[发明专利]一种基于视觉和激光雷达融合的导航方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于视觉和激光雷达融合的导航方法及系统，该方法包括：通过摄像头对扫描码进行扫描后获得位置信息；根据位置信息，获得所述位置信息与摄像头之间的相对位置关系，从而根据相对位置关系，确定出机器人的当前位姿；根据目的地位姿以及机器人的当前位姿，从地图数据中获得对应的规划路径，以控制机器人沿规划路径行驶以及根据激光雷达数据进行避障。该系统包括存储器以及用于加载程序以执行所述导航方法的处理器。本发明融合了基于扫描码的视觉定位方式和基于激光雷达数据的避障方式来进行机器人导航，定位导航精确度高，减少了与物体碰撞的情况，特别适用于各种特征不明显的环境场所中，可广泛应用于导航领域中。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于视觉和激光雷达融合的导航方法及系统。

背景技术

技术词解释：

A星算法：一种启发式搜索路径算法，用以获取从A点到B点的小代价可行路径。

随着信息技术和人工智能的发展，机器人技术的进步越来越迅速。在各种机器人中，工业机器人应用较早，发展也较为成熟，且在汽车制造等多个行业得到广泛的应用。而在计算机通信行业，一些工作在实施过程中，人工的效率比较低下，重复性高且较为繁琐，另一些工作则因环境特殊而容易对人的身体以及心理产生不良的影响，此时，则需要机器人代替人工进行工作。尤其是通信设备机房这样的环境，安全性和稳定性需求较高，设备种类和数量非常多，排列密集，而运维人员数量少，工作量比较大，导致机房巡检机器人的需求甚是迫切。

在各数据中心的机房中，运行着各种工作状态的服务器以及各种支撑机器，比如电力柜等，在机房巡检时，运维人员需要知道这些机器的工作状态、环境温湿度等数据，这样就需要机器人在指定时间自主移动到指定地点，从而进行数据采集。然而，机房里面过道比较狭小、环境特征不明显(统一的机柜和统一的排列)及机柜外观颜色对激光的吸收，从而导致机器人在利用激光雷达来进行路线导航时，容易发生导航错误，导致经常发生与物体碰撞的情况，工作可靠性和安全性低下。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于视觉和激光雷达融合的导航方法及系统，导航定位准确度高。

鉴于此，本发明所采用的第一技术方案是：一种基于视觉和激光雷达融合的导航方法，包括以下步骤：

获取位置信息；所述位置信息是通过摄像头对扫描码进行扫描后而获得的位置信息；

根据获取得到的位置信息，获得所述位置信息与摄像头之间的相对位置关系，从而根据获得的相对位置关系，确定出机器人的当前位姿；

根据目的地位姿以及机器人的当前位姿，从地图数据中获取得到对应的规划路径，以控制机器人沿规划路径行驶以及根据激光雷达数据进行避障。

进一步，所述获取位置信息这一步骤，其包括：

当判断出在机器人原地旋转过程中未获取得到位置信息时，则控制机器人向前直线移动指定距离。

进一步，所述根据目的地位姿以及机器人的当前位姿，从地图数据中获取得到对应的规划路径这一步骤，其包括：

根据目的地位姿以及机器人的当前位姿，利用A星算法从地图数据中获取到规划路径的坐标数据；

对规划路径的坐标数据中处于同一直线段上的坐标数据进行整合，从而得到路径直线段。

进一步，所述控制机器人根据激光雷达数据进行避障这一步骤，其包括：

监听激光雷达的雷达扫描数据；

当根据雷达扫描数据判断出获得的最小距离值小于设定阈值且产生在预设角度区域内时，则控制机器人转动。