[发明专利]一种机器人定位方法、系统以及终端

说明书

本申请公开一种机器人定位方法、系统以及终端，该机器人定位方法包括：获取激光雷达数据，根据激光雷达数据构建前端局部地图，以第一频率输出机器人在前端局部地图下的第一定位结果；获取先验全局地图，根据激光雷达数据匹配先验全局地图，得到机器人在先验全局地图下的后端定位结果；以第二频率通过后端定位结果校正第一定位结果，从而获得并输出第二定位结果；根据获取到的惯性测量单元数据，对第二定位结果进行处理，从而获得并以第三频率输出第三定位结果。本申请基于局部地图进行定位，一方面，通过全局定位校正局部定位的误差，提高了定位准确度，另一方面，在输出结果上进行插值，提高了输出频率，以满足更高的控制要求。

技术领域

本发明涉及机器人定位领域，特别是涉及一种机器人定位方法、系统以及终端。

背景技术

现有园区内室外移动机器人定位方案主要是依靠多线激光雷达、惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)、轮式里程计和GPS(全球定位系统)等传感器，在已知先验地图的情况下，通过解析IMU和轮式里程计的原始数据作为预测值，3D激光点云数据匹配提供观测值的方式融合，得到一个较为准确的定位结果。

这种方案在传感器数据无异常、现有环境信息与先验地图不发生明显变化的情况下可以正常使用，但是遇到环境变化较大的场景则无能为力。例如，在停车区域空旷的情况下生成先验地图，然后基于这张地图定位，那么假设再次走到有大量车辆停放的停车区时，这时地图环境发生改变，基于此处地图的匹配必然会降低定位的准确性，甚至得到一个完全错误的结果。同时一帧激光的数据量较大，解算点云匹配的速度较慢，实际输出的定位频率达不到运动控制所需要的频率，导致规划出现异常。

因此，发明人在发明创造过程中发现有必要提供一种方法，提高室外移动机器人定位的准确度并输出满足控制要求的定位频率。

发明内容

本申请提供一种机器人定位方法、系统以及终端，可以提高机器人定位的准确度。

本发明实施例提供以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种机器人定位方法，应用于终端，终端与机器人通信连接，方法包括：

获取激光雷达数据，根据激光雷达数据构建前端局部地图，以第一频率输出机器人在前端局部地图下的第一定位结果；

获取先验全局地图，根据激光雷达数据匹配先验全局地图，得到机器人在先验全局地图下的后端定位结果；

以第二频率通过后端定位结果校正第一定位结果，从而获得并输出第二定位结果；

根据获取到的惯性测量单元数据，对第二定位结果进行处理，从而获得并以第三频率输出第三定位结果。

在一些实施例中，根据激光雷达数据构建前端局部地图，以第一频率输出机器人在前端局部地图下的第一定位结果，包括：

根据激光雷达数据，构建前端局部地图；

将每一帧的激光雷达数据与前端局部地图进行激光帧间匹配，得到机器人在前端局部地图下的第一定位结果，并以第一频率输出机器人在前端局部地图下的第一定位结果。

在一些实施例中，方法还包括：

前端局部地图维持在第一数目的关键帧，当采集到的新的关键帧输入时，将最早的关键帧从前端局部地图中删除。

在一些实施例中，根据激光雷达数据匹配先验全局地图，得到机器人在先验全局地图下的后端定位结果，包括：

将激光雷达数据通过第一算法匹配先验全局地图，得到机器人在先验全局地图下的后端定位结果。

在一些实施例中，定义：前端局部地图的坐标原点为odom，先验全局地图的坐标原点为map，机器人所在位置为base；