[发明专利]一种机器人的定位方法及其定位装置

说明书

本发明公开了一种机器人的定位方法及其定位装置，通过结合IMU、轮速里程计、图像、激光和UWB技术，可以实现多传感器的融合，实时得到机器人的当前关键帧的位姿，并且，在确定出与当前关键帧处于闭环匹配状态的图像闭环关键帧和激光闭环关键帧后，可以对当前关键帧的位姿进行实时地滑窗闭环优化处理，以实现对确定出的当前关键帧的位姿进行快速重定位，以便于提高机器人实时定位的速度和精度，从而提高机器人定位的效率。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤指一种机器人的定位方法及其定位装置。

背景技术

随着对制造灵活性的需求增加、产品周期缩短和加快、人力成本上升、以及人类安全趋势的需求增加，全球移动机器人的市场正在快速发展，技术需求越来越高，例如，自主导引车（Automated Guided Vehicles AGV）已广泛应用于自动化仓库、工厂物料传输系统、物流拣配系统、柔性装配系统和其他智能运输站点。相对于基于磁条、反光板、二维码等AGV，自主移动机器人（Autonomous Mobile Robot, AMR）的技术难度更高和使用场景更广，AMR导航的核心技术即SLAM（Simultaneous Localization and Mapping），也即使得机器人知道环境地图，以及知道自己实时位置，这是全程不需要人干预、高效智能移动到达目标的基础。

目前，单传感器SLAM的定位精度不高，在退化环境中容易发生丢失，导致无法对机器人的位置进行定位，从而导致机器人无法正常有效地工作。

基于此，如何提高机器人的定位的精度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种机器人的定位方法及其定位装置，用以提高机器人的定位的精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种机器人的定位方法，包括：

根据所述机器人当前采集到的惯性测量单元IMU（Inertial Measuring Unit）数据、轮速里程计数据、图像数据和激光数据、以及通过超宽带通信UWB技术确定出的所述机器人的中间位姿，按照预设的多传感器融合算法，确定当前关键帧及所述当前关键帧的位姿；

根据当前处于滑窗中图像帧的位姿、以及确定出的与所述当前关键帧处于闭环匹配状态的图像闭环关键帧和激光闭环关键帧，对所述当前关键帧的位姿进行滑窗闭环优化处理，得到处理后的所述当前关键帧的位姿；

根据处理后的所述当前关键帧的位姿，确定所述机器人的位姿；

其中，所述多传感器融合算法包括：根据确定出的所述机器人采集到的每一帧图像中角点的匹配结果、采集到的所有连续两帧图像得到的状态数据、以及所述中间位姿，对每一个图像帧进行滑窗优化处理后，确定出所述当前关键帧的位姿；所述状态数据包括：激光位姿信息、IMU角度和位移的积分量信息、轮速里程计的角度和位移的积分量信息。

第二方面，本发明实施例提供了一种机器人的定位装置，包括：

第一单元，用于根据所述机器人当前采集到的惯性测量单元IMU数据、轮速里程计数据、图像数据和激光数据、以及通过超宽带通信UWB技术确定出的所述机器人的中间位姿，按照预设的多传感器融合算法，确定当前关键帧及所述当前关键帧的位姿；

第二单元，用于根据当前处于滑窗中图像帧的位姿、以及确定出的与所述当前关键帧处于闭环匹配状态的图像闭环关键帧和激光闭环关键帧，对所述当前关键帧的位姿进行滑窗闭环优化处理，得到处理后的所述当前关键帧的位姿；

第三单元，用于根据处理后的所述当前关键帧的位姿，确定所述机器人的位姿；