一种基于激光雷达的AGV定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于激光雷达的AGV定位方法及系统，获取激光雷达扫描一圈得到的各时刻极坐标数据；根据各时刻及各时刻AGV速度，得到各时刻的AGV坐标；根据各时刻极坐标数据，得到激光雷达在每个时刻所对应的笛卡尔坐标系下的坐标，将各时刻的所对应的笛卡尔坐标系下的坐标均转换为最后一个时刻的坐标，得到运动畸变补偿后的激光雷达数据；利用运动畸变补偿后的以车体坐标为参考坐标系的激光雷达数据，将其转换为世界坐标系下的坐标值，与预设的地图进行匹配，得到AGV的定位结果；本发明专利技术利用畸变补偿后的以车体坐标为参考坐标系的激光雷达数据，与事先建立好的地图进行匹配，实现更精准的AGV定位。精准的AGV定位。精准的AGV定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光雷达的AGV定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及AGV定位
，特别涉及一种基于激光雷达的AGV定位方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]AGV(Automated Guided Vehicle，自动引导运输车)作为生产搬运设备，其最终定位精度会直接影响其运行效果，如果最终定位精度不能满足实际生产需求，会极大降低其运行效率，甚至发生事故。
[0004]AGV的定位精度一般分为行走定位精度和最终定位精度，行走定位一般都是直接依靠激光雷达探测周围环境或者反光板实现的，对于比较宽阔的巷道，其要求并不高，通常控制在
±
5cm。为了提高定位精度，除了直接通过激光雷达定位，经常需要加装辅助设备，最常见的是使用相机进行辅助，采用相机识别叉取位置轮廓或者在周边上贴二维码实现定位，但是工业相机的成本较高，尤其是采用轮廓识别，需要进行算法定制，成本较高。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于激光雷达的AGV定位方法及系统，提高了AGV的定位精度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种基于激光雷达的AGV定位方法。
[0008]一种基于激光雷达的AGV定位方法，包括以下过程：
[0009]在AGV运动过程中，获取激光雷达扫描一圈得到的各时刻极坐标数据，所述极坐标数据以车体坐标系为参考坐标系；
[0010]根据各时刻及各时刻AGV速度，得到各时刻的AGV坐标；
[0011]根据各时刻极坐标数据，得到激光雷达在每个时刻所对应的笛卡尔坐标系下的坐标，将各时刻的所对应的笛卡尔坐标系下的坐标均转换为最后一个时刻的坐标，得到运动畸变补偿后的激光雷达数据；
[0012]利用运动畸变补偿后的以车体坐标为参考坐标系的激光雷达数据，将其转换为世界坐标系下的坐标值，与预设的地图进行匹配，得到AGV的定位结果。
[0013]作为可选的一种实现方式，激光雷达在t1,t2......t
n
‑1所对应的笛卡尔坐标系下的坐标为：
[0014](x
laser_1
,y
laser_1
,t1),(x
laser_2
,y
laser_2
,t2)......(x
laser_n
,y
laser_n
,t
n
)
[0015]将t1,t2......t
n
‑1时刻的激光雷达测量值分别转化为t
n
时刻的坐标：
[0016]x
laser_in
＝x
laser_i
cos(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+y
laser_i
sin(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+x
n
‑
x
i
[0017]y
laser_in
＝y
laser_i
cos(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)
‑
x
laser_i
sin(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+y
n
‑
y
i
。
[0018]作为可选的一种实现方式，AGV运动过程中，锁定定位所用反光板。
[0019]作为可选的一种实现方式，将之前每一时刻的坐标值均转化到当前时刻AGV位置下的坐标值；
[0020]根据AGV的速度以及各个坐标数据，将之前各时刻的坐标数据转化为当前时刻AGV所在位置的坐标数据，进而通过多次扫描取平均得到最终的坐标值。
[0021]作为可选的一种实现方式，AGV跟踪特定轨迹时，以取货位置为轨迹参考点。
[0022]本专利技术第二方面提供了一种基于激光雷达的AGV定位系统。
[0023]一种基于激光雷达的AGV定位系统，包括：
[0024]极坐标获取模块，被配置为：在AGV运动过程中，获取激光雷达扫描一圈得到的各时刻极坐标数据，所述极坐标数据以车体坐标系为参考坐标系；
[0025]AGV坐标获取模块，被配置为：根据各时刻及各时刻AGV速度，得到各时刻的AGV坐标；
[0026]坐标变换模块，被配置为：根据各时刻极坐标数据，得到激光雷达在每个时刻所对应的笛卡尔坐标系下的坐标，将各时刻的所对应的笛卡尔坐标系下的坐标均转换为最后一个时刻的坐标，得到运动畸变补偿后的激光雷达数据；
[0027]AGV定位模块，被配置为：利用运动畸变补偿后的以车体坐标为参考坐标系的激光雷达数据，将其转换为世界坐标系下的坐标值，与预设的地图进行匹配，得到AGV的定位结果。
[0028]作为可选的一种实现方式，激光雷达在t1,t2......t
n
‑1所对应的笛卡尔坐标系下的坐标为：
[0029](x
laser_1
,y
laser_1
,t1),(x
laser_2
,y
laser_2
,t2)......(x
laser_n
,y
laser_n
,t
n
)
[0030]将t1,t2......t
n
‑1时刻的激光雷达测量值分别转化为t
n
时刻的坐标：
[0031]x
laser_in
＝x
laser_i
cos(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+y
laser_i
sin(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+x
n
‑
x
i
[0032]y
laser_in
＝y
laser_i
cos(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)
‑
x
laser_i
sin(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+y
n
‑
y
i
。
[0033]作为可选的一种实现方式，AGV运动过程中，锁定定位所用反光板。
[0034]作为可选的一种实现方式，将之前每一时刻的坐标值均转化到当前时刻AGV位置下的坐标值；
[0035]根据AGV的速度以及各个坐标数据，将之前各时刻的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达的AGV定位方法，其特征在于：包括以下过程：在AGV运动过程中，获取激光雷达扫描一圈得到的各时刻极坐标数据，所述极坐标数据以车体坐标系为参考坐标系；根据各时刻及各时刻AGV速度，得到各时刻的AGV坐标；根据各时刻极坐标数据，得到激光雷达在每个时刻所对应的笛卡尔坐标系下的坐标，将各时刻的所对应的笛卡尔坐标系下的坐标均转换为最后一个时刻的坐标，得到运动畸变补偿后的激光雷达数据；利用运动畸变补偿后的以车体坐标为参考坐标系的激光雷达数据，将其转换为世界坐标系下的坐标值，与预设的地图进行匹配，得到AGV的定位结果。2.如权利要求1所述的基于激光雷达的AGV定位方法，其特征在于：激光雷达在t1,t2......t
n
‑1所对应的笛卡尔坐标系下的坐标为：(x
laser_1
,y
laser_1
,t1),(x
laser_2
,y
laser_2
,t2)......(x
laser_n
,y
laser_n
,t
n
)将t1,t2......t
n
‑1时刻的激光雷达测量值分别转化为t
n
时刻的坐标：x
laser_in
＝x
laser_i
cos(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+y
laser_i
sin(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+x
n
‑
x
i
y
laser_in
＝y
laser_i
cos(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)
‑
x
laser_i
sin(θ
AGV_n
‑
θ
AGV_i
)+y
n
‑
y
i
。3.如权利要求1所述的基于激光雷达的AGV定位方法，其特征在于：AGV运动过程中，锁定定位所用反光板。4.如权利要求1所述的基于激光雷达的AGV定位方法，其特征在于：将之前每一时刻的坐标值均转化到当前时刻AGV位置下的坐标值；根据AGV的速度以及各个坐标数据，将之前各时刻的坐标数据转化为当前时刻AGV所在位置的坐标数据，进而通过多次扫描取平均得到最终的坐标值。5.如权利要求1所述的基于激光雷达的AGV定位方法，其特征在于：AGV跟踪特定轨迹时，以取货位置为轨迹参考点。6.一种基于激光雷达的AGV定位系统，其特征在于：包括：极坐标获取模块，被配置为：在AGV运动过程中，获取激光雷达扫描一圈得到的各时刻极坐标数据，所述极坐标数据以车体...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，何博，皇攀凌，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：