定出当前位置与预设位置之间的相对位姿，将其作为调整的基础，可以保证位姿调整的可靠性。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述将所述定位数据与所述目标地图模板进行匹配，确定所述目标小车的位姿调整参数，包括：

将所述定位数据作为源数据以及将所述目标地图模板作为目标数据，确定所述源数据与所述目标数据之间的重叠区域；

对所述重叠区域进行优化使得所述重叠区域最大，以确定所述位姿调整参数。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第五实施方式中，所述基于所述位姿调整参数对所述目标小车进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位，包括：

利用所述位姿调整参数对所述目标小车进行调整，并采集调整后的定位数据；

判断所述定位数据是否满足所述地图模板的切换条件；

当满足所述地图目标的切换条件时，切换所述目标地图模板，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

本发明实施例提供的末端工位定位方法，通过不断地调整目标地图模板，不断对目标小车的位姿进行修正，以准确地达到目标工位。

结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，所述获取多个地图模板，包括：

控制所述目标小车分别行驶至所述目标工位以及所述至少一个预设位置处；

采集所述目标工位以及所述至少一个预设位置处的定位数据，以生成对应的地图；

将所述至少一个预设位置处的地图与所述目标工位的地图进行匹配计算，确定所述至少一个预设位置相对于所述目标工位的位置信息，以确定所述多个地图模板。

本发明实施例提供的末端工位定位方法，在生成地图的同时，利用预设位置与目标工位的地图进行匹配计算，得到预设位置相对于目标工位的位置信息，便于后续目标小车的位姿调整中能够获取到各个预设位置相对于目标工位的位置信息，而不需要实时计算得到，提高了定位的效率。

根据第二方面，本发明实施例还提供了一种末端工位定位装置，包括：

获取模块，用于获取多个地图模板，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内；

控制模块，用于控制目标小车行驶至所述预设范围内，并确定所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息；

确定模块，用于利用所述位置信息从所述多个地图模板中确定出目标地图模板；

调整模块，用于基于所述目标地图模板对所述目标小车的位姿进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

本发明实施例提供的末端工位定位装置，通过在目标工位的预设范围内设置至少一个预设位置，对应于每个预设位置以及目标工位均对应有地图模板，当目标小车行驶至预设范围内时，利用地图模板对目标小车的位姿进行调整，即，利用多个地图模板的方式可以实现目标小车的精准定位。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的末端工位定位方法。

根据第四方面，本发明实施例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计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的末端工位定位方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例中末端工位定位的一种可选的应用场景；

图2是根据本发明实施例的末端工位定位方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的末端工位定位方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的末端工位定位方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的末端工位定位装置的结构框图；

图6是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明实施例中所述的末端工位定位方法，可以应用在AGV小车上，也可以应用在其他电子设备上，在此对其并不做任何限定，具体可以依据实际需求进行相应的设置。

图1示出了末端工位定位的一个具体应用场景，其中，对于目标工位而言，在其预设范围内设置有至少一个预设位置，也可以称之为特定位置点。在进行末端定位之前，针对目标工位以及每个预设位置均生成对应的地图模板。例如，可以在距离目标工位50cm、100cm、150cm、200cm以及250cm的位置处布置特定位置点，在这些特定位置点生成对应的地图模板。

所述的预设范围，可以是以目标工位为圆心，预设距离为半径的范围；也可以是按照与目标工位的距离，布置预设位置，等等。具体地，在预设范围内可以设置1个，或2个，或多个预设位置。在图1中，目标工位周围设置有6个预设位置，分别为a1-a6。

此处需要说明的是，对于目标小车而言，针对其动作的先后顺序，可以存在多个目标工位。例如，先行走至目标工位1，再从目标工位1行走至目标工位2，最后从目标工位2行走至目标工位3。目标工位1-目标工位3各自分别对应有至少一个预设位置，每个预设位置均生成有相应的地图模板。

所述的地图模板用于表征对应位置的定位数据，就相当于该位置的地图，后续利用该地图模板就可以实现精准定位。综上，本发明实施例中提供的末端工位定位方法，在各个目标工位对应有至少一个预设位置，也可以理解为，本每个目标工位对应有多个地图模板，即该定位方法是基于多地图模板的定位。

根据本发明实施例，提供了一种末端工位定位方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种末端工位定位方法，可用于上述电子设备，如AGV小车等，在本实施例中以目标小车为例进行描述。图2是根据本发明实施例的末端工位定位方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

S11，获取多个地图模板。

其中，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内。

地图模板可以是事先建立，保存在电子设备中的，也可以是电子设备在需要进行定位时，实时从外界获取到的。例如，电子设备向第三方设备发送地图获取请求，第三方设备在获取到该请求时，将对应的地图模板发送给电子设备。

其中，由于不同电子设备的数据采集参数可能不同，因此，在第三方设备中可以针对不同的电子设备，存储有相应的地图模板。

进一步地，如上文所述，每个目标工位均对应有多个地图模板。电子设备也可以在行驶到目标工位附近时向第三方设备发送地图获取请求，在请求中携带有目标工位的标识以及该电子设备自身的标识，第三方设备获取到请求之后，利用请求中的标识信息就可以确定出相应的地图模板，并将其回传给电子设备。相应地，电子设备就可以获取到多个地图模板。

关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。

S12，控制目标小车行驶至预设范围内，并确定目标小车与目标工位之间的位置信息。

目标小车内设置有控制系统，用于控制其行走。其中，在控制系统中可以设置目标工位相对于原点的位置信息，控制系统基于该位置信息进行路径规划，以控制目标小车行驶至目标工位的预设范围内。

其中，目标小车可以在行走过程中实时采集周围的地标数据，确定周边是否存在标志点，当存在标志点时表示此时已经进入目标工位的预设范围内；或者，也可以在目标工位周边设置反光柱，目标小车在反光柱的引导下行驶至目标工位的预设范围内。

当确定目标小车当前行驶至目标工位的预设范围内时，可以基于反光柱确定目标小车与目标工位之间的位置信息。具体地，由于反光柱相对于目标工位的位置是固定的，目标小车在行驶至目标工位的预设范围内时，就可以利用最近的反光柱确定出目标小车与目标工位之间的位置信息。

如上文所述，反光柱可以实现粗略定位，而具体的精准定位通过上述S11中获取到的目标工位的多个地图模板实现。

关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。

S13，利用位置信息从多个地图模板中确定出目标地图模板。

所述的位置信息可以是目标小车与目标工位之间的距离，如上文所述，特定位置点是依据与目标工位之间的距离设置的，那么，目标小车在确定出位置信息之后，就可以利用位置信息从多个地图模板中确定出目标地图模板。

例如，在距离目标工位50cm、100cm、150cm、200cm以及250cm的位置处布置有特定位置点，若当前目标小车距离目标工位的距离为210cm，就可以将200cm对应的地图模板确定为目标地图模板；若当前目标小车距离目标工位的距离为55cm，就可以将50cm对应的地图模板确定为目标地图模板。

可选地，目标小车也可以采集当前定位数据，将采集到的定位数据与各个地图模板进行匹配，将匹配度最高的地图模板确定为目标地图模板。

当然，也可以采用其他方式从多个地图模板中确定出目标地图模板，具体可以根据实际需求进行相应的设置。

关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。

S14，基于目标地图模板对目标小车的位姿进行调整，以控制目标小车行驶至所述目标工位。

目标小车实时采集当前位置的定位数据，将定位数据与目标地图目标的数据进行匹配，确定两者之间的差异，并基于该差异调整目标小车的位姿。其中，位姿参数包括旋转矩阵和平移矩阵。

在确定出位姿参数之后，目标小车内的控制系统基于该位姿参数对目标小车的位姿进行调整，以控制目标小车行驶至目标工位。在行驶过程中，目标小车可以及时更换地图模板，以准确地达到目标工位。

本实施例提供的末端工位定位方法，通过在目标工位的预设范围内设置至少一个预设位置，对应于每个预设位置以及目标工位均对应有地图模板，当目标小车行驶至预设范围内时，利用地图模板对目标小车的位姿进行调整，即，利用多个地图模板的方式可以实现目标小车的精准定位。

在本实施例中提供了一种末端工位定位方法，可用于上述电子设备，如AGV小车等，图3是根据本发明实施例的末端工位定位方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

S21，获取多个地图模板。

其中，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内。

详细请参见图2所示实施例的S11，在此不再赘述。

S22，控制目标小车行驶至预设范围内，并确定目标小车与目标工位之间的位置信息。

具体地，上述S22包括：

S221，对目标小车进行全局导航控制。

全局导航控制可以采用定标导航定位的方式，或者采用反光柱导航定位的方式，也可以采用其他方式。在此对其并不做任何限制，具体可以根据实际需求进行相应的设置。

S222，当目标小车行驶至预设范围内时，切换至局部导航并记录当前全局定位的信息，以得到目标小车与目标工位之间的位置信息。

目标小车在全局导航的引导下向目标工位靠近，当行驶至目标工位的预设范围内时，目标小车将全局导航控制方式切换为局部导航控制方式。所述的局部导航控制方式，即为利用多地图模板进行定位。

如上文所述，目标小车利用全局导航的定位结果，确定全局定位的信息。相应地，目标小车利用该全局定位的信息就可以得到目标小车与目标工位之间的位置信息，所述的位置信息也可以理解为目标小车的当前位置与目标工位之间的距离。

S23，利用位置信息从多个地图模板中确定出目标地图模板。

具体地，上述S23包括：

S231，获取各个预设位置与目标工位之间的距离。

其中，各个预设位置与目标工位之间的距离，可以在布置预设位置时就可以确定好的。该距离信息可以存储在目标小车中，也可以存储在上文所述的第三方设备中。当需要用到该距离时，目标小车就可以从相应的存储区间，或第三方设备中获取到该距离。

S232，利用位置信息与各个距离进行比较，确定目标地图模板。

目标小车利用全局定位的结果对局部定位进行初始化，即，利用当前位置与目标工位之间的距离，匹配出目标地图模板。具体地，将上述S22中得到的位置信息与各个距离进行比较，将差值最小的距离对应的地图模板确定为目标地图模板。若差值最小的距离有至少两个，可以随机确定其中的一个作为目标地图模板。

S24，基于目标地图模板对目标小车的位姿进行调整，以控制目标小车行驶至所述目标工位。

具体地，上述S24包括：

S241，采集当前位置的定位数据。

目标小车在行驶至预设范围内，在确定目标地图模板的同时，还采集当前位置的定位数据。例如，在目标小车上设置有雷达采集装置，利用该雷达采集装置采集当前位置的定位数据。或者，在目标小车上设置其他类型的采集装置，同样也用于采集当前位置的定位数据。

S242，将定位数据与目标地图模板进行匹配，确定目标小车的位姿调整参数。

目标小车将采集到的定位数据与目标地图模板进行匹配，确定两者的误差，并基于该误差确定目标小车的位姿调整参数。例如，可以利用目标地图模板中各个像素点的像素值形成目标矩阵，利用定位数据中各个像素点的像素值形成源矩阵，计算两个目标矩阵与源矩阵的差异，进而得到目标小车的位姿调整参数。

在本实施例的一些可选实施方式中，上述S242可以包括：

(1)将定位数据作为源数据，目标地图模板作为目标数据，确定源数据与目标数据之间的重叠区域。

(2)对重叠区域进行优化使得重叠区域最大，以确定位姿调整参数。

具体地，建立目标函数，从源数据中选取点云集合来表示当前源点云，从目标数据中选取点云集合来表示目标点云，其中，P＝{pi|i＝1,2，……n}为当前源点云对应的源点集，Q＝{qj|j＝1,2，……m}为目标点云对应的目标点集，m和n分别代码两个点集的规模。

设位姿调整参数包括旋转矩阵和平移矩阵，其中，旋转矩阵为R，平移矩阵为t，用f(R，t)来表示源点集P在变换矩阵(R，t)下与目标点集Q之间的误差。

基于此，所述的重叠区域最大就表示源点集与目标点集之间的误差最小。即，求解位姿调整参数的问题就可以转化为求满足min(f(R,t))的最优解(R,t)下，其中，

此处需要说明的时，上述的f(R,t)仅仅是一种可选的表示方式，本发明的保护范围并不限于此，也可以采用其他方式表示，只需保证f(R,t)能够表示源点集与目标点集之间的差异即可。

可选地，根据上述源点云与目标点云的匹配结果，计算方差，以此判断计算匹配效果。当方差小于阈值，则优化得到的位姿结果有效；否则，表示位姿结果无效，可以上报该错误。

S243，基于位姿调整参数对目标小车进行调整，以控制目标小车行驶至目标工位。

目标小车在确定出位姿调整参数之后，利用该位姿调整参数对目标小车的位姿进行调整，以调整目标小车的运动轨迹，进而使得目标小车行驶至目标工位。

本实施例提供的末端工位定位方法，由于全局导航的定位效率较高，而局部导航的定位精度较高，将全局导航与局部导航结合的方式引导目标小车的行走，可以既保证定位效率又保证定位精度。利用位置信息与各个距离进行比较，确定出目标地图模板，使得确定出目标地图模板更能够适用于当前位置，进一步保证了定位的准确性。将实时定位数据与目标地图目标进行匹配，就可以确定出当前位置与预设位置之间的相对位姿，将其作为调整的基础，可以保证位姿调整的可靠性。

在本实施例的一些可选实施方式中，上述S24还可以包括：

(1)利用位姿调整参数对目标小车进行调整，并采集调整后的定位数据。

目标小车在利用第一次确定的目标地图模板确定出位姿调整参数之后，利用该位姿调整参数修正运动轨迹，并采集调整后的定位数据。其中，可以是实时采集调整后的定位数据，可以是隔一段时间再采集调整后的定位数据，等等。

(2)判断定位数据是否满足地图模板的切换条件。

当满足地图目标的切换条件时，执行步骤(3)；否则，执行步骤(1)。

(3)切换目标地图模板，以控制目标小车行驶至所述目标工位。

所述地图模板的切换条件，表示实时定位数据能够表示出当前位置与目标工位之间的距离，若该距离适合采用其他地图模板进行定位，则表示此时满足地图模板的切换条件。

例如，当前采用150cm的预设位置点对应的地图模板进行定位的，若模板小车当前距离目标工位的距离为120cm，则就可以切换至100cm的预设位置点对应的地图模板，再次进行位姿调整参数的确定，进而对目标小车的位姿进行调整。

本实施例提供的末端工位定位方法，通过不断地调整目标地图模板，不断对目标小车的位姿进行修正，以准确地达到目标工位。

在本实施例的一个具体实施方式中，所述的末端工位定位方法可以划分为两个工程，即全局定位与局部定位切换及初始化，以及工位末端精准定位。

(1)全局定位与局部定位切换及初始化

1)确定特定工位在全局地图中的位置关系；

2)AGV在主路运行时，采用反光柱进行全局导航，在运行到特定工位附近处，控制系统将切换为局部定位模式；

3)在切换局部定位模式时，利用全局反光柱的定位结果确定当前全局定位的位姿信息；

4)根据特定工位的全局位姿和当前全局定位位姿关系，得到相对位姿关系；

5)局部定位模式根据4)中的相对位姿，对局部定位模块进行初始化；

6)完成局部定位模块初始化后，进入工位末端精准定位流程。

(2)工位末端精准定位流程：

1)根据当前距离目标工位的位姿关系进行目标地图模板的选取；

2)实时采集激光雷达数据，通过事先标定好的AGV与激光雷达外参，将激光雷达数据由lidar坐标系转换到车体坐标系；

3)步骤2)处理完成后的激光雷达数据进行滤波，并剔除外点；

4)利用步骤3)的激光雷达数据与步骤1)的目标地图模板进行匹配；

5)选取步骤4)中的两组数据的重叠区域，来表示当前源点云和目标点云，其中P＝{pi|i＝1,2，……n}为当前源点集，Q＝{qj|j＝1,2，……m}为目标点集，m和n分别代码两个点集的规模。设旋转矩阵为R，平移矩阵为t，用f(R，t)来表示源点集P在变换矩阵(R，t)下与目标点集Q之间的误差。

6)求解最优变换矩阵的问题就可以转化为求满足min(f(R，t))的最优解(R，t)，即

7)根据步骤6)的匹配结果，计算方差，以此判断匹配效果，当方差小于阈值，则优化得到的位姿结果有效；

8)如果位姿结果有效，将实时发布优化后的位姿信息给控制系统，若位姿结果无效，将上报错误信息；

9)当前位姿信息小于模板地图的切换条件时，模板地图进行切换，重复步骤2)～8)。

在本实施例中提供了一种末端工位定位方法，可用于上述电子设备，如AGV小车等，图4是根据本发明实施例的末端工位定位方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

S31，获取多个地图模板。

其中，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内。

具体地，上述S31包括：

S311，控制目标小车分别行驶至目标工位以及至少一个预设位置处。

目标小车中设置有控制系统，在该控制系统的控制下使得目标小车分别行驶至目标工位，以及布置的至少一个预设位置处。例如，先控制目标小车行驶至目标工位处静止，以生成目标工位处的地图模板；再控制目标小车行驶至预设位置处静止，以生成预设位置处的地图模板。

S312，采集目标工位以及至少一个预设位置处的定位数据，以生成对应的地图。

目标小车静止在目标工位处时，采集目标工位处的定位数据，对定位数据进行滤波处理后，生成对应的地图；相应地，当目标小车静止在预设位置处时，也采用相同的方式，得到预设位置处的地图。

S313，将至少一个预设位置处的地图与目标工位的地图进行匹配计算，确定至少一个预设位置相对于目标工位的位置信息，以确定多个地图模板。

在得到目标工位以及预设位置处的地图之后，将预设位置处的地图与目标工位的地图进行匹配计算，解算得到各位置地图相对于目标工位的位姿关系。将该位姿关系与各个地图对应存储，得到各个预设位置处的地图模板。

S32，控制目标小车行驶至预设范围内，并确定目标小车与目标工位之间的位置信息。

详细请参见图3所示实施例的S22，在此不再赘述。

S33，利用位置信息从多个地图模板中确定出目标地图模板。

详细请参见图3所示实施例的S23，在此不再赘述。

S34，基于目标地图模板对目标小车的位姿进行调整，以控制目标小车行驶至所述目标工位。

详细请参见图3所示实施例的S24，在此不再赘述。

本实施例提供的末端工位定位方法，在生成地图的同时，利用预设位置与目标工位的地图进行匹配计算，得到预设位置相对于目标工位的位置信息，便于后续目标小车的位姿调整中能够获取到各个预设位置相对于目标工位的位置信息，而不需要实时计算得到，提高了定位的效率。

在本实施例的一个具体实施方式中，所述的末端工位定位方法中多个地图模板可以采用如下方式得到：

1)将AGV开至目标工位处静止；

2)通过事先标定好的AGV与激光雷达外参，将激光数据由lidar坐标系转换到车体坐标系；

3)采集激光雷达数据，生成目标工位处的地图；

4)目标工位的地图采集完成后，定位系统向车端控制系统发送启动信号；

5)AGV按照车端控制指令运行到预设位置时，AGV停止，控制系统向定位系统发送地图采集信号；

6)定位系统获得控制系统的地图采集信号后，采集当前位置的激光雷达数据，生成预设位置的地图；

7)将各位置地图进行匹配计算，解算得到各位置地图相对于目标工位处的位姿关系；

8)将转换后的各位置地图，利用地图编辑软件，对动态变化物体进行剔除，得到最终的地图模板。

在本实施例的一些可选实施方式中，当需要生成多个目标小车对同一工位以及预设位置处的地图模板时，由于各个目标小车的标定参数不同，不能直接将同一小车的地图模板应用到其他小车上。因此，就需要对应于参考小车生成地图模板，再将其转换至其他小车的地图模板，从而利用参考小车的地图模板就可以得到多个其他小车的地图模板。上述的多车多工位的标定方法简单易用，任意AGV可实现全部工位的数据采集。

具体地，多车多工位的地图模板的获取方式可以包括如下步骤：

(1)控制目标小车行驶至目标工位。

目标小车中设置有控制系统，在该控制系统的控制下使得目标小车行驶至目标工位。例如，先控制目标小车行驶至目标工位处静止，以生成目标工位处的目标地图数据。

(2)采集目标工位的定位数据。

(3)获取参考小车在目标工位的参考地图模板。

上述的参考定位数据可以通过如下步骤处理得到：

1)控制参考小车行驶至目标工位。

2)采集目标工位的定位数据，得到采集数据。

3)对采集数据进行滤波处理，得到参考定位数据。

具体地，参考小车在目标工位的参考地图模板，可以是参考小车行驶至目标工位静止，采集激光雷达点云数据；通过事先标定好的外参，将激光雷达点云数据由lidar坐标系转换到车体坐标系；采集一段点云数据，将点云数据累加，对累加后的数据进行降采样，事先目标点云数据滤波；保存降采样后的点云数据作为目标点云，即参考小车在目标工位的参考地图模板。

(4)将定位数据与参考地图模板进行匹配得到匹配结果。

其中，所述定位数据为源点云数据，所述参考地图模板中的数据为目标点云数据。基于此，上述步骤(4)可以是：将所述源点云数据与所述目标点云数据进行点云匹配，得到最优转换矩阵，以确定所述匹配结果。所述的匹配结果，用于表征源点云数据与目标点云数据之间的差异。

最优转换矩阵的确定方式，可以采用图2所示实施例中S242的相关描述，在此不再赘述。

(5)基于匹配结果以及参考地图模板，确定目标地图模板。

在确定出各个目标小车对应的匹配结果之后，可以将匹配结果以及参考小车的参考地图模板均存储在目标小车中，在需要用到时计算得到目标地图模板；也可以是先利用匹配结果以及参考地图模板进行计算，得到目标地图模板，再将目标地图模板存储在目标小车中。

为提高多车多工位场景的作业效率，减少现场工程师工作量，在本实施例中提出了单AGV采集所有工位的目标点云信息，其他AGV在任意工位下，与采集点云的AGV进行点云匹配，以此得到转换关系，实现单AGV的工位点云数据应用于其他AGV。

具体地，参考小车在目标地图采集后，还需要进行地图编辑，将不变的自然特征留下来，人、车、移动物体剔除，要是每个AGV都采集地图再编辑就会很麻烦，采集一个AGV采集地图编辑得到目标地图模板，其他车利用这个地图模板去匹配，得到与这个目标地图模板的转换关系，就可以把这个相对关系转换过去，一张地图就可以应用到多个AGV上面了，也就减少现场工程师的工作量了。

在本实施例中还提供了一种末端工位定位装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本实施例提供一种末端工位定位装置，如图5所示，包括：

获取模块41，用于获取多个地图模板，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内；

控制模块42，用于控制目标小车行驶至所述预设范围内，并确定所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息；

确定模块43，用于利用所述位置信息从所述多个地图模板中确定出目标地图模板；

调整模块44，用于基于所述目标地图模板对所述目标小车的位姿进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

本实施例中的末端工位定位装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种电子设备，具有上述图5所示的末端工位定位装置。

请参阅图6，图6是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器51，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口53，存储器54，至少一个通信总线52。其中，通信总线52用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口53可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口53还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器54可以是高速RAM存储器(Random Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器54可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器51的存储装置。其中处理器51可以结合图5所描述的装置，存储器54中存储应用程序，且处理器51调用存储器54中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。

其中，通信总线52可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线52可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器54可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器54还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器51可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。

其中，处理器51还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。

可选地，存储器54还用于存储程序指令。处理器51可以调用程序指令，实现如本申请图2至4实施例中所示的末端工位定位方法。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的末端工位定位方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种末端工位定位方法，其特征在于，包括：

获取多个地图模板，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内；

控制目标小车行驶至所述预设范围内，并确定所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息；

利用所述位置信息从所述多个地图模板中确定出目标地图模板；

基于所述目标地图模板对所述目标小车的位姿进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

2.根据权利要求1所述的末端工位定位方法，其特征在于，所述控制目标小车行驶至所述预设范围内，并确定所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息，包括：

对所述目标小车进行全局导航控制；

当所述目标小车行驶至所述预设范围内时，切换至局部导航并记录当前全局定位的信息，以得到所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息。

3.根据权利要求2所述的末端工位定位方法，其特征在于，所述利用所述位置信息确定对应的地图模板，包括：

获取各个所述预设位置与所述目标工位之间的距离；

利用所述位置信息与各个所述距离进行比较，确定所述目标地图模板。

4.根据权利要求1所述的末端工位定位方法，其特征在于，所述基于所述目标地图模板对所述目标小车的位姿进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位，包括：

采集当前位置的定位数据；

将所述定位数据与所述目标地图模板进行匹配，确定所述目标小车的位姿调整参数；

基于所述位姿调整参数对所述目标小车进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

5.根据权利要求4所述的末端工位定位方法，其特征在于，所述将所述定位数据与所述目标地图模板进行匹配，确定所述目标小车的位姿调整参数，包括：

将所述定位数据作为源数据以及将所述目标地图目标作为目标数据，确定所述源数据与所述目标数据之间的重叠区域；

对所述重叠区域进行优化使得所述重叠区域最大，以确定所述位姿调整参数。

6.根据权利要求4所述的末端工位定位方法，其特征在于，所述基于所述位姿调整参数对所述目标小车进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位，包括：

利用所述位姿调整参数对所述目标小车进行调整，并采集调整后的定位数据；

判断所述定位数据是否满足所述地图模板的切换条件；

当满足所述地图目标的切换条件时，切换所述目标地图模板，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

7.根据权利要求1所述的末端工位定位方法，其特征在于，所述获取多个地图模板，包括：

控制所述目标小车分别行驶至所述目标工位以及所述至少一个预设位置处；

采集所述目标工位以及所述至少一个预设位置处的定位数据，以生成对应的地图；

将所述至少一个预设位置处的地图与所述目标工位的地图进行匹配计算，确定所述至少一个预设位置相对于所述目标工位的位置信息，以确定所述多个地图模板。

8.一种末端工位定位装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多个地图模板，所述地图模板包括目标工位以及至少一个预设位置的地图模板，所述预设位置在所述目标工位的预设范围内；

控制模块，用于控制目标小车行驶至所述预设范围内，并确定所述目标小车与所述目标工位之间的位置信息；

确定模块，用于利用所述位置信息从所述多个地图模板中确定出目标地图模板；

调整模块，用于基于所述目标地图模板对所述目标小车的位姿进行调整，以控制所述目标小车行驶至所述目标工位。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的末端工位定位方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7中任一项所述的末端工位定位方法。

Images