【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及移动机器人的定位，具体说是一种移动机器人双车联动定位方法。
技术介绍
1、随着工业自动化的不断发展，对移动机器人搬运大型货物的需求也不断增多。虽然重载式移动机器人可以实现对大型货物的搬运工作，但也往往需要根据需求进行设计，且功能比较单一还不好操控。所以，双移动机器人联动搬运的需求就表现得尤为突出。
2、双移动机器人联动对定位的精度要求比较高。搬运同一货物时，需要两个机器人同频同步。目前联动的移动机器人基本采用的是磁条或者色带的定位方式。这种定位方式虽然精度高，但部署麻烦还不能轻易的更改运行路线；采用自然轮廓定位的方式一般会将机器人分为主从关系，只依靠其中一台机器人的定位结果，再利用光通信的形式来实现对两台机器人的调度。但这种方式受限于光通信效果。如果是两台机器人各自定位分开调度，则定位精度往往无法保证。当两车的定位误差一叠加就会破环联动关系。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种移动机器人双车联动定位方法，以克服针对只使用自然轮廓定位方式定位精度无法满足双车联动的情况。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种移动机器人双车联动定位方法，包括以下步骤：
3、步骤1)当调度系统发出联动任务后，对即将执行联动任务的两台移动机器人分配主从关系；
4、步骤2)通过主车上扫描的激光点云数据在自然轮廓地图中进行定位，获取主车在轮廓地图中的绝对位置；
5、步骤3)获取从车的激光点云数据，与主车的激光点云数
6、步骤4)通过主、从车上的反光物互相校验相对位置是否正确；
7、步骤5)通过校验结果，进行坐标转换得到从车的绝对位置。
8、在执行所述步骤1)前，对两台联动的移动机器人分配主从关系，具体为：
9、其中，主车利用2d激光点云在已经建好的自然轮廓地图中进行定位，从而确定主车轮廓地图中的绝对定位结果；
10、再利用从车的2d激光点云与主车的2d激光点云进行相对定位；且在主车、从车的车身上增加校验反光物来进一步验证相对位置是否准确；
11、通过校验后，转换主车的绝对定位结果及两车之间的相对定位结果，从而得到从车在轮廓地图中的绝对位置。
12、所述步骤1)，具体为：
13、1-1)在双车联动中，根据货物情况设定出货物的中心作为主车与从车联动时的车体中心；
14、1-2)计算出每台车相对联动模式下车体中心的位置关系，其中车体中心坐标系用po来表示，转换关系用t来表示，则对应车的坐标pc可以表示为：
15、pc＝po·t
16、1-3)同步两车系统时间、运行速度、加速度、旋转角速度的行驶信息。
17、所述步骤2)，具体为：
18、2-1)在定位之前要先进行自然轮廓地图的构建，把采集到的2d激光点云数据抽样成为特征，构成特征地图；
19、2-2)定位时通过当前一帧的激光点云数据与特征地图进行匹配，即可确定当前机器人在自然环境中的位置。
20、所述步骤3)，具体为：
21、3-1)保留主车在步骤2)中进行自然轮廓定位的激光点云，并将主车的车身模型以点云信息形式增加到激光点云中，就此构成目标target点云；
22、3-2)获取与主车定位激光点云同一时间的从车激光点云，构成匹配source点云；
23、3-3)将source点云与target点云进行icp点云匹配，即可得到从车相对与主车的相对位置，点云配准问题描述为：
24、
25、其中，ps和pt是主车激光点云和从车激光点云中的对应点，将从车激光点云经过rt变化后，与对应点求最小距离差。
26、所述步骤4)，具体为：
27、4-1)根据联动形式，两车的激光点云相互扫描在对方车身上；从步骤3)中的source点云和target点云中提取高亮点，高亮点的宽度如果与反光物宽度一致则提取作为标志点；
28、4-2)当从车校验与主车的相对关系或主车校验与从车的相对关系时，source点云中提取出多个标志点信息，根据实际反光物间距筛选标志点，筛选出符合此实际反光物间距的两个标志点形成点对；
29、4-3)将两个标志点在从车激光头极坐标系下进行描述，即可解算出包含角度及位置的相对关系，用此相对位置来校验步骤3)中点云匹配解算的相对位置；
30、极坐标系和直角坐标系之间的转换关系，通过以下公式进行计算，即：
31、x＝r·cosθ
32、y＝r·sinθ
33、其中，x和y为直角坐标系的坐标值，r和θ为极坐标系中的两个坐标。
34、所述步骤5)，具体为：
35、根据机器人坐标系转换原理，将步骤2)中主车在自然轮廓地图中的绝对位置与步骤4)通过校验后的相对位置做乘积处理，即可解算出从车在自然轮廓地图中的绝对位置，从而完成两车之间的联动定位。
36、本专利技术具有以下有益效果及优点：
37、1.本专利技术可以提高双车联动的定位准确性。整体采用的是双车的相对定位概念，避免了双车都进行绝对定位而带来的误差叠加。
38、2.本专利技术还增加了利用反光物来校验相对关系的方法。进一步防止了不出解和出错解的情况，增加了双车相对关系的鲁棒性，从而保证双车联动的运行效果。
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1.一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，在执行所述步骤1)前，对两台联动的移动机器人分配主从关系，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，所述步骤1)，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，所述步骤2)，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，所述步骤3)，具体为：
6.根据权利要求1所述的一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，所述步骤4)，具体为：
7.根据权利要求1所述的一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，所述步骤5)，具体为：
【技术特征摘要】
1.一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，在执行所述步骤1)前，对两台联动的移动机器人分配主从关系，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种移动机器人双车联动定位方法，其特征在于，所述步骤1)，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种移动机器人...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕祥仁，潘鑫，马驰，李延彬，姜子政，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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