[发明专利]基于GNSS、UWB、IMU、激光雷达、码盘的室外巡逻机器人多环境联合定位方法

摘要

本发明提供一种基于GNSS、UWB、IMU、激光雷达、码盘的室外巡逻机器人多环境联合定位方法。具体为：开机检查充电桩与机器人是否连接？若是，机器人初始位置为充电桩位置；若否，则通过GNSS、UWB测得机器人在测量范围内任意栅格出现概率分别为Pg(n)、Pu(n)；码盘、激光雷达在测量范围内任意栅格出现的概率分别为Po(n)、PL(n)；设定GNSS、UWB、码盘、激光雷达的定位权重，通过归一化得出机器人出现概率最高的位置坐标；所得位置坐标联合IMU输出的加速度、角速度和角加速度以及码盘输出的实时线速度和角速度，输入EKF滤波器；输出机器人实时位置坐标及实时角速度。本发明提供的联合定位方法能快速高精定位，实现室内室外定位无缝切换，且适用于大地图环境下的自主定位。

主权项

1.一种基于GNSS、UWB、IMU、激光雷达、码盘的室外巡逻机器人多环境联合定位方法，所述巡逻机器人包括内置EKF滤波器的主控计算单元，以及分别与其连接且协同作用的GNSS模块、UWB系统、激光雷达、IMU惯性测量单元、码盘和充电感应模块，其特征在于：具体包括如下步骤：S1：开机，检查所述充电桩与机器人是否连接？若是，机器人初始位置等于所述充电桩位置；若否，进入步骤S2；S2：分别确定所述GNSS模块、所述UWB系统测得机器人在其定位范围内任意栅格出现的概率P_g(n)、P_u(n)；S3：根据所得概率P_g(n)、P_u(n)确定机器人大致位置，再结合所述IMU惯性测量单元确定机器人初始方向，分别确定所述码盘、所述激光雷达在其定位范围内任意栅格出现的概率P_O(n)、P_L(n)；S4：设定所述GNSS模块、所述UWB系统、所述码盘、所述激光雷达各自的定位权重，通过归一化得出机器人出现概率最高的位置坐标；S5：步骤S4所得位置坐标联合所述IMU惯性测量单元输出的加速度、角速度和角加速度以及所述码盘输出的实时线速度和角速度，输入所述EKF滤波器；S6：输出机器人实时位置坐标及实时角速度。