一种移动机器人导航系统定位精度测试方法转让专利
申请号 : CN202010946373.3
文献号 : CN111912431B
文献日 : 2021-05-11
发明人 : 单云霄 , 徐韩悦 , 陈龙
申请人 : 中山大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种移动机器人导航系统定位精度测试方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、选择固定室内环境的测试场景;
S2、通过同步定位与实时建图技术,建立S1中测试场景下的栅格图,然后开启定位,得到移动机器人的定位信息;
S3、在起点开启定位,将一对相互垂直的激光测距仪固定在移动机器人上,使激光测距仪的XOY坐标系和移动机器人的XOY的坐标系仅存在平移关系,将车开到某一个点P作为参考点,搬动机器人,使用另一个激光测距仪分别在车体左边测距Dleft_top、Dleft_bottom和右边测距Dright_top、Dright_bottom,若Dleft_top=Dleft_bottom、Dright_top=Dright_bottom,则车体与墙面平行,参考点选取成功;
S4、通过激光测距仪得到原点到达两个墙面的距离(m0,n0),并读取参考点传感器的定位数据(x0,y0);
S5、以任意路径行驶后返回原点附近,得到新的位置Q,根据S3的方法重新使车体与墙面平行,读取传感器的定位数据(xi,yi)和激光测距仪得到两个墙面的距离(mi,ni);
S6 、计算 真实 位移 ,测量位 移则定位误差为errori=di‑di′;
S7、重复S5和S6,得到多组数据,若多组数据的定位误差满足±N,则说明定位误差达到了±N。
2.根据权利要求1所述的一种移动机器人导航系统定位精度测试方法,其特征在于:步骤S1中,测试环境选取选择特征点丰富的环境、干扰因素少的室内固定环境且不存在动态的物体。
3.根据权利要求1所述的一种移动机器人导航系统定位精度测试方法,其特征在于:步骤S3中,判断移动机器人与墙面平行的方法通过俯视车体侧面边界与地面和墙面的交线是否重合,来初步判断平行,并移动车体到适当的角度,通过直尺测量左边两个轮子正中心分别到墙面距离是否完全相等,再测量右边两个轮子正中心分别到墙面距离是否完全相等。
4.根据权利要求1所述的一种移动机器人导航系统定位精度测试方法,其特征在于:步骤S3中,所述激光测距仪经测试得到误差小于1mm,激光测距仪可以测算出激光测距仪的后端到墙面的距离,测量时,保持车辆静止不动,取10‑20次读数的平均值进行记录。
5.根据权利要求1所述的一种移动机器人导航系统定位精度测试方法,其特征在于:步骤S4和S5中,定位数据应将5分钟内计算的位姿全部记录下来。
6.根据权利要求1所述的一种移动机器人导航系统定位精度测试方法,其特征在于:步骤S6中,两点真实位移由激光测距仪得到数据计算得到,对于测量位移,将数据拟合成一个高斯分布,得到均值和方差,由高斯分布积分可得,有0.95的概率满足精度时候,得到定位误差±N。
说明书 :
一种移动机器人导航系统定位精度测试方法
技术领域
背景技术
平、工业化先进水平的一个重要指标。
室内是移动机器人使用最多的场景,现如今室内服务机器人已经开始走进了百姓的视野,
在家庭中应用广泛的扫地机器人,银行、酒店等公共场所配备的迎宾机器人。对于室内的移
动机器人定位精度通常在±3cm即可满足导航系统的要求。但对于物流搬运的工业移动仓
储机器人,所需的定位精度则更高,通常在±1cm以内,为此我们提出一种移动机器人导航
系统定位精度测试方法用于解决上述问题。
发明内容
为参考点,搬动机器人,使用另一个激光测距仪分别在车体左边测距Dleft_top、Dleft_bottom和
右边测距Dright_top、Dright_bottom,若Dleft_top=Dleft_bottom、Dright_top=Dright_bottom,则车体与墙面
平行,参考点选取成功;
过直尺测量左边两个轮子正中心分别到墙面距离是否完全相等,再测量右边两个轮子正中
心分别到墙面距离是否完全相等。
次读数的平均值进行记录。
0.95的概率满足精度时候,得到定位误差±N。
附图说明
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
为参考点,搬动机器人,使用另一个激光测距仪分别在车体左边测距Dleft_top、Dleft_bottom和
右边测距Dright_top、Dright_bottom,若Dleft_top=Dleft_bottom、Dright_top=Dright_bottom,则车体与墙面
平行,参考点选取成功;
左边两个轮子正中心分别到墙面距离是否完全相等,再测量右边两个轮子正中心分别到墙
面距离是否完全相等。
测算出激光测距仪的后端到墙面的距离,激光测距仪的读数可能在0‑1mm内跳变,激光测距
仪可以测算出激光测距仪的后端到墙面的距离,测量时,保持车辆静止不动,取10‑20次读
数的平均值进行记录,测量前,已保证车体与墙面平行或垂直,所以激光测距仪测得数据为
激光垂直到达墙面的距离,激光垂直打到两个墙面,得到分别到达两个墙面的垂直距离。
产生3‑5mm的跳变,定位数据应将5分钟内计算的位姿全部记录下来。
σ),将数据拟合成一个高斯分布,得到均值和方差,将数据拟合成一个高斯分布,得到均值
和方差,由高斯分布积分可得,有0.95的概率满足精度时候,得到定位误差±N。
和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。