CN117773928A - 移动设备标定方法、装置、电子设备以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种移动设备标定方法、装置、电子设备以及存储介质。所述方法包括：控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，所述期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制；确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，参考中心为目标移动设备上从动轮连线对应的轮轴中心；基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定。本方案只需要控制单舵轮的移动设备在有限的测试场地中进行圆弧运动并通过激光雷达获取不同时刻目标移动设备参考中心位姿，即可实现对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮轴间距的标定。

Description

移动设备标定方法、装置、电子设备以及存储介质

技术领域

本发明涉及移动设备标定技术领域，尤其涉及一种移动设备标定方法、装置、电子设备以及存储介质。

背景技术

随着技术的不断发展，移动机器人在各行各业得到了广泛的应用。激光雷达和舵轮是移动机器人的常用关键组件，激光雷达用于感测环境并生成机器人周围环境的三维地图，而舵轮则用于控制机器人的移动方向。在实际应用中，激光雷达和舵轮的零偏角度大小直接影响移动机器人的定位与控制精度，进而影响移动机器人的运行性能。因此，如何准确对移动机器人的舵轮与激光雷达进行零偏角度标定变得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种移动设备标定方法、装置、电子设备以及存储介质，以实现提高移动机器人的定位与控制精度，提升移动机器人的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种移动设备标定方法，所述方法包括：

控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，所述期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制，所述目标移动设备上有舵轮匹配的从动轮；

确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，所述目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，所述参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心；

基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，所述预设参数包括以下至少一项：激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距。

第二方面，本发明实施例还提供了一种移动设备标定装置，所述装置包括：

控制模块，用于控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，所述期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制，所述目标移动设备上有舵轮匹配的从动轮；

确定模块，用于确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，所述目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，所述参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心；

标定模块，用于基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，所述预设参数包括以下至少一项：激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距。

第三方面，本发明实施例中还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述实施例中任一项所述的移动设备标定方法。

第四方面，本发明实施例中还提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现上述实施例中任一项所述的移动设备标定方法。

本发明实施例的技术方案，通过控制单舵轮的移动设备采用移动设备的舵轮进行驱动持续进行期望圆弧运动，并通过激光雷达计算单舵轮的移动设备在执行每次期望圆弧运动时不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，利用不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿来对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定，通过舵轮与激光雷达进行联合，只需要控制单舵轮的移动设备在有限的测试场地中进行圆弧运动并通过激光雷达计算不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，即可实现对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度的标定，操作简单易于实现，可以有效地减少单舵轮的移动设备在行驶过程中的误差和偏差，提高单舵轮的移动设备行驶精度和稳定性，从而提高单舵轮的移动设备的可靠性和安全性。并且，通过控制移动设备进行期望圆弧运动，可以自动地对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮轴间距进行准确标定，尤其是在使用移动设备时实时进行在线标定，及时地补偿移动设备行驶过程中的误差和偏差，提高移动设备的控制精度和行驶稳定性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

图1是本发明实施例所提供的一种移动设备标定方法的流程示意图；

图2是本发明实施例所提供的一种移动设备的底部结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的另一种移动设备标定方法的流程示意图；

图4a是本发明实施例所提供的又一种移动设备标定方法的流程示意图；

图4b是本发明实施例所提供的一种基于拟合的轨迹圆来确定航向偏差的示意图；

图4c是本发明实施例所提供的一种移动设备执行每次期望圆弧运动对应的航向角偏差数据的可视化示意图；

图5是本发明实施例所提供的一种移动设备标定装置结构示意图；

图6是本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

图1为本发明实施例所提供的一种移动设备标定方法的流程示意图，本发明实施例适用于对单舵轮的移动设备上舵轮、激光雷达以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定的情况，该方法可以由移动设备标定装置来执行，该移动设备标定装置可以通过软件和/或硬件的形式进行实现，并一般集成在任何具有网络通信功能的电子设备上，该电子设备可以是移动终端、PC端或服务器等。

如图1所示，本发明实施例的移动设备标定方法可包括以下过程：

S110、控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制，目标移动设备上有舵轮匹配的从动轮。

目标移动设备可以是指需要对自身搭载配置的多个部件进行参数标定的移动设备，例如移动机器人、目标移动设备或者自动驾驶车辆等。参见图2，图中示出了目标移动设备的底部示意结构，目标移动设备上搭载配置有激光雷达laser、舵轮wheel_f以及从动轮wheel_r1与从动轮wheel_r2等部件，激光雷达laser和舵轮wheel_f是目标移动设备上的关键组件。激光雷达laser用于感测环境并生成目标移动设备周围环境的三维地图，而舵轮wheel_f则用于为目标移动设备提供运行动力，且控制目标移动设备的移动方向，从动轮随着舵轮运动后进行随动运行。

参见图2，目标移动设备上舵轮wheel_f是控制目标移动设备运行方向的转向部件，通过配置舵轮拐弯角度能控制目标移动设备的运动方向，以及通过配置舵轮运行速度为目标移动设备提供动力，控制目标移动设备运行，舵轮通常安装在目标移动设备的前部。舵轮wheel_f通过转动来控制目标移动设备的运行方向，其安装位置和角度需要根据目标移动设备的设备结构和转向要求进行调整。舵轮是目标移动设备的动力部件，用于驱动目标移动设备前进或后退。

参见图2，激光雷达laser是目标移动设备感知周围环境的重要传感器，用于检测周围环境和障碍物信息。激光雷达laser通常是安装在目标移动设备上能够全方位地检测周围环境的位置。在安装激光雷达时，需要考虑其视野范围和安装位置的稳定性。

可以理解的是，目标移动设备的安装结构需要根据具体的移动设备型号和应用场景进行调整，以确保其稳定性、可靠性和安全性。在安装目标移动设备时，需要遵循相关的安全规范和标准，并进行充分的测试和验证。

为了实现目标移动的和设备的高精度定位和控制，需要确保激光雷达和舵轮的精度和准确性。在实际应用中，激光雷达和舵轮的精度和准确性可能会受到多种因素的影响。例如，激光雷达的精度可能会受到环境光线、反射和干扰等因素的影响，而舵轮的精度则可能会受到机械结构、电子元件和控制算法等因素的影响。

为了提高目标移动设备的定位和控制精度，需要对激光雷达和舵轮进行联合标定，以确保它们的精度和准确性能够协调一致。为此，通过对激光雷达与舵轮进行联合标定，可以消除激光雷达和舵轮之间的误差，提高目标移动设备的定位和控制精度，从而实现更高效、更精确的移动设备操作。

为了实现目标移动设备上激光雷达与舵轮的联合标定，可以借助目标移动设备上同时配置的激光雷达以及舵轮的位置关系，由于激光雷达与舵轮之间的位置关系相对固定，为此可以通过目标移动设备上舵轮来控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，以便后续可以采用激光雷达对目标移动设备做出的圆弧运动进行测量。

S120、确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心。

参见图2，目标移动设备持续执行的每次期望圆弧运动是根据目标移动设备的舵轮wheel_f进行控制实现的，舵轮是目标移动设备的转向和控制行走部件，可以提供动力并且通过转动来控制目标移动设备的运行方向。在目标移动设备进行圆弧运动时，目标移动设备的运动轨迹可以通过舵轮拐弯角度和舵轮运行速度来控制。舵轮wheel_f的舵轮拐弯角度可以控制目标移动设备的转向角度，而舵轮运行速度可以控制目标移动设备的运行速度，通过调整舵轮运行速度和舵轮拐弯角度，实现目标移动设备能够进行不同半径和速度的圆弧运动。

参见图2，目标移动设备的拐弯角度和速度可以通过舵轮wheel_f进行控制，而激光雷达laser可以持续测量目标移动设备周围的环境信息。在目标移动设备执行每次期望圆弧运动的过程中，目标移动设备上的激光雷达laser会持续定位并记录目标移动设备上参考中心点即从动轮wheel_r1与从动轮wheel_r2的轮轴连线中心点处的位姿[robot_x,robot_y,robot_yaw]，包括轮轴中心位置坐标[robot_x,robot_y]与轮轴中心姿态robot_yaw，即通过轮轴中心偏航角进行表示。

作为一种可选但非限定性的实现方式，确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，包括以下步骤A1-A2：

步骤A1、在执行每次期望圆弧运动时，根据激光雷达实时采集的点云数据和全局定位算法获取激光雷达的位姿。

步骤A2、基于激光雷达的位姿、激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距计算出目标移动设备的参考中心位姿，参考中心位姿为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心的位置与姿态。

参见图2，使用激光雷达实时采集的点云数据和全局定位算法获取激光雷达的位姿。根据激光雷达零偏角度和激光雷达到从动轮之间连线对应的轮轴中心的距离(即舵轮与从动轮之间的轮轴间距)，可以计算出激光雷达到从动轮之间连线对应的轮轴中心的相对位置。将激光雷达的位姿和相对位置转换到全局坐标系中，即可得到从动轮之间连线对应的轮轴中心的位姿。

可选地，在首次使用激光零偏角度计算从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿时，激光雷达零偏角度指的是激光雷达装配时的安装角度，比如激光雷达安装初始角度为0°，首次计算时激光雷达零偏角度使用0°进行转换得到从动轮之间连线对应的轮轴中心的位姿；非首次使用激光零偏角度计算从动轮之间连线对应的轮轴中心时，可以将标定过程中通过激光雷达零偏角度误差对激光雷达零偏角度进行校正后得到的激光雷达零偏角度作为计算从动轮之间连线对应的轮轴中心的激光雷达零偏角度。

参见图2，同时，激光雷达通过周期性实时采集的点云数据得到不同时刻目标移动设备上激光雷达的位姿，根据激光雷达到从动轮之间连线对应的轮轴中心的距离，可以计算目标移动设备在执行每次期望圆弧运动过程中在不同时刻目标移动设备的从动轮之间连线对应的轮轴中心的位置与姿态，进而将不同时刻的从动轮之间连线对应的轮轴中心的位置与姿态组成参考中心位姿序列。

S130、基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，预设参数包括以下至少一项：激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距。

在使用舵轮与激光雷达进行联合标定时，需要使用舵轮控制目标移动设备进行圆弧移动，目标移动设备的转向角度和速度可以通过舵轮进行控制，而激光雷达可以测量目标移动设备周围的环境信息。由于激光雷达与舵轮之间的位置关系相对固定，如果目标移动设备按照舵轮控制执行固定的期望圆弧运动那么执行结果应该也是有迹可循，因此通过在每次执行期望圆弧运动过程中通过激光雷达获取的从动轮之间连线对应轮轴中心位姿，可以找到激光雷达与舵轮之间存在的偏差，进而可以联合标定。

通过将激光雷达的检测结果与舵轮的控制进行联合，可以得到更准确的定位结果，通过对舵轮和激光雷达的联合标定，可以减少由于传感器和控制系统的误差而导致的定位误差，通过对舵轮和激光雷达的联合标定，可以提高目标移动设备的自主性和可靠性，从而使其更加安全和可靠地运行。

参见图2，单舵轮AGV鸟瞰图如下，激光雷达laser和舵轮wheel_f在XY平面同一横纵轴位置，后轮wheel_r1和wheel_r2为从动轮，前后轮在X轴的投影长度为dist，即舵轮与从动轮对应轮轴之间的轮轴间距，后轮位置固定且行驶方向与目标移动设备方向保持平行。

针对三个影响AGV定位和控制精度的参数进行校正，主要包括激光雷达零偏角度laser_yaw、舵轮零偏角度wheel_yaw以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距dist,在AGV车体装配时写入laser_yaw＝0，wheel_yaw＝0,dist＝dist_design，但实际不可避免地存在误差，当误差值验证范围|error_laser_yaw|<5°，|error_wheel_yaw|<5°，|error_d|<0.05*d_design时认为标定值符合要求，标定流程结束。

本发明实施例的技术方案，通过控制单舵轮的移动设备采用移动设备的舵轮进行驱动持续进行期望圆弧运动，并通过激光雷达计算单舵轮的移动设备在执行每次期望圆弧运动时不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，利用不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿来对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定，通过舵轮与激光雷达进行联合，只需要控制单舵轮的移动设备在有限的测试场地中进行圆弧运动并通过激光雷达计算不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，即可实现对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮轴间距的标定，操作简单易于实现，可以有效地减少单舵轮的移动设备在行驶过程中的误差和偏差，提高单舵轮的移动设备行驶精度和稳定性，从而提高单舵轮的移动设备的可靠性和安全性。并且，通过控制移动设备进行期望圆弧运动，可以自动对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度进行准确标定，尤其是在使用移动设备时仍然可以进行在线标定，及时地补偿移动设备行驶过程中的误差和偏差，提高移动设备的控制精度和行驶稳定性。

图3为本发明实施例提供的另一种移动设备标定方法的流程示意图，本实施例的技术方案在上述实施例的技术方案基础上对前述实施例中基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列对目标移动设备的预设参数进行标定的过程进行进一步优化，本实施例可与上述一个或多个实施例中各个可选方案结合。

如图3所示，本发明实施例的移动设备标定方法可包括以下过程：

S310、确定目标移动设备采用的至少两个期望舵轮控制参数，舵轮控制参数包括舵轮运行速度与舵轮拐弯角度，不同期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度方向相反和/或舵轮拐弯角度方向相反，各个期望舵轮控制参数对应舵轮运行速度大小相同以及舵轮拐弯角度大小相同。

S320、针对至少两个期望舵轮控制参数中每个期望舵轮控制参数，按照每个期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行期望圆弧运动。

参见图2，当存在两个期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度方向相反时，目标移动设备将按照相反舵轮运行速度方向分别进行相反方向运动，例如，当一个期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度为正向速度时，控制参数控制目标移动设备前进运动；当另一个期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度为负向速度时，控制参数控制目标移动设备后退运动。

而，当存在两个期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度方向相同时，目标移动设备将按照相同舵轮运行速度方向进行相同方向运动，例如，当两个期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度均为正向速度时，控制参数控制目标移动设备均进行前进运动；当两个期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度为负向速度时，控制参数控制目标移动设备均进行后退运动。

参见图2，当存在两个期望舵轮控制参数对应的舵轮拐弯角度方向相反时，目标移动设备将按照相反舵轮拐弯角度方向分别进行相反方向的拐弯运动，例如，当一个期望舵轮控制参数对应的舵轮拐弯角度为左侧方向角度时，目标移动设备将向左侧拐弯；当另一个期望舵轮控制参数对应的舵轮拐弯角度为右侧方向角度时，目标移动设备将向右侧拐弯。

而，当存在两个期望舵轮控制参数对应的舵轮拐弯角度方向相同时，目标移动设备将按照相同舵轮拐弯角度方向分别进行相同方向的拐弯运动，例如，当两个期望舵轮控制参数对应的舵轮拐弯角度均为左侧方向角度时，目标移动设备均将向左侧拐弯；当两个期望舵轮控制参数对应的舵轮拐弯角度均为右侧方向角度时，目标移动设备均将向右侧拐弯。

总之，当不同期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度方向相反和/或舵轮拐弯角度方向相反时，目标移动设备按照不同的期望舵轮控制参数将执行不同的期望圆弧运动。这种运动方式可以通过调整舵轮运行速度和舵轮拐弯角度来实现，从而使目标移动设备能够在不同的环境中灵活地圆弧运动。

作为一种可选但非限定性的实现方式，按照每个期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行期望圆弧运动，包括以下步骤B1-B4：

步骤B1、按照第一期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行右转前进形成的第一期望圆弧运动。

步骤B2、在目标移动设备执行完成第一期望圆弧运动结束时，按照第二期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行右转后退形成的第二期望圆弧运动，第一期望舵轮控制参数与第二期望舵轮控制参数采用相同方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度。

步骤B3、按照第三期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行左转前进形成的第三期望圆弧运动，第二期望舵轮控制参数与所述第三期望舵轮控制参数采用相反方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度。

步骤B4、在目标移动设备执行完成第三期望圆弧运动结束时，按照第四期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行左转后退形成的第四期望圆弧运动，第三期望舵轮控制参数与所述第四期望舵轮控制参数采用相同方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度。

第一期望圆弧运动为目标移动设备持续进行右转前进的圆弧运动；第二期望圆弧运动为目标移动设备在右转前进的圆弧运动之后按照相反的舵轮运行速度持续进行右转后退的圆弧运动；第三期望圆弧运动为目标移动设备在持续进行右转后退的圆弧运动之后按照相反的舵轮拐弯角度持续进行左转前进的圆弧运动；第四期望圆弧运动为目标移动设备在持续进行左转前进的圆弧运动之后按照相反的舵轮运行速度持续进行左转后退的圆弧运动。

示例性地，向目标移动设备发送舵轮运行速度大小wheel_vel和舵轮拐弯角度大小wheel_yaw，发送过程中持续记录目标移动设备参考中心点处即两个从动轮连线的中心点对应的轮轴中心位姿[robot_x,robot_y,robot_yaw]。其中，对舵轮运行速度大小wheel_vel和舵轮拐弯角度大小wheel_yaw配置参数为：v_value＝0.2m/s,yaw_value＝0.05rad,duration＝30s。目标移动设备按照不同期望舵轮控制参数执行的不同期望圆弧运动如下：

第一期望圆弧运动：目标移动设备右转前进，持续时长duration，wheel_vel＝v_value,wheel_yaw＝-1*yaw_value；

第二期望圆弧运动：目标移动设备右转后退，持续时长duration，wheel_vel＝-1*v_value,wheel_yaw＝-1*yaw-value；

第三期望圆弧运动：目标移动设备左转前进，持续时长duration，wheel_vel＝v_value,wheel_yaw＝yaw_value；

第四期望圆弧运动：目标移动设备左转后退，持续时长duration，wheel_vel＝-1*v_value,wheel_yaw＝yaw_value；

采集完成后，得到四组数据，每组含有duration时间内的目标移动设备从动轮之间连线对应的轮轴中心对应的参考中心位姿序列，记为[robot_x,robot_y,robot_yaw]序列。

S330、确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心。

S340、基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，预设参数包括以下至少一项：激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距。

对目标移动设备的舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度进行标定时，控制目标移动设备按照期望舵轮运行速度和舵轮拐弯角度进行期望圆弧运动，通过激光雷达获取不同时刻从动轮对应轮轴中心位姿，基于不同时刻从动轮对应轮轴中心位姿分析舵轮零偏角度、激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距，多次重复此运算，不断更新补偿目标移动设备的舵轮零偏角度、激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距，以控制舵轮零偏角度、激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距满足预设标定结束条件。其中，预设标定结束条件为激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度，以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距都满足收敛条件(比如三者error分别小于各自的设定值)，或者迭代次数大于设定次数时，结束标定，否则重复上述标定过程。可选地，激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距误差值范围如下：|error_laser_yaw|<5°，|error_wheel_yaw|<5°，|error_d|<0.05*d_design。结束标定后输出最后一次标定的参数和是否满足收敛条件。

本发明实施例的技术方案，通过控制单舵轮的移动设备采用移动设备的舵轮进行驱动持续进行期望圆弧运动，并通过激光雷达计算单舵轮的移动设备在执行每次期望圆弧运动时不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，利用不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿来对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定，通过舵轮与激光雷达进行联合，只需要控制单舵轮的移动设备在有限的测试场地中进行圆弧运动并通过激光雷达计算不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，即可实现对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间间距的标定，操作简单易于实现，可以有效地减少单舵轮的移动设备在行驶过程中的误差和偏差，提高单舵轮的移动设备行驶精度和稳定性，从而提高单舵轮的移动设备的可靠性和安全性。并且，通过控制移动设备进行期望圆弧运动，可以自动对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度进行准确标定，尤其是在使用移动设备时仍然可以进行在线标定，及时地补偿移动设备行驶过程中的误差和偏差，提高移动设备的控制精度和行驶稳定性。

图4a为本发明实施例提供的另一种移动设备标定方法的流程示意图，本实施例的技术方案在上述实施例的技术方案基础上对前述实施例中基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列对目标移动设备的预设参数进行标定的过程进行进一步优化，本实施例可与上述一个或多个实施例中各个可选方案结合。

如图4a所示，本发明实施例的移动设备标定方法可包括以下过程：

S410、控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制，目标移动设备上有舵轮匹配的从动轮。

S420、确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心。

S430、基于每次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列中包括的各个参考中心位置点坐标进行散点拟合，得到每次期望圆弧运动对应的目标移动设备参考轨迹圆，参考轨迹圆对应着参考轨迹圆心位置与参考轨迹圆半径。

可选地，在舵轮的控制下目标移动设备沿圆弧运动，对每次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列中包括的各个参考中心位置点使用最小二乘法进行散点拟合圆处理，得到每次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆的参数[cx,cy,radius]，cx代表参考轨迹圆心x坐标,cy代表参考轨迹圆心y坐标,radius代表参考轨迹圆半径。

又一可选地，除了使用最小二乘法进行散点拟合圆处理，还可以对每次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列中包括的各个参考中心位置采用最大似然估计法、牛顿法、随机梯度下降法或者遗传算法进行散点拟合圆处理，得到每次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆的参数[cx,cy,radius]。

S440、基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定。

作为一种可选但非限定性的实现方式，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括以下步骤D1-D2：

步骤D1、基于每次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆与参考中心位姿序列，确定目标移动设备进行每次期望圆弧运动时的航向角偏差，航向角偏差为第一参考方向与第二参考方向之间的夹角，第一参考方向为参考轨迹圆对应的参考轨迹圆心与参考中心位姿序列中参考中心位置所形成连线的垂直方向，第二参考方向为参考中心位姿序列中参考中心位置对应的参考中心偏航角方向。

参见图4b，对于执行每次期望圆弧运动得到的参考轨迹圆与参考中心位姿序列，例如以其中一次期望圆弧运动所得到的参考轨迹圆与参考中心位姿序列为例，连接参考轨迹圆心[cx,cy]与该次期望圆弧运动对应参考中心位姿序列中每一个参考中心位置[robot_x,robot_y]形成参考连线，将垂直于该参考连线的方向为第一参考方向，比如过每条参考连线上每一个参考中心位置[robot_x,robot_y]做垂直于每条参考连线的垂线(如图4b中的虚线)方向形成第一参考方向。将每条参考连线上参考中心位姿序列中参考中心位置对应的参考中心偏航角方向作为第二参考方向。针对每次期望圆弧运动对应每个参考中心位置的第一参考方向与第二参考方向，求取在每个参考中心位置对应第一参考方向与第二参考方向的夹角作为目标移动设备每次期望圆弧运动过程中在每个参考中心位置的航向角偏差delta_yaw。可选地，可以将目标移动设备每次期望圆弧运动过程中在每个参考中心位置的航向角偏差数据取中间三分之一部分参与计算，delta_yaw可视化如图4c所示。

步骤D2、基于各次期望圆弧运动对应的航向角偏差，对目标移动设备的激光雷达零偏角度进行标定。

可选地，基于各次期望圆弧运动对应的航向角偏差，对目标移动设备的激光雷达零偏角度进行标定，包括：将各次期望圆弧运动对应的航向角偏差的平均值确定为目标移动设备上激光雷达零偏角度误差；基于目标移动设备上激光雷达零偏角度误差对目标移动设备的激光雷达零偏角度进行校正。

参见图4b，在得到各次期望圆弧运动对应的航向角偏差数据之后，可以将各次期望圆弧运动对应的航向角偏差的平均值确定为目标移动设备上激光雷达零偏角度误差，进而可以基于目标移动设备上激光雷达零偏角度误差对目标移动设备的激光雷达零偏角度进行校正。具体可以采用以下公式对目标移动设备的激光雷达零偏角度进行校正更新：

laser_yaw(new)＝laser_yaw(original)+k1*error_laser_yaw

其中，laser_yaw(new)表示对激光雷达零偏角度进行校正后新的激光雷达零偏角度，laser_yaw(original)表示对激光雷达零偏角度进行校正之前原始的激光雷达零偏角度，error_laser_yaw表示经过持续进行多次期望圆弧运动之后计算的目标移动设备上激光雷达零偏角度误差，k1为经验值。

作为一种可选但非限定性的实现方式，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括以下步骤E1-E2：

步骤E1、对各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆的参考轨迹圆半径进行配对，得到至少一组参考轨迹圆半径配对，同一参考轨迹圆半径配对中的两个参考轨迹圆半径是基于目标移动设备按照相同方向的舵轮运行速度与不同方向的舵轮拐弯角度分别持续进行期望圆弧运动所形成的参考中心位姿序列进行散点拟合圆得到。

各次期望圆弧运动可以包括第一期望圆弧运动、第二期望圆弧运动、第三期望圆弧运动以及第四期望圆弧运动。其中，第一期望圆弧运动为目标移动设备持续进行右转前进的圆弧运动；第二期望圆弧运动为目标移动设备在右转前进的圆弧运动之后按照相反的舵轮运行速度持续进行右转后退的圆弧运动；第三期望圆弧运动为目标移动设备在持续进行右转后退的圆弧运动之后按照相反的舵轮拐弯角度持续进行左转前进的圆弧运动；第四期望圆弧运动为目标移动设备在持续进行左转前进的圆弧运动之后按照相反的舵轮运行速度持续进行左转后退的圆弧运动。

由于第一期望圆弧运动与第三期望圆弧运动采用的舵轮运行速度相同以及舵轮拐弯角度相反，因此可以将第一期望圆弧运动与第三期望圆弧运动各自对应的参考轨迹圆半径作为一组参考轨迹圆半径配对；同理，还可以将第二期望圆弧运动与第四期望圆弧运动各自对应的参考轨迹圆半径作为另一组参考轨迹圆半径配对。示例性地，上述第一期望圆弧运动、第二期望圆弧运动、第三期望圆弧运动以及第四期望圆弧运动各自对应的参考轨迹圆半径依次为radius_right_forward,radius_right_backward,radius_left_forward以及radius_left_backward。

步骤E2、基于各组参考轨迹圆半径配对中包括的参考轨迹圆半径与目标移动设备的舵轮与从动轮的轮轴间距原始值，确定目标移动设备执行各组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮运动误差。

可选地，对于每组参考轨迹圆半径配对中包括的参考轨迹圆半径，确定目标移动设备的舵轮与从动轮的轮轴间距原始值分别与每组参考轨迹圆半径配对中包括的各个参考轨迹圆半径的比值作为每组参考轨迹圆半径配对的参考比值，基于每组参考轨迹圆半径配对的参考比值的反正切函数值之间的差值确定目标移动设备执行每组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮零偏角度误差。其中，基于每组参考轨迹圆半径配对的参考比值的反正切函数值之间的差值确定目标移动设备执行每组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮零偏角度误差具体可以采用以下公式计算：

delta_wheel_yaw_forward＝0.5*(arctan(dist/radius_right_forward)-arctan(dist/radius_left_forward))；

其中，delta_wheel_yaw_forward表示目标移动设备在左右拐弯前进执行期望圆弧运动时的舵轮零偏角度误差，dist表示目标移动设备在左右拐弯前进执行期望圆弧运动时的舵轮与从动轮之间的轮轴间距，radius_right_forward表示目标移动设备在右拐弯前进执行期望圆弧运动时的参考轨迹圆半径，radius_left_forward表示目标移动设备在左拐弯前进执行期望圆弧运动时的参考轨迹圆半径。

delta_wheel_yaw_backward＝0.5*(arctan(dist/radius_right_backward)-arctan(dist/radius_left_backward))；

其中，delta_wheel_yaw_backward表示目标移动设备在左右拐弯后退执行期望圆弧运动时的舵轮零偏角度误差，dist表示目标移动设备在左右拐弯后退执行期望圆弧运动时的舵轮与从动轮之间的轮轴间距，radius_right_backward表示目标移动设备在右拐弯后退执行期望圆弧运动时的参考轨迹圆半径，radius_left_backward表示目标移动设备在左拐弯后退执行期望圆弧运动时的参考轨迹圆半径。

error_wheel_yaw＝0.5*(delta_wheel_yaw_forward+delta_wheel_yaw_backward)；

其中，error_wheel_yaw表示目标移动设备的舵轮零偏角度误差，delta_wheel_yaw_forward表示目标移动设备在左右拐弯前进执行期望圆弧运动时的舵轮零偏角度误差，delta_wheel_yaw_backward表示目标移动设备在左右拐弯后退执行期望圆弧运动时的舵轮零偏角度误差。

步骤E3、依据目标移动设备执行各组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮运动误差，对目标移动设备的舵轮零偏角度进行标定。

可选地，依据目标移动设备执行各组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮运动误差，对目标移动设备的舵轮零偏角度进行标定具体可以采用以下公式计算：

wheel_yaw(new)＝wheel_yaw(original)+k2*error_wheel_yaw

其中，wheel_yaw(new)表示对舵轮零偏角度进行校正后新的舵轮零偏角度，wheel_yaw(original)表示对舵轮零偏角度进行校正之前原始的舵轮零偏角度，error_wheel_yaw表示经过持续进行多次期望圆弧运动之后计算的目标移动设备上舵轮零偏角度误差，k2为经验值。

作为一种可选但非限定性的实现方式，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括以下步骤F1-F2：

步骤F1、基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆的参考轨迹圆半径，确定参考轨迹圆半径均值。

步骤F2、基于参考轨迹圆半径均值与目标移动设备的舵轮拐弯角度，对目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定。

上述第一期望圆弧运动、第二期望圆弧运动、第三期望圆弧运动以及第四期望圆弧运动各自对应的参考轨迹圆半径依次为radius_right_forward,radius_right_backward,radius_left_forward以及radius_left_backward，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆半径的均值与目标移动设备的舵轮拐弯角度的正切函数值确定为目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距更新值，比如采用以下公式获得：

dist_new＝mean_radius*tan(yaw_value)

其中，dist_new表示目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距更新值，mean_radius表示各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆半径的均值，yaw_value表示目标移动设备的舵轮拐弯角度。

可选地，基于目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距更新值与目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距原始值的差值，确定目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距误差，进而依据目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距误差对目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行校正。

可选地，依据目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距误差对目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行更新，具体包括：基于目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距误差乘以预设调节系数再加上目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距原始值，对目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行更新:

dist(校正)＝dist(原始)+k3*error_dist

其中，dist(校正)表示对目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行校正后的结果，dist(原始)表示目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距原始值，error_dist表示目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距误差，k3为一个经验值。

可以理解的是，k1,k2,k3为经验值，可取0-1，取值越大收敛越快，越小收敛越稳定。本技术方案在误差值的基础上调整标定值，使得标定值抗干扰能力更强。

本发明实施例的技术方案，通过控制单舵轮的移动设备采用移动设备的舵轮进行驱动持续进行期望圆弧运动，并通过激光雷达计算单舵轮的移动设备在执行每次期望圆弧运动时不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，利用不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿来对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定，通过舵轮与激光雷达进行联合，只需要控制单舵轮的移动设备在有限的测试场地中进行圆弧运动并通过激光雷达计算不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，即可实现对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度的标定，操作简单易于实现，可以有效地减少单舵轮的移动设备在行驶过程中的误差和偏差，提高单舵轮的移动设备行驶精度和稳定性，从而提高单舵轮的移动设备的可靠性和安全性。并且，通过控制移动设备进行期望圆弧运动，可以自动地对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮轴间距进行准确标定，尤其是在使用移动设备时仍然可以进行在线标定，及时地补偿移动设备行驶过程中的误差和偏差，提高移动设备的控制精度和行驶稳定性。

图5为本发明实施例所提供的一种移动设备标定装置的结构示意图，本发明实施例适用于对单舵轮的移动设备上舵轮、激光雷达以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定的情况，该移动设备标定装置可以通过软件和/或硬件的形式进行实现，并一般集成在任何具有网络通信功能的电子设备上，该电子设备可以是移动终端、PC端或服务器等。

如图5所示，本发明实施例的移动设备标定装置可包括以下：控制模块510、确定模块520和标定模块530。其中：

控制模块510，用于控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，所述期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制，所述目标移动设备上有舵轮匹配的从动轮；

确定模块520，用于确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，所述目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，所述参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心；

标定模块530，用于基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，所述预设参数包括以下至少一项：激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距。

在上述实施例的技术方案基础上，可选地，控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，包括：

确定目标移动设备采用的至少两个期望舵轮控制参数，所述舵轮控制参数包括舵轮运行速度与舵轮拐弯角度，不同期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度方向相反和/或舵轮拐弯角度方向相反，各个期望舵轮控制参数对应舵轮运行速度大小相同以及舵轮拐弯角度大小相同；

针对至少两个期望舵轮控制参数中每个期望舵轮控制参数，按照每个期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行期望圆弧运动。

在上述实施例的技术方案基础上，可选地，按照每个期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行期望圆弧运动，包括：

按照第一期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行右转前进形成的第一期望圆弧运动；

在目标移动设备执行完成第一期望圆弧运动结束时，按照第二期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行右转后退形成的第二期望圆弧运动，所述第一期望舵轮控制参数与所述第二期望舵轮控制参数采用相同方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度；

按照第三期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行左转前进形成的第三期望圆弧运动，所述第二期望舵轮控制参数与所述第三期望舵轮控制参数采用相反方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度；

在目标移动设备执行完成第三期望圆弧运动结束时，按照第四期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行左转后退形成的第四期望圆弧运动，所述第三期望舵轮控制参数与所述第四期望舵轮控制参数采用相同方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度。

在上述实施例的技术方案基础上，可选地，确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，包括：

在执行每次期望圆弧运动时，通过目标移动设备上配置的激光雷达周期性地对目标移动设备上从动轮对应轮轴进行激光扫描；

基于周期性执行的多次激光扫描结果，确定目标移动设备在执行每次期望圆弧运动时对应的多个参考中心位姿，以得到参考中心位姿序列。

在上述实施例的技术方案基础上，可选地，基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括：

基于每次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列中包括的各个参考中心位置进行散点拟合，得到每次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，所述参考轨迹圆对应着参考轨迹圆心位置与参考轨迹圆半径；

基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定。

在上述实施例的技术方案基础上，可选地，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括：

基于每次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆与参考中心位姿序列，确定目标移动设备进行每次期望圆弧运动时的航向角偏差，所述航向角偏差为第一参考方向与第二参考方向之间的夹角，所述第一参考方向为参考轨迹圆对应的参考轨迹圆心与参考中心位姿序列中参考中心位置所形成连线的垂直方向，所述第二参考方向为参考中心位姿序列中参考中心位置对应的参考中心偏航角方向；

基于各次期望圆弧运动对应的航向角偏差，对目标移动设备的激光雷达零偏角度进行标定。

在上述实施例的技术方案基础上，可选地，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括：

对各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆的参考轨迹圆半径中进行配对，得到至少一组参考轨迹圆半径配对，同一参考轨迹圆半径配对中的两个参考轨迹圆半径是基于目标移动设备按照相同方向的舵轮运行速度与不同方向的舵轮拐弯角度分别持续进行期望圆弧运动所形成的参考中心位姿序列进行散点拟合圆得到；

基于各组参考轨迹圆半径配对中包括的参考轨迹圆半径与目标移动设备的舵轮与从动轮的轮轴间距原始值，确定目标移动设备执行各组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮运动误差；

依据目标移动设备执行各组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮运动误差，对目标移动设备的舵轮零偏角度进行标定。

在上述实施例的技术方案基础上，可选地，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括：

基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆的参考轨迹圆半径，确定参考轨迹圆半径均值；

基于参考轨迹圆半径均值与目标移动设备的舵轮拐弯角度，对目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定。

本发明实施例所提供的技术方案，通过控制单舵轮的移动设备采用移动设备的舵轮进行驱动持续进行期望圆弧运动，并通过激光雷达计算单舵轮的移动设备在执行每次期望圆弧运动时不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，利用不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿来对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定，通过舵轮与激光雷达进行联合，只需要控制单舵轮的移动设备在有限的测试场地中进行圆弧运动并通过激光雷达计算不同时刻从动轮之间连线对应的轮轴中心位姿，即可实现对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度的标定，操作简单易于实现，可以有效地减少单舵轮的移动设备在行驶过程中的误差和偏差，提高单舵轮的移动设备行驶精度和稳定性，从而提高单舵轮的移动设备的可靠性和安全性。并且，通过控制移动设备进行期望圆弧运动，可以随时地对舵轮零偏角度和激光雷达零偏角度进行准确标定，尤其是在使用移动设备时仍然可以进行使用中进行在线标定，及时地补偿移动设备行驶过程中的误差和偏差，提高移动设备的控制精度和行驶稳定性。

本发明实施例所提供的移动设备标定装置可执行本发明任意实施例所提供的移动设备标定方法，具备执行移动设备标定方法相应的功能模块和有益效果。

值得注意的是，上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。

图6为本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。下面参考图6，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备(例如图6中的终端设备或服务器)600的结构示意图。本发明实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图6示出的电子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6所示，电子设备600可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。编辑/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储装置608；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备600与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备600，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本发明的实施例，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，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态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移动设备标定方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置609从网络上被下载和安装，或者从存储装置608被安装，或者从ROM 602被安装。在该计算机程序被处理装置601执行时，执行本发明实施例的移动设备标定方法中限定的上述功能。

本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

本发明实施例提供的电子设备与上述实施例提供的移动设备标定方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例与上述实施例具有相同的有益效果。

本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例所提供的移动设备标定方法。

需要说明的是，本发明上述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、装置或部件，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)、光存储部件、磁存储部件、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、装置或者部件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读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，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者部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：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

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该电子设备执行时，使得该电子设备：控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，所述期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制，所述目标移动设备上有舵轮匹配的从动轮；确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，所述目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，所述参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心；基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，所述预设参数包括以下至少一项：激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

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，该模块、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，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/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单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种移动设备标定方法，其特征在于，所述方法包括：

控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，所述期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制，所述目标移动设备上有舵轮匹配的从动轮；

确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，所述目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，所述参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心；

基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，所述预设参数包括以下至少一项：激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，包括：

确定目标移动设备采用的至少两个期望舵轮控制参数，所述舵轮控制参数包括舵轮运行速度与舵轮拐弯角度，不同期望舵轮控制参数对应的舵轮运行速度方向相反和/或舵轮拐弯角度方向相反，各个期望舵轮控制参数对应舵轮运行速度大小相同以及舵轮拐弯角度大小相同；

针对至少两个期望舵轮控制参数中每个期望舵轮控制参数，按照每个期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行期望圆弧运动。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照每个期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行期望圆弧运动，包括：

按照第一期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行右转前进形成的第一期望圆弧运动；

在目标移动设备执行完成第一期望圆弧运动结束时，按照第二期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行右转后退形成的第二期望圆弧运动，所述第一期望舵轮控制参数与所述第二期望舵轮控制参数采用相同方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度；

按照第三期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行左转前进形成的第三期望圆弧运动，所述第二期望舵轮控制参数与所述第三期望舵轮控制参数采用相反方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度；

在目标移动设备执行完成第三期望圆弧运动结束时，按照第四期望舵轮控制参数控制目标移动设备持续进行左转后退形成的第四期望圆弧运动，所述第三期望舵轮控制参数与所述第四期望舵轮控制参数采用相同方向的舵轮拐弯角度以及相反方向的舵轮运行速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括：

基于每次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列中包括的各个参考中心位置进行散点拟合，得到每次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，所述参考轨迹圆对应着参考轨迹圆心位置与参考轨迹圆半径；

基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括：

基于每次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆与参考中心位姿序列，确定目标移动设备进行每次期望圆弧运动时的航向角偏差，所述航向角偏差为第一参考方向与第二参考方向之间的夹角，所述第一参考方向为参考轨迹圆对应的参考轨迹圆心与参考中心位姿序列中参考中心位置所形成连线的垂直方向，所述第二参考方向为参考中心位姿序列中参考中心位置对应的参考中心偏航角方向；

基于各次期望圆弧运动对应的航向角偏差，对目标移动设备的激光雷达零偏角度进行标定。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括：

对各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆半径进行配对，得到至少一组参考轨迹圆半径配对，同一参考轨迹圆半径配对中的两个参考轨迹圆半径是基于目标移动设备按照相同方向的舵轮运行速度与不同方向的舵轮拐弯角度分别持续进行期望圆弧运动所形成的参考中心位姿序列进行散点拟合圆得到；

基于各组参考轨迹圆半径配对中包括的参考轨迹圆半径与目标移动设备的舵轮与从动轮的轮轴间距原始值，确定目标移动设备执行各组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮运动误差；

依据目标移动设备执行各组参考轨迹圆半径配对中参考轨迹圆对应的期望圆弧运动时的舵轮运动误差，对目标移动设备的舵轮零偏角度进行标定。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆，对目标移动设备的预设参数进行标定，包括：

基于各次期望圆弧运动对应的参考轨迹圆的参考轨迹圆半径，确定参考轨迹圆半径均值；

基于参考轨迹圆半径均值与目标移动设备的舵轮拐弯角度，对目标移动设备的舵轮与从动轮之间的轮轴间距进行标定。

8.一种移动设备标定装置，其特征在于，所述装置包括：

控制模块，用于控制目标移动设备持续进行至少一次期望圆弧运动，所述期望圆弧运动是通过目标移动设备上舵轮进行运动控制，所述目标移动设备上有舵轮匹配的从动轮；

确定模块，用于确定在执行每次期望圆弧运动时利用目标移动设备上激光雷达获得的参考中心位姿序列，所述目标移动设备上配置的激光雷达与舵轮是位于同一横纵轴位置，所述参考中心为目标移动设备上从动轮之间连线对应的轮轴中心；

标定模块，用于基于各次期望圆弧运动对应的参考中心位姿序列，对目标移动设备的预设参数进行标定，所述预设参数包括以下至少一项：激光雷达零偏角度、舵轮零偏角度以及舵轮与从动轮之间的轮轴间距。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

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1-7中任一所述的移动设备标定方法。

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的移动设备标定方法。