[发明专利]一种机器人、室内定位方法、装置和可读存储介质

权利要求书

1.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：

存储器、处理器和传感器；

所述存储器存储有可执行程序代码；

与所述存储器耦合的所述处理器，调用所述存储器中存储的可执行程序代码，执行如下室内定位方法，所述方法包括：

通过所述传感器获取传感器数据；

获取所述机器人的在世界坐标系下的低频位姿数据；

获取基于所述传感器数据所计算得到的所述机器人在机器人坐标系下的高频位姿数据；

利用时间戳将所述低频位姿数据与所述高频位姿数据对齐；

以时间戳对齐的低频位姿数据和所述高频位姿数据为观测数据，计算所述机器人坐标系到所述世界坐标系下的转换矩阵；

根据所述转换矩阵，将高频位姿数据转换为在所述世界坐标系下的定位位姿数据。

2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述处理器调用所述存储器中存储的可执行程序代码，执行的室内定位方法中所述获取所述机器人的低频位姿数据的步骤包括：

以所述机器人内置的GPS获取的定位数据作为所述低频位姿数据，或者，将所述传感器数据与世界地图进行匹配，以获取所述低频位姿数据。

3.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述传感器包括视觉相机和惯性测量单元，所述传感器数据包括视觉数据和惯性导航数据，所述处理器调用所述存储器中存储的可执行程序代码，执行的室内定位方法中所述获取所述机器人基于传感器数据所计算得到所述机器人的高频位姿数据的步骤包括：

基于所述视觉相机获取所述视觉数据以及基于所述惯性测量单元获取所述惯性导航数据；

将所述视觉数据和所述惯性导航数据对齐；

从对齐后视觉数据提取特征点并跟踪所述特征点，以得到相邻两帧图像的视觉重投影误差；

对对齐后惯性导航数据进行预积分，以得到相邻两个时刻之间的惯性残差；

根据所述视觉重投影误差和惯性残差，计算得到在机器人坐标系下的高频位姿数据。

4.如权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述处理器调用所述存储器中存储的可执行程序代码，执行的室内定位方法中所述从所述对齐后视觉数据提取特征点并跟踪所述特征点，得到相邻两帧图像之间特征点的重投影误差数据的步骤包括：从所述对齐后视觉数据中选取两帧目标图像，并提取所述两帧目标图像的特征点；通过LK稀疏光流算法对所述两帧目标图像的特征点进行跟踪，以获取所述两帧目标图像的第一相对位姿，并获取相应的视觉重投影误差；

所述处理器调用所述存储器中存储的可执行程序代码，执行的室内定位方法中所述对所述对齐后惯性导航数据进行预积分，得到相邻两个时刻之间的惯性残差的步骤包括：对所述两帧对齐后惯性导航数据对应的三轴加速度和三轴角速度信息进行预积分处理，以获取所述两帧对齐后惯性导航数据的第二相对位姿，并获取相应的惯性残差；

所述处理器调用所述存储器中存储的可执行程序代码，执行的室内定位方法中所述根据所述视觉重投影误差和惯性残差，计算得到在机器人坐标系下的高频位姿数据的步骤包括：根据所述视觉重投影误差和所述惯性残差对所述第一相对位姿和所述第二相对位姿进行优化，以获取在机器人坐标系下的高频位姿数据。