[发明专利]移动设备定位系统、方法、装置及移动设备

说明书

本申请公开了移动设备定位系统、方法和装置，移动设备。其中，所述系统包括移动设备和服务器，服务器向所述移动设备发送目标空间的占据栅格地图，移动设备的接收服务器发送的占据栅格地图，将所述占据栅格地图转换为有符号距离栅格地图；以及，通过三维空间扫描装置采集空间点云数据，作为当前帧的点云数据；根据所述点云数据，确定与所述有符号距离栅格地图中占据栅格位置间距离小于距离阈值的位置数据，作为所述移动设备的位置数据；这种处理方式，使得无需设置一定数目的粒子，且使得根据定位结果确定的最近障碍物与实际障碍物间的误差最小；因此，可以有效提升定位效率和精准度。

技术领域

本申请涉及自动化技术领域，具体涉及移动设备定位系统、方法和装置，以及移动设备。

背景技术

随着计算机技术的迅速发展，机器人研究的深入以及人们对机器人需求的扩大，能自主导航与智能移动的机器人成为研究的热点和重点。在现实环境复杂多变的情况下，如何实现移动机器人的自主导航是一项关键的任务。

一种典型的机器人定位方法是利用概率估计状态的方法，简称为概率定位。该方法基于概率地图定位，用概率论来表示不确定性，将机器人方位表示为对所有可能的机器人位姿的概率分布。概率定位可使用一种以采样为基础的分布，称为粒子滤波器(ParticleFilter)。不同于完整定义的函数，粒子滤波器用粒子群表示了一组采样的分布，粒子群表示了分布，采样点的统计特性与分布的统计特性是一致的，例如均值和标准差等。在这种情况下，将没有高斯模型中出现的均值和协方差等参数，反而，所有的粒子将被跟踪。一群粒子代表了潜在的状态，每一个粒子包含了一个姿态和姿态的权重，权重就是这种情况下姿态在某种分布中的概率。

然而，在实现本发明过程中，发明人发现该技术方案至少存在如下问题：由于需要设置一定数目的粒子，利用粒子的统计学特征进行计算，因此定位速度较慢且定位精准度较低。

发明内容

本申请提供移动设备定位系统，以解决现有技术存在的定位效率和精准度均较低的问题。本申请另外提供移动设备定位方法和装置，以及移动设备。

本申请提供一种移动设备定位系统，包括：

移动设备，用于接收服务器发送的目标空间的占据栅格地图，将所述占据栅格地图转换为有符号距离栅格地图；以及，通过三维空间扫描装置采集空间点云数据，作为当前帧的点云数据；根据所述点云数据，确定与所述有符号距离栅格地图中占据栅格位置间距离小于距离阈值的位置数据，作为所述移动设备的位置数据；

所述服务器，用于向所述移动设备发送所述占据栅格地图。

本申请还提供一种移动设备定位方法，包括：

接收服务器发送的目标空间的占据栅格地图；

将所述占据栅格地图转换为有符号距离栅格地图；

通过三维空间扫描装置采集空间点云数据，作为当前帧的点云数据；

根据所述点云数据，确定与所述有符号距离栅格地图中占据栅格位置间距离小于距离阈值的位置数据，作为所述移动设备的位置数据。

本申请还提供一种移动设备定位装置，包括：

地图接收单元，用于接收服务器发送的目标空间的占据栅格地图；

地图转换单元，用于将所述占据栅格地图转换为有符号距离栅格地图；

点云数据采集单元，用于通过三维空间扫描装置采集空间点云数据，作为当前帧的点云数据；

位置确定单元，用于根据所述点云数据，确定与所述有符号距离栅格地图中占据栅格位置间距离小于距离阈值的位置数据,作为所述移动设备的位置数据。

本申请还提供一种移动设备，包括：

三维空间扫描装置；