[发明专利]一种基于反光板的占据栅格地图构建方法

说明书

本发明适用于自动控制技术领域，提供了一种基于反光板的占据栅格地图构建方法，步骤如下：S1、检测激光雷达在上一帧中是否定位成功，若检测结果为是，则基于动态匹配来获取当前帧中的已知反光板和未知反光板，否则基于静态匹配来获取当前帧中的已知反光板和未知反光板；S2、基于已知反光板来计算激光雷达在路标地图中的位姿，检测是否存在未知反光板，检测结果为是，计算未知反光板在路标地图中的坐标，执行步骤S3，检测结果为否，执行步骤S3；S3、更新占据栅格地图。反光板的高精度定位结果来降低栅格地图构建的累积误差，无需要其它传感器的辅助测量，在地图构建完毕之后，可以撤掉全部反光板，或在精确定位区域留下反光板，场景的干涉较低。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，提供了一种基于反光板的占据栅格地图构建方法。

背景技术

随着社会的发展和技术的进步，移动机器人越来越深的介入到人类的日常生活中，例如家庭中的清洁机器人、工厂中的搬运机器人以及餐馆中的送餐机器人等。移动机器人想要实现上述功能必须准确的知道自身所在的位置，即实时定位。而移动机器人实时定位的先决条件是建立地图，这是机器人导航和其它智能行为的关键。激光雷达传感器因为测量精度高、不受光照条件影响等优点，被广泛的应用于移动机器人定位导航中。基于激光雷达的定位导航方法可以分为基于反光标识的定位导航方法和基于轮廓的定位导航方法，其中基于反光标识的激光雷达定位导航方法有着精度高、稳定性好等优点，但是有些场景可能会不方便布设反光标识，此外大量布设反光标识会增加成本。基于轮廓的定位导航方法不需要额外的布设反光标识，应用场景更广泛，物料成本更低。基于轮廓的定位导航方法首先要构建栅格地图，现有的基于激光雷达栅格地图构建方法累积误差大、需要里程计或IMU等其它传感器的辅助。

发明内容

本发明实施例提供一种基于反光板的占据栅格地图构建方法，基于反光板来构建精准的占据栅格地图，不依赖于里程计和IMU等辅助测量设备。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于反光板的占据栅格地图构建方法，所述方法包括如下步骤：

S1、检测激光雷达在上一帧中是否定位成功，若检测结果为是，则基于动态匹配来获取当前帧中的已知反光板和未知反光板，否则基于静态匹配来获取当前帧中的已知反光板和未知反光板；

S2、基于三个已知反光板来计算激光雷达在路标地图中的位姿，并检测是否存在未知反光板，若检测结果为是，则计算未知反光板在路标地图中的坐标，再执行步骤S3，若检测结果为否，则直接执行步骤S3；

S3、构建并更新栅格地图。

进一步的，在步骤S1之前还包括：

S4、检测路标地图中的路标数量是否零；

S5、若检测结果为是，则以激光雷达中心为路标地图的原点，计算当前帧中的反光板在路标地图中的坐标；若检测结果为否，则执行步骤S1。

进一步的，在步骤S4之前还包括：

S6、检测当前帧是否提取到了至少3个反光板；

S7、若检测结果为是，则执行步骤S4，若检测结果为否，则返回步骤S6。

进一步的，步骤S3具体包括如下步骤：

S31、计算光束起点及终点在栅格地图中的坐标；

S32、对光束终点对所在的栅格进行占据更新，对从到所经过的栅格进行自由更新；

S33、计算占据更新栅格及自由更新栅格的栅格占据概率，并更新占据栅格地图。

本发明提供的基于反光板的占据栅格地图构建方法具有如下有益效果：反光板的高精度定位结果来降低栅格地图构建的累积误差，无需要其它传感器的辅助测量，在地图构建完毕之后，可以撤掉全部反光板，或在需要精确定位的区域留下反光板，对场景的干涉较低。