[发明专利]一种机器人多传感器融合自检方法和系统

说明书

本发明公开一种机器人多传感器融合自检方法和系统，方法包括以下步骤：设定包括目标旋转角度的旋转指令；构建特征场景；调用旋转指令驱动目标机器人在特征场景内自动旋转，采集目标机器人上多个传感器在旋转前后分别对应的传感数据帧；计算目标机器人在不同传感器视角下的实际旋转角度，判断传感器是否异常。本发明依赖轻度定制化特征场景，由机器人自主完成所需运动，并借助自身传感特性完成测量和目标数据采集计算，因此可灵活运行于出厂检测阶段和投产运营阶段。此外，检测过程中机器人对传感器的使用更贴近于实际业务场景下的使用方式，因此可较为充分地暴露传感数据时钟同步等潜在问题，避免将问题遗留至业务场景、造成严重运营后果。

【技术领域】

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人多传感器融合自检方法和系统。

【背景技术】

具备自主移动能力的机器人大都依靠各式传感检测装置来识别周围环境、进行路径规划和移动避障，常用核心传感检测装置包括激光测距仪、轮毂电机编码器、陀螺仪等。各传感检测装置的检测精度和运行状态直接影响到机器人的移动能力和安全性能，因此不管在机器人出厂检验阶段还是投产运营阶段，都需要保证机器人所配备的传感测量装置可正常运行且检测精度满足业务需求。

常见检测方式为出厂时借助与每种传感检测装置适配的质量检验工具，对上述核心传感检测装置进行逐一检验，以确保其满足出厂条件。该检测方式存在如下弊端：第一，因需借助专用工具，因此仅在出厂时具备检测条件，一旦机器人投入运营后很难进行持续检测；第二，各传感检测装置在割裂条件下进行独立检验，忽略了多传感检测装置配合使用时可能出现的数据时钟不同步、数据内容相矛盾等诸多潜在问题。

【发明内容】

本发明提供了一种机器人多传感器融合自检方法和系统，解决了以上所述的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种机器人多传感器融合自检方法，包括以下步骤：

步骤1，设定包括目标旋转角度的旋转指令；

步骤2，构建特征场景；

步骤3，待目标机器人置于所述特征场景后，调用所述旋转指令以驱动目标机器人在所述特征场景内自动旋转所述目标旋转角度，并采集所述目标机器人上多个传感器在旋转前后分别对应的传感数据帧；

步骤4，根据所述传感数据帧计算所述目标机器人在不同传感器视角下的实际旋转角度，根据所述实际旋转角度和所述目标旋转角度判断每个传感器是否异常，并生成自检报告。

在一个优选实施方式中，还包括以下步骤：设定使能指令，待目标机器人置于所述特征场景后，调用所述使能指令以驱动目标机器人在所述特征场景内自动完成使能测试，然后采集所述目标机器人上多个传感器的传感数据帧作为所述目标机器人旋转前的传感数据帧，并继续执行步骤3。

在一个优选实施方式中，所构建的特征场景同时满足以下条件：

条件1：具有供目标机器人旋转运动的水平地面；

条件2：目标机器人上激光测距仪的检测范围内设有一稳定存在、非反光且正对目标机器人方向的截面小于预设值的目标障碍物；

条件3：以目标机器人中心为圆心、所述目标障碍物正对目标机器人方向的前沿点与所述圆心的距离为半径构建圆域，在目标机器人正向所指的的半圆域范围内无其他障碍物；

条件4：所述目标机器人旋转所述目标旋转角度后，所述特征场景仍满足条件2和条件3。

在一个优选实施方式中，所述目标旋转角度为绕目标机器人中心旋转30度—60度。

在一个优选实施方式中，在目标机器人旋转前后的静止阶段多次采集每个传感器对应的传感数据帧，并对所述多个传感数据帧滤波去除特异值后再取平均值以生成稳定的传感数据帧。