[发明专利]移动机器人处于动态环境中的定位方法

说明书

本发明提供了一种移动机器人处于动态环境中的定位方法，其步骤如下：分别采集惯性测量单元和里程计单元测量得到的第一感知数据和第二感知数据并进行初步处理，将处理后的所述第一感知数据和第二感知数据进行融合处理得到综合感知数据，根据综合感知数据求取得到第一位姿信息；采集所述激光雷达单元测量得到的第三感知数据，并将所述第三感知数据与原始地图进行匹配定位；判断所述第三感知数据是否有效，在所述第三感知数据有效的情况下，求取第二位姿信息；将所述第一位姿信息和所述第二位姿信息进行融合处理得到所述移动机器人第三位姿信息。本发明能够在动态环境中适应精准定位，避免了环境变化较大造成的无法定位或者定位不准确的问题。

技术领域

本发明涉及定位方法技术领域，具体地，涉及移动机器人处于动态环境中的定位方法。

背景技术

移动机器人在动态环境中比如室外环境和室内复杂环境工作时，移动机器人工作在复杂工作环境中工作时是需要对机器人自身进行定位的，然后机器人才能很好的在复杂环境中进行工作，机器人的定位是一般是依赖机器人定位算法来实现的。

现有技术中的机器人定位算法一般是采用一种只有包含前后左右的行进方式的二维技术，这种定位技术通常只采用激光雷达，首先建立初始的环境地图数据信息，即所谓的离线地图，离线地图一般是不变的，然后移动机器人开始工作，激光雷达收集数据信息，将原始环境地图数据信息与激光雷达获得的数据进行匹配，最后分析数据得到移动机器人的位置与方向。

上述方法存在着如下不足之处：

当应用在相对静止的环境中时，该方法表现良好，其中，相对静止的环境指的是该环境中的各种物品所处的状态和位置基本保持不变或者变化很小，但是室外环境或者室内复杂环境一般是一个动态环境，所谓动态环境即各种物品所处的状态和位置会经常发生改变，室内复杂环境中常见的比如工厂车间，工厂车间内的材料运输与存放，产品货物摆放位置，产品与材料的运输，工人的移动，设备的运转与维修，整个生产单元的布局都会改变环境，由于环境中存在这些变化，是一种动态的复杂的，而一般建立的原始地图，其无法很好的在地图中及时和准确反映这些变化，因此，导致原始地图上的数据与传感器所获得真实环境数据无法对比匹配，或者数据对比匹配错误率高，从而容易导致机器人定位失败，产生安全事故。

因此，通常定位技术无法很好的适应工厂车间内动态环境，针对这些定位中存在的问题，需要提出一种定位准确性高，且能够在高动态环境中实现很好的定位的移动机器人定位方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种移动机器人处于动态环境中的定位方法，该方法包括与移动机器人固定连接的惯性测量单元、里程计单元和激光雷达单元，其步骤如下：

分别采集惯性测量单元和里程计单元测量得到的第一感知数据和第二感知数据并进行初步处理，将处理后的第一感知数据和第二感知数据进行融合处理得到综合感知数据，根据综合感知数据求取得到第一位姿信息；

采集激光雷达单元测量得到的第三感知数据，并将第三感知数据与原始地图进行匹配定位；

判断第三感知数据是否有效，在第三感知数据有效的情况下，求取第二位姿信息；

将第一位姿信息和第二位姿信息进行融合处理得到移动机器人第三位姿信息。

可选地，第一感知数据包括加速度，第一角速度和方位角，第二感知数据包括线速度和第二角速度。

可选地，惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪，其中，

在惯性测量单元在进行数据测量前，先将加速度计静止，判断当前的重力加速度是否等于测量过程中测得的加速度数值的二范数，在重力加速度等于加速度数值的二范数情况下，再利用校准加速度计的相关数据来校准陀螺仪。

可选地，里程计单元测量得到第二感知数据的处理过程包括：