CN114675281A - 一种设备定位方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种设备定位方法、装置、电子设备及存储介质,所述方法包括:得到AGV目标范围内的至少两个反光设备在世界坐标系下的实际定位数据,基于其构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系;根据激光探测器到至少两个反光设备的距离以及角度,得到第二坐标转换关系;根据该两个坐标转换关系,获取激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据,根据激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及激光探测器与AGV的目标位置的坐标转换关系,得到AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。本申请从运动学上的坐标系之间的转换关系入手,通过数学上的矩阵运算,求解激光探测器的位姿,快捷高效,鲁棒性高。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,尤其涉及设备定位方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
针对一个构建好的地图环境(即已知地图中的反光柱在该地图中的坐标),AGV(Autononous Guided Vehicle,工业自主引导车)在实际工作时需要知道它在地图中的位置,而传统的定位激光探测器的方法需要测量激光传感器到三个反光柱的距离,也有一种较为先进的反射光复数域信息定位基于数据筛选的双反光柱定位方法,但是需要引入反射光复数域信息和数据筛选等冗余繁琐的数据处理模式,增加了运算复杂度,也没有定位精度上的显著提升。
发明内容
本申请提供一种设备定位方法、装置、电子设备及存储介质,以解决现有技术中通常至少需要三个反光柱进行AGV定位以及较为先进的双反光柱算法复杂度高的问题。本申请的技术方案如下:
根据本申请实施例的第一方面,提供一种设备定位方法,所述方法包括:在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据;对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据;获取与所述预设上线区域的目标扫描范围内的反光设备对应的预设反光设备定位数据,所述预设反光设备定位数据为世界坐标系下的定位数据;基于所述预测定位数据和所述预设反光设备定位数据,通过匹配算法,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的实际定位数据;基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系;根据所述AGV搭载的激光探测器到所述至少两个反光设备的距离以及角度,计算所述激光探测器在反光设备坐标系下的坐标,得到激光探测器坐标系与反光设备坐标系的第二坐标转换关系;根据所述第一坐标转换关系和所述第二坐标转换关系,获取所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据;根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
进一步的,所述方法还包括:在扫描识别到目标范围内有至少三个反光设备时,针对所述至少三个反光设备中的任意两个反光设备,以上述相同方式分别进行实时位姿数据的计算,得到至少两个实时位姿数据;将所述至少两个实时位姿数据的平均值作为所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
进一步的,在所述根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据的步骤之前,所述方法还包括:获取所述AGV搭载的里程计从当前位置到下一位置的位姿变化数据;获取所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系;根据所述激光探测器在世界坐标系下的当前位姿数据、所述位姿变化数据以及所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系,得到所述激光探测器在世界坐标系下的下一位姿数据;将所述下一位姿数据和所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据进行融合,获得优化后的所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据。
进一步的,所述对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据包括:设置强度阈值,根据所述强度阈值对目标范围内的所述至少两个反光设备的表面进行强度滤波;设置位置阈值,根据所述位置阈值对目标范围内的所述至少两个反光设备进行位置滤波;根据强度滤波和位置滤波的结果,得到目标范围内的反光设备的相对位姿数据;根据所述所述预设AGV位姿数据和所述相对位姿数据,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据。
进一步的,所述至少两个反光设备包括第一反光设备和第二反光设备,相应的,所述基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系包括:以所述第一反光设备和所述第二反光设备的连线的中点作为反光设备坐标系的原点;基于所述反光设备坐标系的原点、所述第一反光设备和所述第二反光设备之间的向量连线确定所述反光设备坐标系的横轴和纵轴。
进一步的,在所述在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据的步骤之前,所述方法还包括:获取预先构建的世界地图,所述世界地图包括与所述预设上线区域对应的位姿数据、以及与各个反光设备对应的定位数据。
根据本申请实施例的第二方面,提供一种设备定位装置,所述装置包括:AGV初始位置赋予模块,用于在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据;反光设备位置数据获取模块,用于对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据;获取与所述预设上线区域的目标扫描范围内的反光设备对应的预设反光设备定位数据,所述预设反光设备定位数据为世界坐标系下的定位数据;反光设备实际位置确定模块,用于基于所述预测定位数据和所述预设反光设备定位数据,通过匹配算法,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的实际定位数据;第一坐标转换关系获取模块,用于基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系;根据所述AGV搭载的激光探测器到所述至少两个反光设备的距离以及角度,计算所述激光探测器在反光设备坐标系下的坐标,得到激光探测器坐标系与反光设备坐标系的第二坐标转换关系;激光探测器位姿数据确定模块,用于根据所述第一坐标转换关系和所述第二坐标转换关系,获取所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据;AGV位姿数据确定模块,用于根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
进一步的,所述装置还包括:里程计位姿变化数据获取模块,用于获取所述AGV搭载的里程计从当前位置到下一位置的位姿变化数据;第二坐标转换关系获取模块,用于获取所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系;激光探测器下一位姿数据获取模块,用于根据所述激光探测器在世界坐标系下的当前位姿数据、所述位姿变化数据以及所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系,得到所述激光探测器在世界坐标系下的下一位姿数据;数据融合模块,用于将所述下一位姿数据和所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据进行融合,获得优化后的所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据。
根据本申请实施例的第三方面,提供一种电子设备,包括:处理器;用于存储所述处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如上述第一方面中任一项所述的方法。
根据本申请实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得所述电子设备能够执行本申请实施例的第一方面中任一所述方法。
根据本申请实施例的第五方面,提供一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例的第一方面中任一所述方法。
本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:
在本申请实施例中,通过使用运动学中坐标系变换的定位方法,将定位算法对反光设备数量的最低要求限制降低为两个,突破了反光设备最低数量要求的技术瓶颈,大大提升了激光导航技术的适用性。并且,从运动学上的坐标系之间的转换关系入手,通过数学上的矩阵运算,求解激光探测器的位姿,快捷高效,鲁棒性高。以及采用了局部地图和传感器融合的方法,进一步提高了双反光设备的定位精度。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理,并不构成对本申请的不当限定。
图1是本申请实施例提供的设备定位方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的设备定位方法中世界坐标系、激光探测器坐标系以及反光设备坐标系之间的转换关系的示意图;
图3是本申请实施例提供的一种设备定位方法中优化实时位姿数据方法的流程图;
图4是本申请实施例提供的一种设备定位方法中世界坐标系、里程计坐标系以及激光探测器坐标系之间的转换关系的示意图;
图5是本申请实施例提供的一种设备定位装置的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种设备定位设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
相关技术中,定位激光探测器的方法需要测量激光传感器到三个反光柱的距离,也有一种较为先进的反射光复数域信息定位基于数据筛选的双反光柱定位方法,但是需要引入反射光复数域信息和数据筛选等冗余繁琐的数据处理模式,增加了运算复杂度,也没有定位精度上的显著提升。
基于此,本申请实施例提供了一种设备定位方法,图1是根据一示例性实施例示出的一种设备定位方法的流程图,如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101:在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据;
在本申请实施例中,在所述在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据的步骤之前,所述方法还可以包括:
获取预先构建的世界地图,所述世界地图包括与所述预设上线区域对应的位姿数据、以及与各个反光设备对应的定位数据。
预先构建的世界地图可以认为它是一个实际的世界地图,各个反光设备的坐标已知。
在世界地图中设置有若干“上线点”,“上线点”是一系列具有不同编号,且具有朝向的区域,如具有朝向的方形区域,这些区域也即为预设上线区域。当需要进行所述AGV的上线操作时,需要将所述AGV开到某个“上线点”中,并保证所述AGV的朝向和该“上线点”的朝向一致,这时就可以把该“上线点”记录好的AGV位姿数据赋予所述AGV。
步骤S103:对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据;获取与所述预设上线区域的目标扫描范围内的反光设备对应的预设反光设备定位数据,所述预设反光设备定位数据为世界坐标系下的定位数据;
在本申请实施例中,所述反光设备可以为反光柱,也可以为反光板,可以理解的是,所述反光设备并不局限于柱或者板的形态,还可以是其他形态的能够反光的结构。
具体的,当所述AGV开到某个“上线点”并被赋予该“上线点”记录好的AGV位姿数据后,利用所述AGV搭载的激光探测器扫描当前视野中的反光设备,通过对局部地图中的高反光强度点进行强度滤波,并通过对当前视野中的反光设备进行位置滤波,识别出反光柱(在实际工作时,通常认为某“上线点”与某个姿态角度的反光设备的距离范围已知)。
也即,所述对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据可以包括如下步骤:
设置强度阈值,根据所述强度阈值对目标范围内的所述至少两个反光设备的表面进行强度滤波;
设置位置阈值,根据所述位置阈值对目标范围内的所述至少两个反光设备进行位置滤波;
根据强度滤波和位置滤波的结果,得到目标范围内的反光设备的相对位姿数据;
根据所述所述预设AGV位姿数据和所述相对位姿数据,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据。
例如,如图2所示,所述激光探测器在位于“上线点”位置L(xl,yl,θl)world时,通过扫描识别,得到目标范围内的反光设备A在激光探测器坐标系下的相对位姿数据A(x′a,y′a)laser以及反光设备B在激光探测器坐标系下的相对位姿数据B(x′b,y′b)laser。
步骤S105:基于所述预测定位数据和所述预设反光设备定位数据,通过匹配算法,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的实际定位数据;
在实际应用中,由于所述AGV所在实际位姿和“上线点”记录位姿可能有微小的偏差,取决于“上线点”对应区域的大小(位置偏差)和朝向的重合程度(姿态偏差),因此,需要进行匹配定位。
具体的,通过所述预设AGV位姿数据,并结合步骤S103中使用强度和位置滤波算法推算出当前扫描中反光设备在世界坐标系下的位置,再把当前扫描的反光设备匹配到地图中的反光设备。即,如图2所示,所述AGV在这个“上线点”以某个姿态扫描到的反光设备与预先构建好的地图中该“上线点”在该姿态视野下的反光设备进行匹配,利用匹配算法,得到当前扫描对应的世界地图中的至少两个反光设备在世界坐标系下的精确坐标数据A(xa,ya)world和B(xb,yb)world。
其中,所述AGV在这个“上线点”以某个姿态扫描到的反光设备的位姿数据为所述预测定位数据,预先构建好的地图中该“上线点”在该姿态视野下的反光设备的位姿数据为所述预设反光设备定位数据,匹配得到的至少两个反光设备在世界坐标系下的精确坐标数据为所述至少两个反光设备在世界坐标系下的实际定位数据。
步骤S107:基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系;根据所述AGV搭载的激光探测器到所述至少两个反光设备的距离以及角度,计算所述激光探测器在反光设备坐标系下的坐标,得到激光探测器坐标系与反光设备坐标系的第二坐标转换关系;
在本申请实施例中,所述至少两个反光设备可以包括第一反光设备和第二反光设备,相应的,所述基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系可以包括:
以所述第一反光设备和所述第二反光设备的连线的中点作为反光设备坐标系的原点;
基于所述反光设备坐标系的原点、所述第一反光设备和所述第二反光设备之间的向量连线确定所述反光设备坐标系的横轴和纵轴。
具体的,如图2所示,以向量中点C(xp,yp,θp)world逆时针旋转90°方向为反光设备坐标系x轴,方向为y轴构建反光设备坐标系Posts,得到反光设备坐标系在世界坐标系下的坐标变换即得到所述第一坐标转换关系。
步骤S109:根据所述第一坐标转换关系和所述第二坐标转换关系,获取所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据;
步骤S111:根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
在本申请实施例中,所述标定位置用于表征所述AGV的位置,在实际使用中,通常给AGV的定位是指车体中心的位置,所以这个标定位置可以是车体中心位置。
并且,通常认为AGV为刚体,因此,所述激光探测器与表征所述AGV位置的车体中心的关系固定,根据所述激光探测器到车体中心的坐标变换关系,将所述激光探测器的位姿转化到所述AGV的车体位姿,得到所述AGV的车体中心在世界坐标系下的位置和姿态,完成所述AGV的定位。
当然,也可以直接将所述激光探测器的位置直接作为所述AGV的标定位置,如此,可以直接将所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据作为所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
在本申请实施例中,通过使用运动学中坐标系变换的定位方法,将定位算法对反光设备数量的最低要求限制降低为两个,突破了反光设备最低数量要求的技术瓶颈,大大提升了激光导航技术的适用性,同时采用了局部地图和传感器融合的方法,进一步提高了双反光设备的定位精度。
在一些实施例中,所述设备定位方法还可以包括:
在扫描识别到目标范围内有至少三个反光设备时,针对所述至少三个反光设备中的任意两个反光设备,以上述相同方式分别进行实时位姿数据的计算,得到至少两个实时位姿数据;
将所述至少两个实时位姿数据的平均值作为所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
在实际应用中,如果激光探测器检测到三个以上的反光设备,那么可以取任意两个反光设备进行多次计算,使用多次计算结果的平均值作为定位结果,用以减小误差。
例如,如果激光探测器检测到三个反光设备A、B和C,那么可以针对反光设备A和反光设备B执行步骤S105到步骤S111,得到AGV在世界坐标系下的一个实时位姿数据,并可以针对反光设备A和反光设备C执行步骤S105到步骤S111,得到AGV在世界坐标系下的一个实时位姿数据,以及,可以根据反光设备B和反光设备C执行步骤S105到步骤S111,得到AGV在世界坐标系下的一个实时位姿数据,并将三个实时位姿数据的平均值作为所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
在一些实施例中,如图3所示,在所述根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据的步骤之前,所述方法还可以包括:
步骤S301:获取所述AGV搭载的里程计从当前位置到下一位置的位姿变化数据;
步骤S303:获取所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系;
具体的,通常认为所述AGV为刚体,因此,所述激光探测器与所述AGV的车体中心(即里程计)的关系固定,所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系可以预先进行标定。
步骤S305:根据所述激光探测器在世界坐标系下的当前位姿数据、所述位姿变化数据以及所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系,得到所述激光探测器在世界坐标系下的下一位姿数据;
具体的,如图4所示,所述激光探测器从第一位置到第二位置的变化情况等于所述里程计从所述第一位置到所述第二位置的变化情况,即同时已知所述激光探测器的当前位姿数据、以及所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系,从而根据所述里程计的位姿变化得到所述激光探测器的位姿变化,估算所述激光探测器的后一时刻的位置和姿态(即所述里程计在当前位置的位姿数据和下一位置的位姿数据已知,所述激光探测器的当前位姿数据已知,求解所述激光探测器的下一位姿数据)。
步骤S307:将所述下一位姿数据和所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据进行融合,获得优化后的所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据。
具体的,可以将步骤S305得到的所述下一位姿数据和步骤S109中得到的所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据进行融合,获得优化后的所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据,用以提高运动状态下的AGV的定位精度。
图5是根据本申请实施例提供的一种设备定位装置,所述装置可以包括:
AGV初始位置赋予模块510,用于在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据;
反光设备位置数据获取模块520,用于对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据;获取与所述预设上线区域的目标扫描范围内的反光设备对应的预设反光设备定位数据,所述预设反光设备定位数据为世界坐标系下的定位数据;
反光设备实际位置确定模块530,用于基于所述预测定位数据和所述预设反光设备定位数据,通过匹配算法,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的实际定位数据;
第一坐标转换关系获取模块540,用于基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系;根据所述AGV搭载的激光探测器到所述至少两个反光设备的距离以及角度,计算所述激光探测器在反光设备坐标系下的坐标,得到激光探测器坐标系与反光设备坐标系的第二坐标转换关系;
激光探测器位姿数据确定模块550,用于根据所述第一坐标转换关系和所述第二坐标转换关系,获取所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据;
AGV位姿数据确定模块560,用于根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
在一些实施例中,所述装置还可以包括:
实时位姿数据获取模块,用于在扫描识别到目标范围内有至少三个反光设备时,针对所述至少三个反光设备中的任意两个反光设备,以上述相同方式分别进行实时位姿数据的计算,得到至少两个实时位姿数据;
实时位姿数据计算模块,用于将所述至少两个实时位姿数据的平均值作为所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
在一些实施例中,所述装置还可以包括:
里程计位姿变化数据获取模块,用于获取所述AGV搭载的里程计从当前位置到下一位置的位姿变化数据;
第二坐标转换关系获取模块,用于获取所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系;
激光探测器下一位姿数据获取模块,用于根据所述激光探测器在世界坐标系下的当前位姿数据、所述位姿变化数据以及所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系,得到所述激光探测器在世界坐标系下的下一位姿数据;
数据融合模块,用于将所述下一位姿数据和所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据进行融合,获得优化后的所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据。
在一些实施例中,所述反光设备位置数据获取模块可以包括:
强度滤波子模块,用于设置强度阈值,根据所述强度阈值对目标范围内的所述至少两个反光设备的表面进行强度滤波;
位置滤波子模块,用于设置位置阈值,根据所述位置阈值对目标范围内的所述至少两个反光设备进行位置滤波;
相对位姿数据确定子模块,用于根据强度滤波和位置滤波的结果,得到目标范围内的反光设备的相对位姿数据;
预测定位数据子模块,用于根据所述所述预设AGV位姿数据和所述相对位姿数据,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据。
在一些实施例中,所述至少两个反光设备包括第一反光设备和第二反光设备,相应的,所述第一坐标转换关系获取模块可以包括:
原点确定子模块,用于以所述第一反光设备和所述第二反光设备的连线的中点作为反光设备坐标系的原点;
坐标轴确定子模块,用于基于所述反光设备坐标系的原点、所述第一反光设备和所述第二反光设备之间的向量连线确定所述反光设备坐标系的横轴和纵轴。
在一些实施例中,所述装置还可以包括:
世界地图获取模块,用于获取预先构建的世界地图,所述世界地图包括与所述预设上线区域对应的位姿数据、以及与各个反光设备对应的定位数据。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
图6是本申请实施例提供的执行设备定位方法的电子设备的框图,该电子设备可以是终端,其内部结构图可以如图6所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、模型接口、显示屏和输入装置。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的模型接口用于与外部的终端通过模型连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种设备定位方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在示例性实施例中,还提供了一种电子设备,包括:处理器;用于存储该处理器可执行指令的存储器;其中,该处理器被配置为执行该指令,以实现如本申请实施例中的方法。
在示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,当该存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行本申请实施例中的方法。
在示例性实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例中的方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种设备定位方法,其特征在于,所述方法包括:
在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据;
对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据;获取与所述预设上线区域的目标扫描范围内的反光设备对应的预设反光设备定位数据,所述预设反光设备定位数据为世界坐标系下的定位数据;
基于所述预测定位数据和所述预设反光设备定位数据,通过匹配算法,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的实际定位数据;
基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系;根据所述AGV搭载的激光探测器到所述至少两个反光设备的距离以及角度,计算所述激光探测器在反光设备坐标系下的坐标,得到激光探测器坐标系与反光设备坐标系的第二坐标转换关系;
根据所述第一坐标转换关系和所述第二坐标转换关系,获取所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据;
根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
2.根据权利要求1所述的设备定位方法,其特征在于,所述方法还包括:
在扫描识别到目标范围内有至少三个反光设备时,针对所述至少三个反光设备中的任意两个反光设备,以上述相同方式分别进行实时位姿数据的计算,得到至少两个实时位姿数据;
将所述至少两个实时位姿数据的平均值作为所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
3.根据权利要求1所述的设备定位方法,其特征在于,在所述根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据的步骤之前,所述方法还包括:
获取所述AGV搭载的里程计从当前位置到下一位置的位姿变化数据;
获取所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系;
根据所述激光探测器在世界坐标系下的当前位姿数据、所述位姿变化数据以及所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系,得到所述激光探测器在世界坐标系下的下一位姿数据;
将所述下一位姿数据和所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据进行融合,获得优化后的所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据。
4.根据权利要求1所述的设备定位方法,其特征在于,所述对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据包括:
设置强度阈值,根据所述强度阈值对目标范围内的所述至少两个反光设备的表面进行强度滤波;
设置位置阈值,根据所述位置阈值对目标范围内的所述至少两个反光设备进行位置滤波;
根据强度滤波和位置滤波的结果,得到目标范围内的反光设备的相对位姿数据;
根据所述所述预设AGV位姿数据和所述相对位姿数据,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据。
5.根据权利要求1所述的设备定位方法,其特征在于,所述至少两个反光设备包括第一反光设备和第二反光设备,相应的,所述基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系包括:
以所述第一反光设备和所述第二反光设备的连线的中点作为反光设备坐标系的原点;
基于所述反光设备坐标系的原点、所述第一反光设备和所述第二反光设备之间的向量连线确定所述反光设备坐标系的横轴和纵轴。
6.根据权利要求1所述的设备定位方法,其特征在于,在所述在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据的步骤之前,所述方法还包括:
获取预先构建的世界地图,所述世界地图包括与所述预设上线区域对应的位姿数据、以及与各个反光设备对应的定位数据。
7.一种设备定位装置,其特征在于,所述装置包括:
AGV初始位置赋予模块,用于在AGV移动至预设上线区域时,将预设AGV位姿数据赋予所述AGV,所述预设AGV位姿数据为与所述预设上线区域对应的世界坐标系下的位姿数据;
反光设备位置数据获取模块,用于对目标范围内的至少两个反光设备进行扫描识别,并结合所述预设AGV位姿数据,推算所述至少两个反光设备在世界坐标系下的预测定位数据;获取与所述预设上线区域的目标扫描范围内的反光设备对应的预设反光设备定位数据,所述预设反光设备定位数据为世界坐标系下的定位数据;
反光设备实际位置确定模块,用于基于所述预测定位数据和所述预设反光设备定位数据,通过匹配算法,得到所述至少两个反光设备在世界坐标系下的实际定位数据;
第一坐标转换关系获取模块,用于基于所述至少两个反光设备的实际定位数据构建反光设备坐标系,得到反光设备坐标系与世界坐标系的第一坐标转换关系;根据所述AGV搭载的激光探测器到所述至少两个反光设备的距离以及角度,计算所述激光探测器在反光设备坐标系下的坐标,得到激光探测器坐标系与反光设备坐标系的第二坐标转换关系;
激光探测器位姿数据确定模块,用于根据所述第一坐标转换关系和所述第二坐标转换关系,获取所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据;
AGV位姿数据确定模块,用于根据所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据、以及所述激光探测器与所述AGV的标定位置的坐标转换关系,得到所述AGV在世界坐标系下的实时位姿数据。
8.根据权利要求7所述的设备定位装置,其特征在于,所述装置还包括:
里程计位姿变化数据获取模块,用于获取所述AGV搭载的里程计从当前位置到下一位置的位姿变化数据;
第二坐标转换关系获取模块,用于获取所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系;
激光探测器下一位姿数据获取模块,用于根据所述激光探测器在世界坐标系下的当前位姿数据、所述位姿变化数据以及所述激光探测器和所述里程计的坐标转换关系,得到所述激光探测器在世界坐标系下的下一位姿数据;
数据融合模块,用于将所述下一位姿数据和所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据进行融合,获得优化后的所述激光探测器在世界坐标系下的实时位姿数据。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如权利要求1至6中任一项所述的设备定位方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如权利要求1至6中任一项所述的设备定位方法。
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