CN115575911A - 一种agv双雷达安装误差标定方法及设备、存储介质 - Google Patents
一种agv双雷达安装误差标定方法及设备、存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种AGV双雷达安装误差标定方法及设备、存储介质,方法包括:通过构建第一标定环境,获取对应的点云数据,计算出误差矩阵,从而修正其中一个的理论安装参数,实现双雷达间对齐,通过构建第二标定环境,获取对应的点云数据,获得AGV小车的移动方向和双雷达之间的角度关系,再次修正安装参数,实现对齐双雷达与AGV小车的移动方向,根据对应的质心参数,对齐双雷达的质心和AGV小车的控制点。通过本发明中的方法,能够重新计算双雷达的安装参数,减少双雷达安装的工作量,提高双雷达车辆精度,提高整车的定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及AGV技术领域,特别涉及一种AGV双雷达安装误差标定方法及设备、存储介质。
背景技术
随着AGV的发展,AGV应用的场景越来越丰富。在一般双雷达的AGV小车中,安装在AGV小车中的双雷达相对于车身控制点的参数需要尽可能的精确,以便AGV小车进行导航时能准确定位。
在现有技术中,AGV小车导航雷达的安装机械参数,都是按照机械理论设计值来进行AGV定位,但是由于制造上的工艺原因,例如:机械工件之间的配合误差、安装面的加工误差、雷达自身零位的误差和双雷达之间的扫描参数不重合等问题,使得AGV小车导航时无法计算出车身控制点的准确位置,导致控制系统无法正确地控制AGV小车到达准确的位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种AGV双雷达安装误差标定方法及设备、存储介质,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。
本发明解决其技术问题的解决方案是:提供一种AGV双雷达安装误差标定方法及设备、存储介质。
根据本发明的第一方面的实施例,提供了一种AGV双雷达安装误差标定方法,包括以下步骤:
分别获取双雷达对应的理论安装参数,其中,所述双雷达分别对角安装于AGV小车上;
构建第一标定环境,分别获取双雷达对应扫描的点云数据,以一个点云数据为基准,计算出误差矩阵;
根据所述误差矩阵,修正另一个点云数据所对应的理论安装参数,得到第一修正参数,并获取一个点云数据所对应的第一理论安装参数;
当所述AGV小车满足所设停止移动条件时,构建第二标定环境,获取一个雷达扫描的第一点云数据,所述AGV小车移动所设距离,获取另一个雷达扫描的第二点云数据;
通过所述第一点云数据和第二点云数据,计算平移矩阵,根据所述平移矩阵,获得AGV小车的移动方向与双雷达之间的角度关系;
根据所述角度关系,修正所述第一修正参数和第一理论安装参数,分别得到第二修正参数和第三修正参数;
获取双雷达对应的质心参数,并根据第二修正参数、第三修正参数以及对应的理论安装参数,计算得到双雷达对应的安装误差参数,根据所述对应的安装误差参数,修正对应的理论安装参数。
进一步,所述当所述AGV小车满足所设停止移动条件时,构建第二标定环境具体包括:
构建雷达坐标系,所述雷达坐标系包括:X自由度、Y自由度和YAW自由度;
以X自由度的正方向为移动方向,移动所述AGV小车,当所述AGV小车的车轮方向与所述AGV小车的移动方向一致时,所述AGV小车停止移动;
当所述AGV小车停止移动时,构建第二标定环境。
进一步,所述AGV小车移动所设距离,获取另一个雷达扫描的第二点云数据具体包括:
以X自由度的正方向为移动方向,所述AGV小车移动所设距离;
当所述AGV小车停止移动时,获取另一个雷达扫描的第二点云数据。
进一步,所述通过所述第一点云数据和第二点云数据,计算平移矩阵,根据所述平移矩阵,获得AGV小车的移动方向与双雷达之间的角度关系具体包括:
通过所述第一点云数据和第二点云数据,基于点云匹配算法,计算得到平移矩阵,其中,所述平移矩阵包括:第一平移数据和第二平移数据;
通过角度关系公式:
进一步,所述根据所述角度关系,修正所述第一修正参数和第一理论安装参数,分别得到第二修正参数和第三修正参数具体包括:
根据所述角度差值,分别对所述第一修正参数和第一理论安装参数进行修正,分别得到第二修正参数和第三修正参数。
进一步,所述构建第一标定环境,分别获取双雷达对应扫描的点云数据,以一个点云数据为基准,计算出误差矩阵具体包括:
构建第一标定环境,所述双雷达的扫描区域具有共视区域,所述第一标定环境处于所述共视区域内;
在所述第一标定环境中,一个雷达进行扫描,得到第三点云数据,另一个雷达进行扫描,得到第四点云数据;
基于点云匹配算法,以一个点云数据作为基准,对另一个点云数据进行处理,计算出误差矩阵。
进一步,所述根据所述误差矩阵,修正另一个点云数据所对应的理论安装参数,得到第一修正参数具体包括:
根据所述误差矩阵,对另一个点云数据所对应的理论安装参数进行旋转计算和平移计算,得到第一修正参数。
进一步,所述获取双雷达对应的质心参数,并根据第二修正参数、第三修正参数以及对应的理论安装参数,得到双雷达对应的安装误差参数,具体包括:
获取双雷达对应的质心参数,将第二修正参数和第三修正参数减去所述对应的质心参数,得到双雷达对应的安装参数;
将所述对应的安装参数与所述对应的理论安装参数作差,得到双雷达对应的安装误差参数。
根据本发明的第二方面的实施例,提供了一种电子设备,包括:
存储器,用于存储程序;处理器,用于执行所述存储器存储的程序,当所述处理器执行所述存储器存储的程序时,所述处理器用于执行如第一方面中任一项所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法。
根据本发明实施例的第三方面的实施例,提供了一种存储介质,包括:存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如第一方面中任一项所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法。
本发明的有益效果是:通过构建第一标定环境,获取对应的点云数据,计算出误差矩阵,从而修正其中一个的理论安装参数,实现双雷达间对齐,通过构建第二标定环境,获取对应的点云数据,得到出AGV小车的移动方向和双雷达之间的角度关系,再次修正安装参数,实现对齐双雷达与AGV小车的移动方向,根据对应的质心参数,对齐双雷达的质心和AGV小车的控制点。通过本发明中的方法,能够重新计算双雷达的安装参数,减少双雷达安装的工作量,提高双雷达车辆精度,提高整车的定位精度。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种AGV双雷达安装误差标定方法的示意流程图;
图2是本发明另一实施例提供的一种AGV双雷达安装误差标定方法的双雷达扫描特征面的示意图。
附图标记:100、共视区域,200、特征面,300、第一雷达扫描区域,400、第二雷达扫描区域。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是,虽然在系统示意图中进行了功能模块划分,但是在某些情况下,可以不同于系统中的模块划分或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义的理解,所属技术领域的技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明的具体含义。
根据本发明的第一方面的实施例,参照图1,在本发明的一些实施例中,一种AGV双雷达安装误差标定方法,包括以下步骤:
S100,分别获取双雷达对应的理论安装参数,其中,双雷达分别对角安装于AGV小车上。
在这一实施例中,从机构设计中,获取第一雷达的理论安装参数P1,以及获取第二雷达的理论安装参数P2。第一雷达和第二雷达是对角对称安装于AGV小车上的,因此,第一雷达的扫描区域与第二雷达的扫描区域之间有两个相对的重合区域,将这两个相对的重合区域就为雷达的共视区域。其中,第一雷达和第二雷达可以为激光雷达。
S200,构建第一标定环境,分别获取双雷达对应扫描的点云数据,以一个点云数据为基准,计算出误差矩阵。
在这一实施例中,将AGV小车移动至第一标定环境中,第一标定环境可以为带有较强特征面的位置或者在AGV小车周围设置特征物。在第一标定环境中,第一雷达和第二雷达进行扫描,获取两个雷达扫描得到对应的点云数据。以其中一个点云数据作为基准数据,也就是说,可以将第一雷达扫描出来的点云数据作为基准数据,也可以将第二雷达扫描出来的点云数据作为基准数据。根据基准数据,对另一个点云数据进行处理,计算得到误差矩阵。其中,误差矩阵为变换矩阵T,误差矩阵包括平移矩阵和旋转矩阵。
S300,根据误差矩阵,修正另一个点云数据所对应的理论安装参数,得到第一修正参数,并获取一个点云数据所对应的第一理论安装参数。
在这一实施例中,根据S200中得到的误差矩阵,当以将第一雷达扫描出来的点云数据作为基准数据,则对第二雷达的理论安装参数P2进行修正。从而得到第一修正数据P21。第一雷达的理论安装参数不作任何修正,获取第一理论安装参数P1。
当以将第二雷达扫描出来的点云数据作为基准数据,则对第一雷达的理论安装参数P1进行修正。从而得到第一修正数据P11。第二雷达的理论安装参数不作任何修正,获取第一理论安装参数P2。
通过上述S200和S300,根据误差矩阵,对齐第一雷达与第二雷达,修正两个雷达的相对安装参数,保证两个雷达的重合度。即可以认为,此时的第一雷达与第二雷达的雷达坐标系是一致的。
S400,当AGV小车满足所设停止移动条件时,构建第二标定环境,获取一个雷达扫描的第一点云数据,AGV小车移动所设距离,获取另一个雷达扫描的第二点云数据。
在这一实施例中,移动AGV小车,判断AGV小车是否满足所设的停止移动条件,如果是,那么构建第二标定环境,第二标定环境可以为带有较强特征面的位置或者在AGV小车周围设置特征物。当采用较强特征面作为标定环境,那么这个特征面可以设置在AGV小车的移动方向。
在第二标定环境中,其中一个雷达进行扫描,获取扫描得到的第一点云数据,记录完成后,将AGV小车往前缓慢移动所设距离,其中,所设距离的取值范围为0.8m至1.5m。当AGV小车移动完后,那么另一个雷达再次进行扫描,获取扫描得到第二点云数据。
S500,通过第一点云数据和第二点云数据,计算平移矩阵,根据平移矩阵,获得AGV小车的移动方向与双雷达之间的角度关系。
在这一实施例中,通过S400得到的两个点云数据,计算第一点云数据与第二点云数据的平移矩阵。获取在平移矩阵中的平移数据,根据平移数据,计算AGV小车在S400中的移动方向以及两个雷达之间的角度关系。
其中,通过S200和S300可知,两个雷达已经对齐,因此,在S500中可以将两个雷达看作为一个整体。
S600,根据角度关系,修正第一修正参数和第一理论安装参数,分别得到第二修正参数和第三修正参数。
在这一实施例中,根据S500中得到的角度关系,对在S300中得到的第一修正参数进行再次修正,从而得到第二修正参数。以及对在S300中获取的未进行任何处理的第一理论安装参数进行修正,从而得到第三修正参数。根据得到的角度关系再次对两个雷达的安装参数进行修正,从而实现对齐雷达与AGV小车车身移动方向。
例如:当第一修正数据P11为第一雷达的修正后的安装参数,第一理论安装参数P2为第二雷达的理论安装参数时,根据得到的角度关系对,第一修正数据P11以及第一理论安装参数P2进行修正,从而得到第一雷达的第二修正参数P12以及第二雷达的第三修正参数P21。
或者,当第一修正数据P21为第二雷达的修正后的安装参数,第一理论安装参数P1为第一雷达的理论安装参数时,根据得到的角度关系,对第一修正数据P21以及第一理论安装参数P1进行修正,从而得到第二雷达的第二修正参数P22以及第一雷达的第三修正参数P11。
S700,获取双雷达对应的质心参数,并根据第二修正参数、第三修正参数以及对应的理论安装参数,计算得到双雷达对应的安装误差参数,根据所述对应的安装误差参数,修正对应的理论安装参数。
在这一实施例中,通过上述S100至S600的得到了两个雷达相互对齐并且两个雷达还与AGV小车的移动方向对齐后的安装参数,即,第二修正参数和第三修正参数。但是从机械设计可知,两个雷达点的质心与理论车身的中心点是对称的,也就是说,在AGV领域中,一般两个雷达的安装点的连线中心点为AGV小车的中心点,所以,可以取两个雷达的质心作为控制点。因此,需要对雷达控制点进行质心的计算。
根据S600中得到的第二修正参数与第三修正参数以及在S100中得到的第一雷达的理论安装参数P1与第二雷达的理论安装参数P2,对两个雷达进行对应的质心和误差的计算,得到第一雷达的第一安装误差参数Δ1和第二雷达的第二安装误差参数Δ2。通过得到的第一安装误差参数Δ1和第二安装误差参数Δ2,修正S100中获取的第一雷达的理论安装参数P1与第二雷达的理论安装参数P2。因此上述安装参数是基于第一雷达的理论安装参数P1与第二雷达的理论安装参数P2获取的,因此得到的误差值是针对于第一雷达的理论安装参数P1与第二雷达的理论安装参数P2的误差,所以需要根据误差值来对理论安装参数进行修正。
通过本发明中的方法,能够重新计算双雷达的安装参数,减少双雷达安装的工作量,提高双雷达车辆精度,提高整车的定位精度。与现有技术相比,本发明还考虑了车身的移动方向对两个雷达的安装参数的影响,并为此进行修正参数,每一台AGV小车就算是型号相似,但在部分机械工件上也会存在细微差别,安装双雷达在不同的AGV小车上也会有细微的误差,本申请考虑到双雷达的安装参数与AGV车身的移动方向之间的关系,使得安装在AGV小车的两个雷达更加贴合AGV小车实际工作,提高整车的定位精度。
在本发明一些实施例中,在S200中具体包括以下步骤:
S210,设置第一标定环境,两个雷达的扫描区域有重合区域,即共视区域,第一标定环境需在共视区域内。
在这一实施例中,将AGV小车移动至带有特征面较强的位置或者在AGV小车周围设置特征物。参照图2,第一雷达扫描区域300与第一雷达扫描区域400之间具有重合区域,即共视区域100,设置的特征面200需要在AGV小车的共视区域100中,距离AGV小车需要控制在1米以上10米以下,并且能够根据特征面200的大小调整设置距离。即,第一标定环境位于距离AGV小车1米至10米的范围内,由于太远的特征面,雷达扫描时会放大地面的不平,从而导致出现计算精度问题。低于1米内的点云数据由于雷达的特性,会存在一定的畸变,所以取雷达数据特性好的区间,便取值1米至10米区间。
S220,在设置的第一标定环境中,其中一个雷达扫描第一标定环境,从而获得第三点云数据,剩余一个雷达也对第一标定环境进行扫描,从而获得第三点云数据。
在这一实施例中,在第一标定环境中,第一雷达扫描特征面或者特征物,从而获得第三点云数据Q3,第二雷达扫描特征面或者特征物,从而获得第四点云数据Q4。也可以第二雷达扫描特征面或者特征物,从而获得第三点云数据Q3,第一雷达扫描特征面或者特征物,从而获得第四点云数据Q4。
S230,基于点云匹配算法,以其中一个点云数据作为基准数据,对另一个点云数据进行数据处理,计算出这个两个点云数据之间的误差矩阵。
在这一实施例中,获取两个雷达扫描得到对应的点云数据。以其中一个点云数据作为基准数据,也就是说,可以将第三点云数据Q3作为基准数据,也可以将第四点云数据Q4作为基准数据。基于点云匹配算法,根据基准数据,对另一个点云数据进行平移处理,计算第三点云数据Q3与第四点云数据Q4重合度最高时的误差矩阵。其中,误差矩阵为变换矩阵T,误差矩阵包括平移矩阵和旋转矩阵。
在本发明一些实施例中,在S300中根据误差矩阵,得到第一修正参数的过程具体包括:
S310,根据S200中得到的误差矩阵,对另一个点云数据对应的理论安装参数进行旋转计算和平移计算,得到第一修正参数。
在这一实施例中,根据S200中得到的误差矩阵,当以第三点云数据Q3作为基准数据,即,将第一雷达扫描出来的点云数据作为基准数据时,则对第四点云数据Q4所对应的理论安装参数进行旋转、平移计算,即,对第二雷达的理论安装参数P2进行修正。从而得到第一修正数据P21。第一雷达的理论安装参数不作任何修正,从而得到第一理论安装参数P1。
当以第四点云数据Q4作为基准数据时,则对第三点云数据Q3进行旋转、平移计算。即,以将第二雷达扫描出来的点云数据作为基准数据时,则对第一雷达的理论安装参数P1进行修正。从而得到第一修正数据P11。第二雷达的理论安装参数不作任何修正,从而得到第一理论安装参数P2。
第一修正参数和第一理论安装参数为当前修正完后两个雷达的安装参数。通过上述S210、S220、S230和S310,根据误差矩阵,对齐第一雷达与第二雷达,修正两个雷达的相对安装参数,保证两个雷达的重合度。即可以认为,此时的第一雷达与第二雷达的雷达坐标系是一致的。
在本发明一些实施例中,在S400中具体包括以下步骤:
S410,建立雷达坐标系,雷达坐标系包括:X自由度、Y自由度以及YAW自由度。
在这一实施例中,由于通过上述S210、S220、S230和S310,将两个雷达之间的安装参数进行修正,从而对齐两个雷达,因此,在本实施例中,第一雷达和第二雷达已经对齐,第一雷达的坐标系和第二雷达的坐标系是一致的,所以建立雷达坐标系,不限制于建立在哪个雷达上,可以建立第一雷达的坐标系,也可以建立第二雷达的坐标系。X自由度、Y自由度以及YAW自由度,也可以看作为X轴、Y轴以及YAW轴。
S420,AGV小车移动的方向为X轴的正方向,AGV小车移动,移动一段距离,保证AGV小车上的所有车轮的方向与AGV小车的移动方向一致后,AGV小车停止移动。
在这一实施例中,如果没有加工误差,雷达坐标系的X轴应该与AGV小车的移动方向平行,AGV小车移动前进一段距离后,保证AGV小车上的所有轮子的方向与AGV小车移动方向一致,当两者方向一致后,AGV小车停止移动,停留在原地。
S430,当AGV小车停下后,构建第二标定环境,一个雷达进行扫描,获得的第一点云数据。
在这一实施例中,当AGV小车停下后,构建第二标定环境,第二标定环境可以为带有较强特征面的位置或者在AGV小车周围设置特征物。当采用较强特征面作为标定环境,那么这个特征面可以设置在AGV小车的移动方向。基于S210、S220、S230和S310修改后的第一修正参数和第一理论安装参数,其中一个雷达在第二标定环境下进行扫描,记录得到第一点云数据Q1。在本实施例中,其中一个雷达进行扫描的前提是,两个雷达已经对齐了,其中一个理论安装参数有进行修改过的。
S440,在S430的基础上,再次进行移动,移动方向与S420一致,都是以X轴的正方向移动,AGV小车移动所设距离。
在这一实施例中,AGV小车移动的方向为X轴的正方向,AGV小车移动所设距离,所设距离的取值范围为:0.8米至1.5米。
S450,当S440的AGV小车停止移动时,另一个雷达进行扫描,获取第二点云数据。
在这一实施例中,当AGV小车已经移动了所设距离后。另一个雷达进行扫描,获取第二点云数据Q2。这个雷达可以是第一雷达,也可以是第二雷达。
在本发明一些实施例中,S500中具体包括以下步骤:
S510,根据在S400中得到的第一点云数据Q1与第二点云数据Q2,通过点云匹配算法,计算第一点云数据Q1与第二点云数据Q2之间的平移矩阵,从平移矩阵中提取第一平移数据和第二平移数据。
在这一实施例中,通过S400得到的第一点云数据Q1与第二点云数据Q2,通过点云匹配算法,计算第一点云数据Q1与第二点云数据Q2之间的平移矩阵,从平移矩阵中,提取Y轴平移数据以及X轴的平移数据,即,提取第一平移数据和第二平移数据。
需要说明的是,在刚体平面移动时,当刚体运动方向唯一是,平移矩阵的平移量所构成的方向,就等于刚体在相对于雷达坐标系统中原点(0,0)的移动方向。
S520,通过角度关系公式:
在这一实施例中,根据S510得到的第一平移数据和第二平移数据,通过角度关系公式,得到雷达坐标系中YAW轴与AGV小车的移动方向的角度差值θ。
本发明一些实施例中,S600中具体包括:
S610,根据S520得到的雷达坐标系中YAW轴与AGV小车的移动方向的角度差值θ,对第一修正参数进行修正,得到第二修正参数,对S300获取的第一理论安装参数进行修正,得到第三修正参数。
在这一实施例中,将S520得到的角度差值θ代入第一修正参数进行旋转变换,得到与AGV小车的车身移动方向平行的第二修正参数。将S520得到的角度差值θ代入第一理论安装参数进行旋转变换,得到与AGV小车的车身移动方向平行的第三修正参数。
例如:当第一修正数据P11为第一雷达的修正后的安装参数,第一理论安装参数P2为第二雷达的理论安装参数时,根据得到的角度关系对,第一修正数据P11以及第一理论安装参数P2进行修正,从而得到第一雷达的第二修正参数P12以及第二雷达的第三修正参数P21。
或者,当第一修正数据P21为第二雷达的修正后的安装参数,第一理论安装参数P1为第一雷达的理论安装参数时,根据得到的角度关系,对第一修正数据P21以及第一理论安装参数P1进行修正,从而得到第二雷达的第二修正参数P22以及第一雷达的第三修正参数P11。
第二修正参数和到第三修正参数为当前修正完后两个雷达的安装参数。通过上述S410、S420、S430、S440、S450、S510、S520和S610,根据雷达坐标系中YAW轴与AGV小车的移动方向的角度差值θ,得到与AGV小车的车身移动方向平行第二修正参数和第三修正参数,对齐两个雷达与AGV小车的车身移动方向,降低了雷达安装面在X、Y以及YAW三个自由度上的机加工精度要求,提高整车的定位精度。
在本发明一些实施例中,S700中安装误差参数的获取过程具体包括以下步骤:
S710,获取第一雷达和第二雷达的质心参数,根据S610得到的第二修正参数和第三修正参数,减去对应的第一雷达和第二雷达的质心参数,从而得到最终的第一雷达的第一安装参数和第二雷达的第二安装参数。
在这一实施例中,从机械设计中,可以知道第一雷达的第一质心参数G1和第二雷达的第二质心参数G2。根据S610中得到的第二修正参数和第三修正参数,减去对应的第一质心参数G1和第二质心参数G2。从而得到最终的第一雷达的第一安装参数和第二雷达的第二安装参数。
例如:当为第一雷达的第三修正参数P11以及第二雷达的第二修正参数P22时,将第三修正参数P11减去第一质心参数G1,得到第一雷达的第一安装参数P12。将第二修正参数P22减去第二质心参数G2,得到第二雷达的第二安装参数P23。
或者,当为第一雷达的第二修正参数P12以及第二雷达的第三修正参数P21时,将第二修正参数P12减去第一质心参数G1,得到第一雷达的第一安装参数P13。将第三修正参数P21减去第二质心参数G2,得到第二雷达的第二安装参数P22。
S720,将在S710得到的第一安装参数与第一雷达的理论安装参数P1作差,得到第一安装误差参数Δ1,将在S710得到的第二安装参数与第二雷达的理论安装参数P2作差,得到第二安装误差参数Δ2。
在这一实施例中,将两个雷达互相对齐且与车身的移动方向对齐后的安装参数,与从机构中获取的理论安装数据P1与P2作差,得到误差参数Δ1、Δ2。通过得到的第一安装误差参数Δ1和第二安装误差参数Δ2,修正S100中获取的第一雷达的理论安装参数P1与第二雷达的理论安装参数P2。因此上述安装参数是基于第一雷达的理论安装参数P1与第二雷达的理论安装参数P2获取的,因此得到的误差值是针对于第一雷达的理论安装参数P1与第二雷达的理论安装参数P2的误差,所以需要根据误差值来对理论安装参数进行修正。
在本发明一个具体的实施例中:
获取第一雷达的理论安装参数P1和第二雷达的理论安装参数P2;
设置第一标定环境,两个雷达的扫描区域有重合区域,即共视区域,第一标定环境需在共视区域内;
在第一标定环境中,第一雷达扫描特征面或者特征物,从而获得第三点云数据Q3,第二雷达扫描特征面或者特征物,从而获得第四点云数据Q4;
基于点云匹配算法,以第三点云数据Q3作为基准数据,对第四点云数据Q4进行数据处理,计算出这个两个点云数据之间重叠度最高时的变换矩阵T;
根据变换矩阵T,对第二雷达的理论安装参数P2进行旋转计算和平移计算,得到第一修正参数P21。
建立雷达坐标系,雷达坐标系包括:X自由度、Y自由度以及YAW自由度,AGV小车移动的方向为X自由度的正方向,移动一段距离,保证AGV小车上的所有车轮的方向与AGV小车的移动方向一致后,AGV小车停止移动,构建第二标定环境,基于第一修正参数P21和第一雷达的理论安装参数P1,第一雷达进行扫描,获得的第一点云数据Q1;
以X轴的正方向再次进行移动,AGV小车移动所设距离,其中所设距离的取值范围为:0.8米至1.5米,当AGV小车停止移动时,第二雷达进行扫描,获取第二点云数据Q2;
通过角度关系公式:
计算得到雷达坐标系中YAW轴与AGV小车的移动方向的角度差θ;
根据雷达坐标系中YAW轴与AGV小车的移动方向的角度差值θ,对第一修正参数P21进行修正,得到第二修正参数P22,对第一理论安装参数P1进行修正,得到第三修正参数P11。
从机械设计中,可以知道第一雷达的第一质心参数G1和第二雷达的第二质心参数G2,将第三修正参数P11减去第一质心参数G1,得到第一雷达的第一安装参数P12。将第二修正参数P22减去第二质心参数G2,得到第二雷达的第二安装参数P23;
将第一安装参数P12与第一雷达的理论安装参数P1作差,得到第一安装误差参数Δ1,将第二安装参数P23与第二雷达的理论安装参数P2作差,得到第二安装误差参数Δ2;
根据第一安装误差参数Δ1修正第一雷达的理论安装参数P1,根据第二安装误差参数Δ2修正第二雷达的理论安装参数P2
根据本发明第二方面的实施例,一种电子设备,该电子设备包括:存储器用于存储程序。处理器用于执行存储器存储的程序,当处理器执行存储器存储的程序时,处理器用于执行第一方面的一种AGV双雷达安装误差标定方法。
处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序,如本发明实施例描述的用于AGV双雷达安装误差标定方法。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序以及指令,从而实现本发明第一方面实施例的一种AGV双雷达安装误差标定方法。
存储器可以包括存储程序区和存储参数区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储参数区可存储执行上述的用于AGV双雷达安装误差标定方法。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实现上述的终端选定方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中,当被一个或者多个处理器执行时,执行于本发明第一方面的一种AGV双雷达安装误差标定方法。
根据本发明第三方面的实施例,本发明还提供了一种存储介质,存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于执行第一方面的一种AGV双雷达安装误差标定方法。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、参数结构、程序模块或其他参数)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包括计算机可读指令、参数结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制参数信号中的其他参数,并且可包括任何信息递送介质。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种AGV双雷达安装误差标定方法,其特征在于,包括:
分别获取双雷达对应的理论安装参数,其中,所述双雷达分别对角安装于AGV小车上;
构建第一标定环境,分别获取双雷达对应扫描的点云数据,以一个点云数据为基准,计算出误差矩阵;
根据所述误差矩阵,修正另一个点云数据所对应的理论安装参数,得到第一修正参数,并获取一个点云数据所对应的第一理论安装参数;
当所述AGV小车满足所设停止移动条件时,构建第二标定环境,获取一个雷达扫描的第一点云数据,所述AGV小车移动所设距离,获取另一个雷达扫描的第二点云数据;
通过所述第一点云数据和第二点云数据,计算平移矩阵,根据所述平移矩阵,获得AGV小车的移动方向与双雷达之间的角度关系;
根据所述角度关系,修正所述第一修正参数和第一理论安装参数,分别得到第二修正参数和第三修正参数;
获取双雷达对应的质心参数,并根据第二修正参数、第三修正参数以及对应的理论安装参数,计算得到双雷达对应的安装误差参数,根据所述对应的安装误差参数,修正对应的理论安装参数。
2.根据权利要求1所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法,其特征在于,所述当所述AGV小车满足所设停止移动条件时,构建第二标定环境具体包括:
构建雷达坐标系,所述雷达坐标系包括:X自由度、Y自由度和YAW自由度;
以X自由度的正方向为移动方向,移动所述AGV小车,当所述AGV小车的车轮方向与所述AGV小车的移动方向一致时,所述AGV小车停止移动;
当所述AGV小车停止移动时,构建第二标定环境。
3.根据权利要求2所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法,其特征在于,所述AGV小车移动所设距离,获取另一个雷达扫描的第二点云数据具体包括:
以X自由度的正方向为移动方向,所述AGV小车移动所设距离;
当所述AGV小车停止移动时,获取另一个雷达扫描的第二点云数据。
5.根据权利要求4所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法,其特征在于,所述根据所述角度关系,修正所述第一修正参数和第一理论安装参数,分别得到第二修正参数和第三修正参数具体包括:
根据所述角度差值,分别对所述第一修正参数和第一理论安装参数进行修正,分别得到第二修正参数和第三修正参数。
6.根据权利要求1所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法,其特征在于,所述构建第一标定环境,分别获取双雷达对应扫描的点云数据,以一个点云数据为基准,计算出误差矩阵具体包括:
构建第一标定环境,所述双雷达的扫描区域具有共视区域,所述第一标定环境处于所述共视区域内;
在所述第一标定环境中,一个雷达进行扫描,得到第三点云数据,另一个雷达进行扫描,得到第四点云数据;
基于点云匹配算法,以一个点云数据作为基准,对另一个点云数据进行处理,计算出误差矩阵。
7.根据权利要求1所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法,其特征在于,所述根据所述误差矩阵,修正另一个点云数据所对应的理论安装参数,得到第一修正参数具体包括:
根据所述误差矩阵,对另一个点云数据所对应的理论安装参数进行旋转计算和平移计算,得到第一修正参数。
8.根据权利要求1所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法,其特征在于,所述获取双雷达对应的质心参数,并根据第二修正参数、第三修正参数以及对应的理论安装参数,得到双雷达对应的安装误差参数,具体包括:
获取双雷达对应的质心参数,将第二修正参数和第三修正参数减去所述对应的质心参数,得到双雷达对应的安装参数;
将所述对应的安装参数与所述对应的理论安装参数作差,得到双雷达对应的安装误差参数。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储程序;处理器,用于执行所述存储器存储的程序,当所述处理器执行所述存储器存储的程序时,所述处理器用于执行如权利要求1至8中任一项所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法。
10.一种存储介质,其特征在于,包括:存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至8中任一项所述的一种AGV双雷达安装误差标定方法。
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