[发明专利]结合标识的同时定位和地图创建导航方法、装置及系统

说明书

本发明提供了结合标识的同时定位和地图创建导航方法、装置和系统。该方法包括：设置定位对象初始化区域；在所述定位对象初始化区域添加第一标识，所述第一标识包括位姿信息或者标识信息；使得定位对象从所述定位对象初始化区域启动，并基于所述第一标识确定定位对象的初始位姿；在所述定位对象的行进路径上添加第二标识；和，在所述定位对象经过所述第二标识的情况下，基于所述第二标识更新所述定位对象的当前位姿。本发明提供的结合标识的同时定位和地图创建导航方法、装置和系统可以提高同时定位和地图创建导航系统的定位精度和鲁棒性，且使其适应于需要精准定位的工业环境。

技术领域

本发明总的来说涉及自动导航领域，且更为具体地涉及结合标识的同时定位和地图创建导航方法、装置及系统。

背景技术

基于激光雷达或视觉SLAM(Simultaneous localization and mapping：同时定位与地图创建)的导航方案，可在一个完全未知的场景进行实时定位并构建出场景的二维/三维地图。

具体来说，对于完全未知环境，SLAM系统以初始化的位姿为基础，在定位对象行走过程中不断定位并更新地图，生成以初始化位姿为基准的地图。另外，对于已建立地图的环境，SLAM系统在初始化位姿区域搜索并匹配地图，获取初始位姿信息，并在定位对象行走过程中不断定位并更新地图。

SLAM导航无需在场景中布设标志物，凭借其便捷性成为室内导航方案中重要的分支。SLAM导航的精度主要取决于闭合精度，当场景变大时，无法有效地进行地图闭合，将极大地影响定位与地图效果。另一方面，SLAM系统精度受到传感器精度影响，低成本SLAM系统无法满足传送带对接、机械臂操作等所需的精准定位。

因此，基于上述问题，需要改进的同时定位和地图创建导航方法、装置及系统。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的缺陷和不足，提供新颖的和改进的结合标识的同时定位和地图创建导航方法、装置及系统。

根据本发明的一方面，提供了一种结合标识的同时定位和地图创建导航方法，包括：设置定位对象初始化区域；在所述定位对象初始化区域添加第一标识，所述第一标识包括位姿信息或者标识信息；使得定位对象从所述定位对象初始化区域启动，并基于所述第一标识确定定位对象的初始位姿；在定位对象的行进路径上添加第二标识；和，在定位对象经过第二标识的情况下，基于所述第二标识更新定位对象的当前位姿。

在上述结合标识的同时定位和地图创建导航方法中，所述定位对象是同时定位和地图创建导航中行进的机器人和需要进行精准定位的传送带或者机械臂中的一个。

在上述结合标识的同时定位和地图创建导航方法中，所述第一标识包含位姿信息，且基于所述第一标识确定定位对象的初始位姿具体为：基于所述第一标识相对于定位对象的位姿，经由坐标转换从所述第一标识的位姿信息直接提取所述定位对象的初始位姿信息。

在上述结合标识的同时定位和地图创建导航方法中，所述第一标识包含标识信息，且基于所述第一标识确定定位对象的初始位姿具体为：利用所述第一标识的标识信息匹配，记录多个定位对象的位姿信息与误差协方差矩阵，并转换为多个第一标识的位姿信息与误差协方差矩阵；通过高斯模型融合所述多个第一标识的位姿信息以估计所述第一标识的最优位姿信息和误差协方差矩阵；基于所述第一标识相对于定位对象的位姿，经由坐标转换从所述第一标识的最优位姿信息直接提取所述定位对象的初始位姿信息。

在上述结合标识的同时定位和地图创建导航方法中，所述第二标识包含位姿信息，或者包含标识信息，或者不包含任何信息。

在上述结合标识的同时定位和地图创建导航方法中，所述第二标识包含位姿信息，且基于所述第二标识更新定位对象的当前位姿具体为：基于所述第二标识相对于定位对象的位姿，经由坐标转换从所述第二标识的位姿信息直接提取所述定位对象的当前位姿信息。