[发明专利]一种校正惯导误差的方法、芯片及机器人

说明书

本发明公开了一种校正惯导误差的方法、芯片及机器人，所述方法在移动机器人的移动距离处于预设范围内时，选取一个与第一信息采集点朝向相同的且距离不大于预设距离的第二信息采集点进行惯导误差的校正。其中，所述移动距离若小于预设范围的最小值，则表明此时惯导不存在误差或者误差可以忽略不计，此时不进行校正以避免做无用功，降低机器人工作效率。所述移动距离若大于预设范围的最大值，则认为惯导已有较大的误差，此时若利用点云数据进行校正，难以得到准确的校正结果。因此，基于本发明所述的方法，可以在合适的时机和位置校正惯导的误差，大大提高了惯导校正结果的准确性。

技术领域

本发明涉及导航技术领域，具体涉及一种校正惯导误差的方法、芯片及机器人。

背景技术

惯性导航对于智能移动机器人来说是一种成本低且实用的导航方法，但是其弊端也较为突出，主要表现为导航精度不高。其中，陀螺仪漂移和编码器漂移是影响导航精度的主要原因。在扫地机器人的运行过程中，由于温度或轮子打滑等复杂因素，使得陀螺仪和编码器出现误差，如果不对误差进行校正，机器人会逐渐偏离路线。

目前，存在多种校正惯导误差的方法，例如，公告号为CN105737853B所公开的一种机器人惯性导航系统的漂移校准方法，利用机器人的状态变化校正惯导的漂移；公布号为CN110873883A所公开的一种融合激光雷达和IMU的定位方法、介质、终端和装置，利用激光传感器的数据对惯导进行必要的校正。然而，在实际应用中，本申请人发现即使对惯导的误差进行校正，机器人仍会出现偏离路线的情况，即惯导仍然存在不可忽视的误差。经过分析，导致这种现象的原因在于，目前机器人校正惯导的误差是一个随机的过程，没有考虑校正误差的时机和位置，从而造成校正结果不理想的情况。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种校正惯导误差的方法、芯片及机器人，可以在合适的时机和位置校正惯导的误差，大大提高了惯导校正结果的准确性。本发明的具体技术方案如下：

一种校正惯导误差的方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1，移动机器人选取一位置作为第一信息采集点并保存该位置的点云数据，然后继续移动；步骤S2，移动机器人检测到从第一信息采集点出发后的移动距离处于第一预设范围内时，判断自身的朝向，当自身的朝向与在第一信息采集点时的朝向相同时，判断自身的位置与第一信息采集点的距离，当所述距离不大于预设距离时，将所处位置作为第二信息采集点；步骤S3，移动机器人采集第二信息采集点的点云数据，然后对两次点云数据进行配准，得到点云的位姿变换；步骤S4，移动机器人计算惯导的位姿变换，然后将点云的位姿变换与惯导的位姿变换作差，得到惯导的误差并进行判断，如果惯导的误差大于阈值，则对惯导的误差进行校正。

进一步地，所述移动机器人按照弓字形移动路径进行移动，所述弓字形移动路径中的每条路径都包含一个端点，所述端点位于相应路径的末端。

进一步地，所述步骤S1中，移动机器人选取第一信息采集点的具体方法包括：步骤S11，移动机器人按弓字形移动路径行走，同时判断是否位于任一条路径的端点处，若是，则采集当前环境的点云数据并进入步骤S12；步骤S12，移动机器人判断当前环境的点云数据的数量是否大于预设值，若否，则返回步骤S11，若是，则选取该端点作为第一信息采集点。

进一步地，所述步骤S2中，移动机器人选取第二信息采集点的方法具体包括：步骤S21，移动机器人继续按弓字形移动路径行走，同时记录从第一信息采集点出发后的移动距离，然后在检测到所述移动距离处于第一预设范围内时，进入步骤S22；步骤S22，移动机器人判断自身的行走方向，当行走方向与第一信息采集点所在路径的行走方向一致时，选取当前行走路径的端点作为第二信息采集点；其中，所述作为第二信息采集点的端点与所述作为第一信息采集点的端点的距离不大于预设距离。

进一步地，所述移动机器人通过3D-TOF传感器在第一信息采集点以及第二信息采集点采集点云数据。