[发明专利]一种机器人、地图拼接方法

权利要求书

1.一种机器人，其特征在于，包括：运动组件、检测组件和主控制器；其中：

运动组件，用于驱动机器人移动；

检测组件，用于获取建图空间的观测图像并发送给所述主控制器，所述观测图像中包含标记物；

主控制器，用于针对第一时刻包含标记物的观测图像，确定所述机器人检测到所述标记物时在第一世界坐标系中的第一位姿信息，其中，所述第一世界坐标系为上一次建图时的世界坐标系；针对第二时刻包含同一所述标记物的观测图像，确定所述机器人检测到所述标记物时在第二世界坐标系中的第二位姿信息，其中，所述第二世界坐标系为本次建图时的世界坐标系；根据所述第一位姿信息和所述第二位姿信息，确定所述第二世界坐标系相对于所述第一世界坐标系的第一位姿变换矩阵；利用所述第一位姿变换矩阵，将本次建图得到的第二地图中包含的各目标对象的第二位置坐标转换为所述第一世界坐标系中的第一位置坐标，完成所述第一地图与第二地图的拼接，所述第一地图为上一次建图得到的地图。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述主控制器，用于根据所述第一位姿信息，确定机器人空间坐标系到第一世界坐标系的第一坐标变换矩阵；根据所述第二位姿信息，确定机器人空间坐标系到第二世界坐标系的第二坐标变换矩阵；根据所述第一坐标变换矩阵和所述第二坐标变换矩阵，确定所述第二世界坐标系到所述第一世界坐标系的第一位姿变换矩阵。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，

所述主控制器，还用于在建图的过程中，确定所述标记物在机器人空间坐标系下的第三位姿信息；根据所述第三位姿信息、所述第一坐标变换矩阵和所述第二坐标变换矩阵，确定所述第一位姿变换矩阵的误差；根据所述误差确定第二位姿变换矩阵；根据所述第二位姿变换矩阵更新各目标对象在所述第一世界坐标系下的所述第一位置坐标，完成所述第一地图与所述第二地图的拼接。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，

所述主控制器，用于叠加检测到标记物的各观测图像对应的误差，根据所述误差利用最小二乘算法，确定所述第二位姿变换矩阵。

5.一种地图拼接方法，其特征在于，包括：

在建图的过程中，获取建图空间的观测图像，所述观测图像中包含标记物；

针对第一时刻包含标记物的观测图像，确定所述机器人检测到所述标记物时在第一世界坐标系中的第一位姿信息，其中，所述第一世界坐标系为上一次建图时的世界坐标系；

针对第二时刻包含同一所述标记物的观测图像，确定所述机器人检测到所述标记物时在第二世界坐标系中的第二位姿信息，其中，所述第二世界坐标系为本次建图时的世界坐标系；

根据所述第一位姿信息和所述第二位姿信息，确定所述第二世界坐标系相对于所述第一世界坐标系的第一位姿变换矩阵；

利用所述第一位姿变换矩阵，将本次建图得到的第二地图中包含的各目标对象的第二位置坐标转换为所述第一世界坐标系中的第一位置坐标，完成所述第一地图与第二地图的拼接，所述第一地图为上一次建图得到的地图。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位姿信息和所述第二位姿信息，确定所述第二世界坐标系相对于所述第一世界坐标系的第一位姿变换矩阵，具体包括：

根据所述第一位姿信息，确定机器人空间坐标系到第一世界坐标系的第一坐标变换矩阵；

根据所述第二位姿信息，确定机器人空间坐标系到第二世界坐标系的第二坐标变换矩阵；

根据所述第一坐标变换矩阵和所述第二坐标变换矩阵，确定所述第二世界坐标到所述第一世界坐标的第一位姿变换矩阵。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

在建图的过程中，确定所述标记物在机器人空间坐标系下的第三位姿信息；

根据所述第三位姿信息、所述第一坐标变换矩阵和所述第二坐标变换矩阵，确定所述第一位姿变换矩阵的误差；

根据所述误差确定第二位姿变换矩阵；

根据所述第二位姿变换矩阵更新各目标对象在所述第一世界坐标系下的所述第一位置坐标，完成所述第一地图与所述第二地图的拼接。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述误差确定第二位姿变换矩阵，包括：叠加检测到标记物的各观测图像对应的误差，根据所述误差利用最小二乘算法，确定所述第二位姿变换矩阵。