[发明专利]GNSS-SLAM初始化方法、系统、移动机器人及存储介质

说明书

本方案涉及一种GNSS‑SLAM初始化方法、系统、移动机器人及存储介质。所述方法包括：以IMU坐标系为本体坐标系，对GNSS、轮式里程计、激光雷达进行标定，并获取标定后的相对位姿关系，将轮式里程计数据、激光雷达数据转换到IMU坐标系下；在IMU坐标系下，计算得到局部激光雷达里程计轨迹数据；对GNSS数据进行预处理，并根据预处理后的GNSS数据、局部激光雷达里程计轨迹数据构建目标函数；根据目标函数调整参数，直到完成初始化。通过标定传感器并转换坐标系，可以将局部激光雷达里程计轨迹数据与预处理后的GNSS数据进行融合对齐，保证了GNSS‑SLAM建立在同一个坐标系下，无需使用硬件进行辅助融合定位，降低了硬件成本，提高了GNSS‑SLAM系统的鲁棒性和稳定性。

技术领域

本发明涉及机器人定位技术领域，特别是涉及一种GNSS-SLAM初始化方法、系统、移动机器人及存储介质。

背景技术

近年来，随着科技水平不断提升，移动机器人技术已经广泛应用到日常生活的各个领域。移动机器人在日常运行中，需要获取可靠的位姿信息，目前常用的定位方法有GNSS定位或SLAM定位。其中，GNSS定位通过与卫星通讯，进行差分计算当前接收器的经纬高；SLAM定位技术，是一种常用的机器人定位技术，是指机器人从未知环境中，通过观测到的环境特征定位自身的位姿信息，根据自身环境构造地图，从而达到同时定位和地图构建的目的。GNSS定位在空旷环境定位效果好，其定位精度容易收到遮挡干扰，而SLAM定位在特征丰富场景定位精度较好，但是在空旷场景容易出现退化导致定位失败。

目前常用的室外定位方法，是融合GNSS和SLAM的定位方法，但是GNSS和SLAM融合定位，存在坐标系不一致的问题。因此，传统的融合方式是双天线定位或磁力计辅助定向，然而，传统的融合定位方式存在硬件成本较高的问题。

发明内容

基于此，为了解决上述技术问题，提供一种GNSS-SLAM初始化方法、系统、移动机器人和存储介质，可以降低GNSS-SLAM融合定位的成本。

一种GNSS-SLAM初始化方法，所述方法包括：

以IMU坐标系为本体坐标系，对GNSS、轮式里程计、激光雷达进行标定，并获取标定后的相对位姿关系；

获取IMU数据、GNSS数据、轮式里程计数据、激光雷达数据，并根据所述相对位姿关系将所述轮式里程计数据、所述激光雷达数据转换到所述IMU坐标系下；

在所述IMU坐标系下，根据所述IMU数据、所述轮式里程计数据、所述激光雷达数据得到局部激光雷达里程计轨迹数据；

对所述GNSS数据进行预处理，并根据预处理后的GNSS数据、所述局部激光雷达里程计轨迹数据构建目标函数；

根据所述目标函数调整参数，直到完成初始化。

在其中一个实施例中，以IMU坐标系为本体坐标系，对GNSS、轮式里程计、激光雷达进行标定，包括：

以IMU坐标系为本体坐标系，标定所述轮式里程计、IMU的内参数据；

以IMU坐标系为本体坐标系，标定所述轮式里程计、所述IMU、所述GNSS、所述激光雷达的外参数据。

在其中一个实施例中，在所述IMU坐标系下，根据所述IMU数据、所述轮式里程计数据、所述激光雷达数据得到局部激光雷达里程计轨迹数据，包括：

在所述IMU坐标系下，对所述IMU数据、所述轮式里程计数据进行融合，得到相对运动；

根据所述相对运动，对所述激光雷达数据进行畸变矫正，得到矫正后的激光雷达数据；

根据所述IMU数据、所述轮式里程计数据、所述矫正后的激光雷达数据得到局部激光雷达里程计轨迹数据。