[发明专利]一种激光SLAM和激光反射板结合的定位导航方法

说明书

本发明公开了一种激光SLAM和激光反射板结合的定位导航方法，其步骤包括：1、构建栅格地图，并合理布置AGV工作场地的反射板，建立全局坐标系反射板和SLAM特征信息库；2、AGV通过激光雷达扫描当前位置附近的环境信息，获取反射板的局部位置信息和SLAM局部地图；3、根据扫描到的反射板信息判断，若能够满足反射板定位的要求，则使用反射板导航进行定位，否则使用SLAM导航进行定位；4、根据定位结果，返回AGV当前在全局坐标系下的位姿。本发明能在有效提高AGV运动时定位精度同时，还能提升AGV在复杂场景下工作的适应能力。

技术领域

本发明属于自动导引车定位导航领域，具体说是一种激光SLAM和激光反射板结合的AGV定位导航方法。

背景技术

随着科学技术的进步，实体制造业工厂正在逐步地转向智能化、无人化，AGV(Automated GuidedVehicle)作为一种智能化的工业设备，被广泛应用于各种行业。导航定位技术是AGV自主运动的基础，目前AGV的导航定位方法有磁导航、激光导航和视觉导航，激光导航又包括激光SLAM、激光反射板等，这两种导航方式中，激光SLAM导航具有灵活性高、适应性强等优势，但其定位精度和定位成功率较低，而激光反射板导航具有定位准确、置信度较高等优势。

发明内容

本发明是为弥补上述两种导航方式的缺陷，提出了一种激光SLAM和激光反射板结合的定位导航方法，以期能在有效提高AGV运动时定位精度同时，还能提升AGV在复杂场景下工作的适应能力，从而提高导航的灵活性和精确度，使得AGV能适应多样性的场景。

本发明采用如下方案实现上述目的：

本发明一种激光SLAM和激光反射板结合的定位导航方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1：利用AGV上的激光雷达采集工作场地的环境数据，并采用Catographer构图工具对环境数据进行处理，从而构建激光SLAM定位的全局地图，且所述全局地图为像素点集；

步骤2：以工作场地外接矩形一顶点为原点，以矩形长边为x轴方向，宽边为y轴方向建立全局坐标系XOY，并设定分辨率，从而将全局地图的像素点集映射成全局坐标点集；

步骤3：采用最小二乘法对所述全局地图中的坐标点集进行直线拟合，得到V个全局直线方程，并按全局直线的长度从大到小进行排序后，将其方程系数、长度和端点坐标按序存储在全局直线方程库L_global中；

步骤4：根据所述全局地图中的特征模糊区域，分别在对应的工作场地上放置有N个反射板，并对反射板的位置依次在全局坐标系XOY中进行全局位置标定，得到N个反射板的位置坐标并存储在全局位置信息库P_global中，其中，第i个反射板R_i的全局位置坐标记为(x_i，y_i)，i∈[1,N]；

步骤5：根据反射板的位置信息库P_global，计算任意两个反射板R_i，R_j之间的距离d_i,j，i，j∈[1,N]，若d_i,jδ_d，则将距离d_i,j、第i个反射板R_i的全局位置坐标和第j个R_j的全局位置坐标关联存储在全局反射板距离信息库D_global中，否则，不存储，从而建立全局反射板距离信息库D_global；其中，δ_d表示根据雷达的扫描范围设定距离阈值；

步骤6：所述AGV根据是否存储有历史定位数据判断当前定位是静态定位还是动态定位；若为静态定位，则令反射板距离信息库D为全局反射板距离信息库D_global，并跳转执行步骤10，否则执行步骤7；