[发明专利]一种基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法

权利要求书

1.一种基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：将RTK差分GPS信号接收模组和激光雷达反光板组合用于停车机器人的室外场地定位。

2.根据权利要求1所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：将定位过程分为四种状态：RTK定位失效且反光板定位失效、RTK定位成功但反光板定位失效、RTK定位失效但反光板定位成功、RTK定位成功且反光板定位成功。

3.根据权利要求2所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：RTK定位失效且反光板定位失效即代表地图中有无法定位的盲区或者外界环境影响导致定位异常，因此机器人会停留原地并上报状态信息，等待后台处理；RTK定位失效但反光板定位成功时，定位即依赖于反光板定位，反之依然；RTK定位和反光板定位均成功时，融合二者的定位结果。

4.根据权利要求3所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：在停车机器人安装上激光雷达，在室内和室外建筑物上布置反光板，然后选择一个既能够收到RTK差分GPS数据又能够检测到足够数量的反光板的地方作为起始点，并移动机器人建立反光板地图。

5.根据权利要求4所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：机器人建立反光板地图过程为：机器人首先静止不动，不断获取激光雷达数据并识别出反光板的位置，直到每个识别到的反光板的位置都被记录了20组以上的数据，选取距离最近的5个反光板位置作为初始地图参照；

移动机器人，不断计算出新的反光板位置，将位置压入数组中，当该数组中的点所在位置0.2m范围内没有反光板，且数组中有20个点距离此点距离小于20cm，则表明此点附近有一个新的反光板，加权平均以计算该反光板的最优位置，存入反光板列表；按照这个过程直到把所有的反光板都记录到反光板列表中；

回环检测重复识别的反光板，并提取出误差；根据机器人的路径信息分配误差；重新计算所有反光板的位置，构建完成地图。

6.根据权利要求4或5所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：从反光板地图中读取所有反光板的位置信息，根据扫描到的反光板及其相互之间的距离信息通过三点定位方法计算反光板位置进行全局初定位。

7.根据权利要求6所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：确定完机器人初始位姿之后，根据上一周期的速度信息和时间推算出本周期的机器人新位姿，根据新的位姿和时间去推算本周期的实际速度；根据速度信息修正激光雷达的点云畸变，重新计算反光板位置；利用迭代算法不断迭代定位位姿和速度信息，直到收敛，获得高精度定位。

8.根据权利要求7所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：用最近邻方法去匹配实测反光板和地图反光板，找到足够数量的反光板之后，利用三点定位的原理去推算机器人新的位姿。

9.根据权利要求1-8任一项所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：为满足方法应用，系统中还包含有工控计算机、局域网络通信设备、4G网络通信设备。

10.根据权利要求9所述的基于差分GPS和反光板的室外组合定位方法，其特征在于：激光雷达以及RTK差分GPS信号接收模组通过交换机连接，交换机上还连接有局域网络通信设备、4G网络通信设备以及工控计算机；工控计算机通过PLC连接停车机器人以及遥控器。