[发明专利]一种基于激光传感器的末端定位方法

说明书

本发明公开了一种基于激光传感器的末端定位方法，包括：步骤1，检测目标类型；所述目标类型包括：目标的直线轮廓、固定在目标上的反光板或站板；步骤2，标定激光扫描仪的安装角度，标定激光传感器的坐标，计算车体相对于目标特征的位置和姿态角，实现对目标的定位。通过激光传感器进行末端定位，对激光扫描仪的安装角度和激光传感器的坐标进行标定，提高定位精度。

技术领域

本发明属于移动机器人导航领域，涉及一种基于激光传感器的末端定位方法。

背景技术

目前能够用于AGV的导航/导引技术主要有几下几种：电磁导引、磁带导引、光学导引、GPS导航、惯性导航、激光导航、视觉导航。传统激光导航是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV通过激光扫描器发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和航向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。近几年无反射板激光自主导航技术逐渐取代传统的激光导航技术，即AGV在行驶的过程中无需铺设反射板，通过SLAM技术实现自主导航，该方法受场地影响较小，且节约了成本，已成为工厂搬运的主流技术。

但无反射板激光自主导航技术定位精度相对较低，无法满足特定环境中高精度定位的要求，此时就需要通过末端定位(二次定位)来提高定位精度。常用的末端定位方法有视觉末端定位、激光末端定位，视觉末端定位多用于比较干净的场合，较为局限，激光末端定位应用比较广泛，但是若激光传感器位置和角度的安装误差较大，会对定位精度产生一定的影响。

发明内容

本发明目的是：提供一种基于激光传感器的末端定位方法，提高定位精度。

本发明的技术方案是：一种基于激光传感器的末端定位方法，包括：

步骤1，检测目标类型；所述目标类型包括：目标的直线轮廓、固定在目标上的反光板或站板；

步骤2，标定激光扫描仪的安装角度，标定激光传感器的坐标，计算车体相对于目标特征的位置和姿态角，实现对目标的定位。

其进一步的技术方案是：对于目标的轮廓检测，需要提取目标的直线特征，要求目标在叉齿前方具有平面或横梁的结构；

对于反光板的检测，要求每个目标上设有两个反光板且反光板的间距相同，反光板的检测结果是确定两个反光板的质心的坐标，以及反光板连线的直线在车体坐标系的方位角；

对于站板的检测，要求每个目标上设置一个站板且记录站板相对目标位置的姿态，或者，要求每个目标上设置两个站板且站板的间距相同。

其进一步的技术方案是：所述标定激光扫描仪的安装角度，包括：

S11，默认安装角度为270度，安装弧度为记作angle_low；

S12，将车子推到平面目标面前，将叉齿对着目标，确认激光扫描仪能够扫描到目标；测量出左定轮到平面目标的距离a、右定轮到平面目标的距离b以及左右定轮的测量点之间的距离d；

S13，计算出目标平面的直线在车体坐标系下的方位角为：

S14，根据AGV小车自身系统计算出直线方位角的弧度值，并与计算出的方位角求差值dθ；

S15，将默认安装弧度值angle_low增加或减去差值dθ，更新作为新的angle_low的值；

S16，重复S14和S15，当弧度的差值dθ小于0.01时标定结束；

S17，将车体更换姿态，重复S12至S14，验证差值dθ是否满足要求，若不满足，则微调angle_low参数的值。

其进一步的技术方案是：所述标定激光传感器的坐标，包括：

S21，初步估算激光传感器的坐标x_low和y_low；