[发明专利]一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法

权利要求书

1.一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，包括：

(1)构建生产现场基坐标系{O_w}，选取特定位置作为坐标系原点，并沿东北天方向构建XYZ坐标轴；

(2)构建由多线激光扫描仪与强反光标志组成的移动机器人环境监测系统，记录每个强反光标志在生产现场的位置坐标{x_fi,y_fi,z_fi}；并计算相邻两个强反光标志位置坐标之间的距离与相邻两个强反光标志连线的斜率{L,K}；

(3)读取激光扫描仪每帧数据P＝{D,Δ,S}，其中D为距离数据，Δ为角度数据，S为反射光强度数据，根据数据P确定作为强反光标志的点；

(4)计算强反光标志在激光扫描仪探测视场下的坐标p_v；

(5)如果机器人在生产现场的初始位置已知，进入步骤(6)；否则，转入步骤(7)；

(6)根据激光扫描仪探测视场下作为强反光标志的点p_v，确定强反光标志在生产现场的真实坐标P_tv；根据坐标P_tv，确定当前机器人在现场基坐标系{O_w}下的坐标；

(7)确定激光扫描仪探测视场下相邻反射标志的距离与斜率信息，然后与已知的相邻反射标志在生产现场构成的线段信息相匹配，通过线段特征识别出构成线段的两个反射标志的位置坐标，得出p_v点在生产现场基坐标系{O_w}下的坐标P_tv；根据坐标P_tv及p_v，按照步骤(6)的方法，得出机器人在现场基坐标系{O_w}下的坐标。

2.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(7)中，将得出的机器人在现场基坐标系{O_w}下的坐标作为初始坐标，按照步骤(6)的方法确定机器人在现场基坐标系{O_w}下的当前坐标。

3.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，移动机器人环境监测系统具体包括：

在移动机器人上安装激光扫描仪，将强反光标志沿着激光扫描仪的视场方向布置，粘贴在地面或建筑物上。

4.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(3)中，作为强反光标志的点满足:

其中，t₁，t₂，t₃....为不同距离下的反射光强阈值；d_i为距离数据，s_i为反射光强度数据，i＝0,1,2,...540。

5.如权利要求1所述的一种基于激光扫描仪与强反光标志的移动机器人定位方法，其特征在于，所述步骤(4)中，强反光标志在激光坐标系下的坐标p_v为：

其中，d_v为激光扫描仪测得的距离值，δ_vy为该距离值与水平方向的夹角，δ_vz为该距离值与垂直方向的夹角。