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一种四足机器人定位方法与系统 

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申请/专利权人:国网河北省电力有限公司保定供电分公司;国家电网有限公司

摘要:本发明提供了一种四足机器人定位方法与系统,属于机器人控制技术领域。本发明提供的一种四足机器人定位方法包括:首先对场地环境进行建图得到已建地图;获取安防相机在场地环境拍摄的安防相机地面区域;然后根据已建地图对安防相机地面区域与地面实际区域变换关系进行标定得到四足机器人在已建地图中的实际坐标;获取四足机器人运行过程中的位置信息;最后根据位置信息和实际坐标完成四足机器人的定位。本发明通过利用四足机器人在已建地图中的实际坐标对四足机器人运行过程中的位置信息进行校准,可以去除四足机器人在运行过程中的累计误差,从而可以获得更准确的定位精度。

主权项:1.一种四足机器人定位方法,其特征在于,包括:对场地环境进行建图得到已建地图;获取安防相机在场地环境拍摄的安防相机地面区域;根据所述已建地图对安防相机地面区域与地面实际区域变换关系进行标定得到四足机器人在所述已建地图中的实际坐标;所述根据所述已建地图对安防相机地面区域与地面实际区域变换关系进行标定得到四足机器人在所述已建地图中的实际坐标,包括:通过张正友棋盘格方法对所述安防相机进行标定得到标定参数;在所述地面实际区域选定四个点形成一个矩形;获取所述矩形在所述安防相机成像时得到的畸变的图像,记为梯形X;根据所述标定参数得到单应变换矩阵H;采用公式X'=H·X,将所述梯形X转换为标准矩形X';获取所述地面实际区域与已建地图之间的旋转矩阵和平移向量;根据所述旋转矩阵和所述平移向量得到四足机器人在所述已建地图中的实际坐标;所述根据所述旋转矩阵和所述平移向量得到四足机器人在所述已建地图中的实际坐标,包括:根据所述旋转矩阵和所述平移向量得到所述地面实际区域与所述已建地图的转换关系;根据所述单应变换矩阵得到四足机器人在图像中的图像坐标与地面区域的对应关系;根据所述转换关系和所述对应关系得到四足机器人在已建地图中的实际坐标;所述根据所述转换关系和所述对应关系得到四足机器人在已建地图中的实际坐标,包括:采用公式:p=R-1[f-1HX-t]得到四足机器人在已建地图中的实际坐标;其中,R表示旋转矩阵,t表示平移向量,f-1HX表示对应关系;获取所述四足机器人运行过程中的位置信息;根据所述位置信息和所述实际坐标完成所述四足机器人的定位,包括:四足机器人自身带有激光雷达SLAM定位功能,四足机器人在运行的过程中用于将位置信息传给服务器,同时从服务器接收安防摄像头目标捕捉信息;四足机器人自身发生重定位且摄像头捕捉到四足机器人,双向确认后,将四足机器人在图像中的位置信息传给四足机器人;将安防相机摄像头信息作为一个约束项,加入到四足机器人的优化方程中对其位姿形成约束,以去除四足机器人自身的累计误差,得到更优的位姿信息,机器人和安防相机摄像头完成相互捕捉后,通过两者各自的报文和服务器报文的的时间戳之差计算时间偏置,完成时间戳同步,由于安防相机摄像头不存在累计误差且信号噪声远低于激光雷达,在计算时选择更相信摄像头计算得到的位姿,记前一时刻机器人自身激光SLAM的位姿为Pdt-1,摄像头计算位姿为Pct-1,此刻各自计算的位姿分别为Pdt、Pct,故有最小化残差minΔPctPdt-1-Pdt,在机器人被摄像头捕获的t时间段内的所有位姿都满足上述关系,即有最小化该残差即获得最小化累计误差的机器人位姿。

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权利要求:

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