[发明专利]基于运动补偿与反射板优化排序的智能叉车激光定位方法

说明书

本发明公开了基于运动补偿与反射板优化排序的智能叉车激光定位方法，涉及激光导航技术领域，解决了叉车高速运动、大角速度转弯时反射板失配的技术问题；其中激光雷达用于采集反射板的二维点云数据，采用反射板中心定位方法识别反射板中心的定位位置，保证了后续叉车定位计算的高精度；通过运动补偿算法，从算法软件里程计中的速度计算，预估算出下一时刻叉车运动的速度与可能的位置，为高速运动中反射板匹配保证了较高精度；然后可通过排序算法将预估位置上最有可能的反射板进行排列，并进行评估计算，找到匹配度最高的反射板，使得导航算法抗干扰能力更突出，解决了叉车高速运动、大角速度转弯时反射板失配的技术问题。

技术领域

本发明涉及激光导航技术领域，具体是基于运动补偿与反射板优化排序的智能叉车激光定位方法。

背景技术

随着人工智能技术在工业智能化领域的应用，如何实现如智能叉车高精度定位是实现自动驾驶叉车自动驾驶的关键一环。

目前市场上针对智能叉车的激光定位技术，多采用反射板三角关系定位方法，但该方法通过简单的三角关系来确定定位位置，对地图设计有很高的要求，需要专业人员定期对场地进行维护，后期成本较高；另一种方法为利用SLAM技术进行地图建立与定位，该方法对系统计算能力要求较高，且长时间运行缺乏稳定性，目前只适用于低速运动下(1m/s)的定位计算；为此，我们提出一种基于运动补偿与反射板优化排序的智能叉车激光定位方法。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了基于运动补偿与反射板优化排序的智能叉车激光定位方法。本方法将反射板定位方法与运动补偿技术，反射板匹配寻优算法相结合，可在高速运动情况下准确的识别反射板位置并获得精确定位位置；无需惯性计等额外辅助设备做运动补偿，大大简化了系统的复杂度，从算法层面解决了高速运动、大角速度转弯时反射板失配的难题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于运动补偿与反射板优化排序的智能叉车激光定位方法，应用于激光定位系统，所述激光定位系统包括反射板、激光雷达和工业级计算单元；

所述激光雷达用于采集反射板的二维点云数据，采用反射板中心定位方法对二维点云数据进行处理，识别反射板中心的定位位置并将识别得到的反射板中心的定位位置传输至工业级计算单元；

所述工业级计算单元用于根据反射板中心的定位位置计算叉车定位信息并通过CAN总线输出叉车定位结果，然后根据计算得到的叉车定位结果结合反射板激光导航算法对叉车进行导航。

进一步地，所述反射板激光导航算法的具体流程如下：

S1：读入导航项目参数设置；

S2：读入初始位置定位反射板地图并标记为矫正地图；

S3：读入导航定位反射板地图并标记为反射板导航地图；

S4：设置数据源，所述数据源为R2000实时数据或采集的离线数据包；

S5：开始初始定位计算，获取叉车初始位置；

S6：通过运动补偿算法，从算法软件里程计中的速度计算，预估算出下一时刻叉车运动的速度与可能的位置，依据上一步位置，计算下一时刻反射板预期位置；

S7：将反射板预期位置与反射板导航地图进行匹配，通过排序算法将预期位置上最有可能的反射板进行排列，并进行评估计算，找到匹配度最高的反射板；

S8：根据匹配的反射板，计算激光雷达此时位置；重复以上操作直至导航结束。

进一步地，所述运动补偿算法具体流程为：

通过激光雷达采集的反射板二维点云数据，得到叉车每一时刻累计的历史运动轨迹；