[发明专利]基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置及方法

权利要求书

1.一种基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准方法，应用于基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置，基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置包括计算机数据处理模块、动力控制装置模块、激光雷达感应检测模块、高精度地图模块、GPS定位模块和虚拟墙数据模块，所述虚拟墙数据模块设置有虚拟墙数据，所述计算机数据处理模块分别与所述动力控制装置模块、所述激光雷达感应检测模块交互，其特征在于，包括以下步骤：

清扫：无人清扫车处于自动驾驶模式，进行沿边清扫，激光雷达感应检测模块实时识别周边环境并生成实时数据，GPS定位模块实时生成无人清扫车当前的位置数据；

数据反馈：实时数据和位置数据传输至计算机数据处理模块，计算机数据处理模块生成实时行走路径数据；

误差分析：通过评价函数计算实时行走路径数据与虚拟墙数据的误差，根据误差输出修正命令至动力控制装置模块；

调整：动力控制装置模块调整无人清扫车动力装置的方向和速度，调节无人清扫车与虚拟墙的距离，计算机数据处理模块再次生成实时行走路径数据并形成二次行走路径数据，对比确认无人清扫车是否与虚拟墙数据保持在误差范围内，若是执行清扫步骤，若否，执行误差分析步骤。

2.如权利要求1所述的基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准方法，其特征在于：在所述清扫步骤中，激光雷达感应检测模块实时检测作业周边环境信息并通过实时感应的数据校准在地图中的位置，实时上传数据给计算机数据处理模块。

3.如权利要求2所述的基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准方法，其特征在于：在所述清扫步骤中，激光雷达感应检测模块实时检测作业周边环境信息包括侧边距信息及障碍物信息。

4.如权利要求1所述的基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准方法，其特征在于：在所述数据反馈步骤中，GPS定位模块数据通过卡尔曼滤波算法处理后，实时传输给计算机数据处理模块。

5.如权利要求1所述的基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准方法，其特征在于，在所述清扫步骤之前，设置有虚拟墙信息传输步骤：虚拟墙数据模块实时上传有当前路段的虚拟墙信息。

6.如权利要求1所述的基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准方法，其特征在于：在所述调整步骤中，通过确认通过激光雷达感应检测模块和GPS定位模块反馈的数据使无人清扫车进行贴边清扫。

7.一种基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置包括计算机数据处理模块、动力控制装置模块、激光雷达感应检测模块、高精度地图模块、GPS定位模块和虚拟墙数据模块，其特征在于：

所述计算机数据处理模块分别与所述动力控制装置模块、所述激光雷达感应检测模块交互，所述虚拟墙数据模块设置有实时的虚拟墙数据，所述高精度地图模块设置有实时的高精度地图的位置信息，所述激光雷达感应检测模块实时识别周边环境数据；

所述GPS定位模块用于定位当前无人清扫车的位置，所述动力控制装置模块用于控制无人清扫车移动，

所述计算机数据处理模块接收所述激光雷达感应检测模块反馈的实时数据，所述计算机数据处理模块实时收集所述GPS定位模块的位置数据，通过实时数据和位置数据生成无人清扫车实时路径，计算机数据处理模块通过评价函数校准实时生成的路径与虚拟墙数据的误差，并根据误差数据输出修正命令给到动力控制装置模块。

8.如权利要求7所述的基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置，其特征在于：地面上设置有虚拟墙线路，所述基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置还包括视觉传感器、固态激光雷达。

9.如权利要求7所述的基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置，其特征在于：所述计算机数据处理模块设置有当前路径存储单元，所述当前路径存储单元记录有当前行走路径的驱动信息和路径。

10.如权利要求7所述的基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置，其特征在于：所述基于激光雷达和GPS融合虚拟墙无人清扫车校准装置还包括前刷电机，所述前刷电机与所述计算机数据处理模块交互。