[发明专利]自动行走设备及其定位方法及装置

权利要求书

1.一种自动行走设备，其特征在于，包括：

视觉模块，用于获取所述自动行走设备的周围环境的视觉数据；

IMU模块，用于获取所述自动行走设备的惯性数据；

GPS模块，用于获取所述自动行走设备的GPS定位数据；

处理模块，与所述视觉模块、所述IMU模块以及所述GPS模块电连接，所述处理模块被配置为：

根据所述视觉数据进行视觉定位，获得视觉定位结果；

根据所述惯性数据进行惯性定位，获得惯性定位结果；

对所述视觉定位结果和所述惯性定位结果进行融合，获得融合后的第一融合结果；

在所述GPS定位数据满足质量条件的情况下，对所述第一融合结果和所述GPS定位数据进行融合，获得融合后的第二融合结果，将所述第二融合结果确定为所述自动行走设备的位置。

2.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述处理模块还被配置为：

在所述GPS定位数据不满足质量条件的情况下，将所述第一融合结果确定为所述自动行走设备的位置。

3.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，对所述视觉定位结果和所述惯性定位结果进行融合，获得融合后的第一融合结果，包括：

在所述视觉定位结果有效的情况下，对所述视觉定位结果和所述惯性定位结果进行融合，获得融合后的第一融合结果；

在所述视觉定位结果无效的情况下，将所述惯性定位结果确定为第一融合结果。

4.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，在所述GPS定位数据满足质量条件的情况下，对所述第一融合结果和所述GPS定位数据进行融合，获得融合后的第二融合结果，包括：

在所述GPS定位数据满足质量条件的情况下，根据当前时刻的第一融合结果、当前时刻的GPS定位数据以及前一时刻的第二融合结果，获取所述自动行走设备在当前时刻的第二融合结果。

5.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述视觉模块包括单色CMOS视觉传感器。

6.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述IMU模块包括惯性传感器，所述惯性传感器包括陀螺仪和加速度计，或者所述惯性传感器包括陀螺仪和加速度计，以及地磁传感器和码盘中的一者或两者。

7.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述惯性数据包括速度、加速度、角速度以及朝向角中的一个或多个。

8.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述视觉模块的光轴、所述IMU模块的一轴以及所述GPS模块的中心处于所述自动行走设备的中轴线上，所述视觉模块的光轴与所述IMU模块的一轴共线。

9.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述GPS模块的中心处于所述自动行走设备的两个驱动轮的中心点的上方。

10.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，对所述视觉定位结果和所述惯性定位结果进行融合包括：

通过扩展卡尔曼滤波的方式对所述视觉定位结果和所述惯性定位结果进行融合。

11.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，对所述第一融合结果和所述GPS定位数据进行融合包括：

通过扩展卡尔曼滤波的方式对所述第一融合结果和所述GPS定位数据进行融合。

12.一种定位方法，其特征在于，包括：

根据视觉数据进行视觉定位，获得视觉定位结果；

根据惯性数据进行惯性定位，获得惯性定位结果；

对所述视觉定位结果和所述惯性定位结果进行融合，获得融合后的第一融合结果；

在GPS定位数据满足质量条件的情况下，对所述第一融合结果和所述GPS定位数据进行融合，获得融合后的第二融合结果，将所述第二融合结果确定为自动行走设备的位置。