一种二维码地图的优化方法和移动机器人的定位方法技术

本发明专利技术涉及一种二维码地图的优化方法和移动机器人的定位方法，该优化方法包括：通过第一移动机器人遍历二维码地图中的所有路径，以获取第一移动机器人途经所有路径中每条路径的起始点时的第一定位值和第一移动机器人途经每条路径的终止点时的第二定位值；利用每条路径的第一二维码起始定位值和每条路径的第一二维码终止定位值，计算第一相对位姿值；利用每条路径的第一惯导起始定位值和每条路径的第一惯导终止定位值，计算第二相对位姿值；将第二相对位姿值第一相对位姿值的差值作为每条路径的误差项；确定使所有路径的误差项的和最小的二维码纠偏量集合，以实现对二维码地图的优化。本申请实施例能够对人工张贴二维码的误差进行补偿。码的误差进行补偿。码的误差进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种二维码地图的优化方法和移动机器人的定位方法


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，尤其涉及一种二维码地图的优化方法和移动机器人的定位方法。

技术介绍

[0002]目前，移动机器人的常用定位方法有二维码定位方法，二维码定位方法则是通过设置在移动机器人上的二维码相机和布置在地面上的二维码进行定位的。
[0003]但是，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中存在如下问题：移动机器人每经过一个二维码上方，就是对惯导误差的一次纠偏，因此对于二维码的坐标值的准确性依赖非常高，一旦某个二维码在部署过程中存在贴偏，贴歪的情况，移动机器人就会产生定位跳变甚至定位丢失等问题。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种二维码地图的优化方法和移动机器人的定位方法，其解决了由于二维码贴偏和贴歪等导致的移动机器人产生定位跳变甚至定位丢失的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种二维码地图的优化方法，该优化方法包括：通过第一移动机器人遍历二维码地图中的所有路径，以获取第一移动机器人途经所有路径中每条路径的起始点时的第一定位值和第一移动机器人途经每条路径的终止点时的第二定位值；其中，第一定位值包括通过二维码定位方法确定的第一二维码起始定位值和通过惯导定位方法确定的第一惯导起始定位值，并且第一二维码起始定位值包括用于修正第一二维码起始定位值的待确定的起始二维码纠偏量，以及第二定位值包括通过二维码定位方法确定的第一二维码终止定位值和通过惯导定位方法确定的第一惯导终止定位值，以及第一二维码终止定位值包括用于修正第一二维码终止定位值的待确定的终止二维码纠偏量；利用每条路径的第一二维码起始定位值和每条路径的第一二维码终止定位值，计算每条路径对应的第一相对位姿值；利用每条路径的第一惯导起始定位值和每条路径的第一惯导终止定位值，计算每条路径对应的第二相对位姿值；将每条路径对应的第二相对位姿值和每条路径对应的第一相对位姿值的差值作为每条路径的误差项；确定使所有路径的误差项的和最小的二维码纠偏量集合，以实现对二维码地图的优化；其中，二维码纠偏量集合包括起始二维码纠偏量的集合和终止二维码纠偏量的集合。
[0009]在一个可能的实施例中，确定使所有路径的误差项的和最小的二维码纠偏量集合，包括：将所有路径的误差项的和最小作为优化目标，并利用图优化算法进行优化，以获得二维码纠偏量集合。
[0010]在一个可能的实施例中，将所有路径的误差项的和最小作为优化目标，并利用图优化算法进行优化，以获得二维码纠偏量集合，包括：对起始二维码纠偏量和终止二维码纠偏量进行初始化操作，并将所有路径的误差项的和最小作为优化目标，以及分别约束起始二维码纠偏量的第一边界值和终止二维码纠偏量的第二边界值，以及利用图优化算法进行优化，以获得二维码纠偏量中间集合和每条路径的误差项的值；基于二维码纠偏量中间集合对起始二维码纠偏量的初始值和终止二维码纠偏量的初始值进行替换操作，并将所有路径的误差项的和最小作为优化目标，以及分别约束起始二维码纠偏量的第三边界值和终止二维码纠偏量的第四边界值，以及利用图优化算法进行优化，以获得二维码纠偏量集合。
[0011]在一个可能的实施例中，每条路径均是为二维码地图中两个相邻二维码的相连路径；在基于二维码纠偏量中间集合对起始二维码纠偏量的初始值和终止二维码纠偏量的初始值进行替换操作之前，优化方法还包括：判断当前路径的误差项的值是否处于预设范围内；若当前路径的误差项的值处于预设范围之外，则生成用于提醒用户检查当前路径的两个二维码的提醒信号。
[0012]在一个可能的实施例中，优化方法还包括：在将二维码地图中待替换二维码替换为目标二维码的情况下，确定目标二维码的相关路径；通过第一移动机器人遍历目标二维码的相关路径，以获取第一移动机器人途经目标二维码的相关路径中每条路径的起始点时的第三定位值和第一移动机器人途经目标二维码的相关路径中每条路径的终止点时的第四定位值；其中，第三定位值包括通过二维码定位方法确定的目标二维码起始定位值和通过惯导定位方法确定的目标惯导起始定位值，并且目标二维码起始定位值包括用于修正目标二维码起始定位值的待确定的目标起始二维码纠偏量，以及第四定位值包括通过二维码定位方法确定的目标二维码终止定位值和通过惯导定位方法确定的目标惯导终止定位值，以及目标二维码终止定位值包括用于修正目标二维码终止定位值的待确定的目标终止二维码纠偏量；利用每条路径的目标二维码起始定位值和每条路径的目标二维码终止定位值，计算目标二维码的相关路径中每条路径对应的第三相对位姿值；利用每条路径的目标惯导起始定位值和每条路径的目标惯导终止定位值，计算目标二维码的相关路径中每条路径对应的第四相对位姿值；将每条路径对应的第四相对位姿值和每条路径对应的第三相对位姿值的差值作为目标二维码的相关路径中每条路径的误差项；确定使目标二维码的相关路径中所有路径的误差项的和最小的目标二维码纠偏量集合，并将二维码纠偏量集合中与待替换二维码相关的数据替换为目标二维码纠偏量集合；其中，目标二维码纠偏量集合包括目标起始二维码纠偏量的集合和目标终止二维码纠偏量的集合。
[0013]在一个可能的实施例中，优化方法还包括：通过第二移动机器人遍历二维码地图中的多条指定路径，以获取第二移动机器人途经多条指定路径中每条路径的起始点时的第五定位值和第一移动机器人途经多条指定路径中每条路径的终止点时的第六定位值；其中，第二移动机器人为除第一移动机器人之外的至少一个移动机器人中任意一个移动机器人，第五定位值包括通过二维码定位方法确定的第二二维码起始定位值和通过惯导定位方法确定的第二惯导起始定位值，并且第二二维码起始定位值包括起始二维码纠偏量的集合中确定的起始二维码纠偏量和用于修正第二移动机器人的二维码相机的待确定的外参纠偏量，以及第六定位值包括通过二维码定位方法确定的第二二维码终止定位值和通过惯导定位方法确定的第二惯导终止定位值，以及第二二维码终止定位值包括终止二维码纠偏量
的集合中确定的终止二维码纠偏量和待确定的外参纠偏量；利用多条指定路径中每条路径的第二二维码起始定位值和多条指定路径中每条路径的第二二维码终止定位值，计算多条指定路径中每条路径对应的第五相对位姿值；利用多条指定路径中每条路径的第二惯导起始定位值和多条指定路径中每条路径的第二惯导终止定位值，计算多条指定路径中每条路径对应的第六相对位姿值；将每条路径对应的第六相对位姿值和每条路径对应的第五相对位姿值的差值作为多条指定路径中每条路径的误差项；确定使多条指定路径中每条路径的误差项的和最小的外参纠偏量集合。
[0014]在一个可能的实施例中，确定使多条指定路径中每条路径的误差项的和最小的外参纠偏量集合，包括：将多条指定路径中所有路径的误差项的和最小作为优化目标，并利用图优化算法进行优化，以获得外参纠偏量集合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二维码地图的优化方法，其特征在于，包括：通过第一移动机器人遍历所述二维码地图中的所有路径，以获取所述第一移动机器人途经所述所有路径中每条路径的起始点时的第一定位值和所述第一移动机器人途经所述每条路径的终止点时的第二定位值；其中，所述第一定位值包括通过二维码定位方法确定的第一二维码起始定位值和通过惯导定位方法确定的第一惯导起始定位值，并且所述第一二维码起始定位值包括用于修正所述第一二维码起始定位值的待确定的起始二维码纠偏量，以及所述第二定位值包括通过所述二维码定位方法确定的第一二维码终止定位值和通过所述惯导定位方法确定的第一惯导终止定位值，以及所述第一二维码终止定位值包括用于修正所述第一二维码终止定位值的待确定的终止二维码纠偏量；利用所述每条路径的第一二维码起始定位值和所述每条路径的第一二维码终止定位值，计算所述每条路径对应的第一相对位姿值；利用所述每条路径的第一惯导起始定位值和所述每条路径的第一惯导终止定位值，计算所述每条路径对应的第二相对位姿值；将所述每条路径对应的第二相对位姿值和所述每条路径对应的第一相对位姿值的差值作为所述每条路径的误差项；确定使所述所有路径的误差项的和最小的二维码纠偏量集合，以实现对所述二维码地图的优化；其中，所述二维码纠偏量集合包括所述起始二维码纠偏量的集合和所述终止二维码纠偏量的集合。2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述确定使所述所有路径的误差项的和最小的二维码纠偏量集合，包括：将所述所有路径的误差项的和最小作为优化目标，并利用所述图优化算法进行优化，以获得所述二维码纠偏量集合。3.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，所述将所述所有路径的误差项的和最小作为优化目标，并利用图优化算法进行优化，以获得所述二维码纠偏量集合，包括：对所述起始二维码纠偏量和所述终止二维码纠偏量进行初始化操作，并将所述所有路径的误差项的和最小作为优化目标，以及分别约束所述起始二维码纠偏量的第一边界值和所述终止二维码纠偏量的第二边界值，以及利用所述图优化算法进行优化，以获得所述二维码纠偏量中间集合和所述每条路径的误差项的值；基于所述二维码纠偏量中间集合对所述起始二维码纠偏量的初始值和所述终止二维码纠偏量的初始值进行替换操作，并将所述所有路径的误差项的和最小作为优化目标，以及分别约束所述起始二维码纠偏量的第三边界值和所述终止二维码纠偏量的第四边界值，以及利用所述图优化算法进行优化，以获得所述二维码纠偏量集合。4.根据权利要求3所述的优化方法，其特征在于，所述每条路径均是为所述二维码地图中两个相邻二维码的相连路径；在所述基于所述二维码纠偏量中间集合对所述起始二维码纠偏量的初始值和所述终止二维码纠偏量的初始值进行替换操作之前，所述优化方法还包括：判断当前路径的误差项的值是否处于预设范围内；若所述当前路径的误差项的值处于所述预设范围之外，则生成用于提醒用户检查所述当前路径的两个二维码的提醒信号。
5.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述优化方法还包括：在将所述二维码地图中待替换二维码替换为目标二维码的情况下，确定所述目标二维码的相关路径；通过所述第一移动机器人遍历所述目标二维码的相关路径，以获取所述第一移动机器人途经所述目标二维码的相关路径中每条路径的起始点时的第三定位值和所述第一移动机器人途经所述目标二维码的相关路径中每条路径的终止点时的第四定位值；其中，所述第三定位值包括通过所述二维码定位方法确定的目标二维码起始定位值和通过所述惯导定位方法确定的目标惯导起始定位值，并且所述目标二维码起始定位值包括用于修正所述目标二维码起始定位值的待确定的目标起始二维码纠偏量，以及所述第四定位值包括通过所述二维码定位方法确定的目标二维码终止定位值和通过所述惯导定位方法确定的目标惯导终止定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄诗烨，
申请(专利权)人：杭州蓝芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：