[发明专利]基于多线激光雷达与事件相机SLAM的机器人控制方法、系统

说明书

本发明提供了一种基于多线激光雷达与事件相机SLAM的机器人控制方法、系统，通过根据双目事件相机采集的图像数据生成3D地图；获取由多线激光雷达采集的激光点云数据；所述多线激光雷达预先与所述双目事件相机联合标定同步；用所述激光点云数据和所述3D地图进行融合，得到融合的3D地图；将所述融合的3D地图进行2D映射获得平面栅格地图；获取由惯性测量单元测得的机器人位姿数据；根据所述平面栅格地图和所述机器人位姿数据生成避障运动控制指令，并发送至机器人；从而能够高速、稳定、准确地实现机器人避障控制。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种基于多线激光雷达与事件相机SLAM的机器人控制方法、系统。

背景技术

机器人控制系统是机器人运动的“中枢大脑”，可协助机器人对外界信息进行处理，并输出相应的指令控制机器人进行相应的运动响应。对自运动机器人来说，一般采用SLAM（Simultaneous Localization and Mapping, 同步定位与建图）技术实现避障功能，但是传统的控制系统只能进行低速移动和响应，对于高速物体的追踪和避让却无能为力。

目前，一般的SLAM控制系统搭载的传感器为传统相机或激光雷达；其中，传统相机对环境的光照要求较高，匹配时存在累计误差，需要进一步处理减少误差影响，导致运算成本增加，而且，在对高速运动物体进行识别追踪时，需要进行离散采样并通过形态学处理后，提取特征点，并通过匹配实现点云重构，运算成本较高，响应时间长，导致监测范围内物体运动超过一定速度时，会出跟踪丢失问题；而激光雷达虽然精确度较高，依然存在检测范围有限、重构地图无法辨别语义等问题。因此，传统的基于SLAM的机器人控制系统采集信息受环境影响较大，稳定性和准确度受限，难以进一步提升。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本申请实施例的目的在于提供一种基于多线激光雷达与事件相机SLAM的机器人控制方法、系统，能够高速、稳定、准确地实现机器人避障控制。

第一方面，本申请实施例提供一种基于多线激光雷达与事件相机SLAM的机器人控制方法，包括步骤：

A1.根据双目事件相机采集的图像数据生成3D地图；

A2.获取由多线激光雷达采集的激光点云数据；所述多线激光雷达预先与所述双目事件相机联合标定同步；

A3.用所述激光点云数据和所述3D地图进行融合，得到融合的3D地图；

A4.将所述融合的3D地图进行2D映射获得平面栅格地图；

A5.获取由惯性测量单元测得的机器人位姿数据；

A6.根据所述平面栅格地图和所述机器人位姿数据生成避障运动控制指令，并发送至机器人。

所述的基于多线激光雷达与事件相机SLAM的机器人控制方法中，步骤A6包括：

根据所述平面栅格地图生成全局路径规划指令；

根据双目事件相机采集的图像数据生成局部避障运动指令；

整合所述全局路径规划指令和所述局部避障运动指令，并结合所述机器人位姿数据生成避障运动控制指令。

进一步的，所述根据双目事件相机采集的图像数据生成局部避障运动指令的步骤包括：

根据光强变化从双目事件相机采集的图像数据中提取特征点进行光流分析与跟踪；

根据特征点的深度信息识别是否有物体进入避障范围；

若是，则识别障碍物体的运动趋势用以和所述障碍物体的深度信息进行人工势场算法运算以及四分光流场算法运算，生成局部避障运动指令。

进一步的，所述根据特征点的深度信息识别是否有物体进入避障范围的步骤包括：