[发明专利]导航定位方法、装置及机器人

说明书

本发明实施例公开了一种导航定位方法、装置及机器人。在第一周期中，在第一时刻扫描第一点云数据，将第一点云数据作为基础点云,在第二时刻扫描第二点云数据，并将第一点云数据和所述第二点云数据进行匹配；在第三时刻获得第一点云数据和第二点云数据的偏差值和第二时刻的位姿数据,获取第二时刻和第三时刻之间所记录的位移偏移量,根据所述位移偏移量和所述第二时刻的位姿数据确定位姿修正数据，将所述位姿修正数据对应的点云数据作为第二时刻下新的第二点云数据,在进入下一周期扫描点云数据时将新的第二点云数据作为基础点云进行匹配，利用位移偏移量补偿平台在进行匹配过程中的位移量，提高定位的准确度。

技术领域

本发明涉及机器人即时定位与地图构建领域，特别涉及一种导航定位方法、装置及机器人。

背景技术

室内导航定位一般基于激光或者视觉SLAM(simultaneous localization andmapping)方式。SLAM原理为：获得场景信息，将场景信息以某种形式进行存储形成地图，再次获得信息时，将两组信息数据进行匹配，并把原场景不存在的信息增加到已有地图信息中。室内环境较为平整，采用二维激光数据或者视觉深度信息等进行地图构建，数据量相对较小，计算周期较短，同时考虑到室内平台速度较慢，所以采集到一组数据进行的匹配定位计算时间中，移动平台相对位移较小，可认为计算得到的位姿信息为当前时刻位姿。

室外导航也可采用SLAM的方式，但是由于环境的不确定性，二维数据的方式变得极不稳定。所以室外采用三维点云匹配的方式。(点云：将扫描的数据以点的形式存在，大量数据组成的信息成为点云。三维点云信息可通过(x,y,z)的方式进行存储。)目前点云匹配的方式包括NDT匹配，ICP匹配等，扫描两幅相邻点云信息，通过以上算法可计算出两幅点云的位姿偏移量。描述一个特征值充足的室外环境需要一定数据量的点云信息，进行匹配需要一段时间(十分之几秒到几秒之间)，室外平台运动速度较快，在两组点云进行匹配的时间间隔，平台可能已经移动了一段距离，所以匹配的结果是一段时间以前的位姿信息，无法准确表示平台当前时刻位姿信息。

引入里程计位姿信息，在平台轮系上安装码盘，可计算获得运动轮旋转圈数，从而可计算移动的距离，计算出码盘里程计。该里程计信息由于打滑等原因与实际位姿变化存在一定误差，随着时间积累越大，误差越大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种导航定位方法、装置及机器人，在匹配的过程中，使用码盘统计位移偏移量进行辅助定位，获得匹配的结果去修正该时刻之间某个时刻的位姿，减少定位的误差。

第一方面，本发明提供一种导航定位方法，所述方法包括：

在第一周期中，在第一时刻扫描第一点云数据，将所述第一点云数据作为基础点云；

在第二时刻扫描第二点云数据，并将所述第一点云数据和所述第二点云数据进行匹配；

在第三时刻获得所述第一点云数据和所述第二点云数据的偏差值和第二时刻的位姿数据；

获取所述第二时刻和所述第三时刻之间所记录的位移偏移量；

根据所述位移偏移量和所述第二时刻的位姿数据确定位姿修正数据；

将所述位姿修正数据对应的点云数据作为第二时刻下新的第二点云数据；在进入下一周期扫描点云数据时将所述新的第二点云数据作为基础点云进行匹配，以完成对整个场景的位姿修正。

可选地，所述获取所述第二时刻和所述第三时刻之间所记录的位移偏移量，包括：

利用码盘获取所述第二时刻和所述第三时刻之间所记录的位移偏移量。

可选地，所述将所述第一点云数据和所述第二点云数据进行匹配，包括：

采用NDT匹配或ICP匹配对所述第一点云数据和所述第二点云数据进行匹配。