CN115902840A - 一种单舵轮agv的激光雷达标定方法及设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法及设备、存储介质，方法包括:单舵轮AGV移动所设距离。分别获取激光雷达在移动初始点和移动终止点上对应的定位坐标和姿态角，并利用弧线拟合移动轨迹获得激光雷达的安装姿态角。单舵轮AGV自旋所设角度，分别获取激光雷达在自旋初始点和自旋终止点上对应的定位坐标和姿态角，并计算得到激光雷达的安装坐标。重复以上操作，剔除误差数据，并输出符合判断条件的安装姿态角均值和安装坐标均值。与现有技术相比，本方法更符合单舵轮AGV的运动学模型的运动规律，得到的安装姿态角更可靠，并更符合实际。本方法对标定环境的要求不高，并更容易剔除被干扰污染的数据。

Description

一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法及设备、存储介质

技术领域

本发明涉及AGV技术领域，特别涉及一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法及设备、存储介质。

背景技术

随着AGV的发展，AGV应用的场景越来越丰富。一般安装在单舵轮AGV小车中的激光雷达的安装位置和安装姿态角需要尽可能的精确，以便单舵轮AGV小车进行导航时能准确定位。

在现有技术中，大多数AGV小车使用直线拟合轨迹的方式，从而对雷达进行标定，而对于单舵轮AGV小车来说，采用直线拟合轨迹得到的雷达标定数据，仍然存有误差较大，精确度不够高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法及设备、存储介质，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明解决其技术问题的解决方案是：提供一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法及设备、存储介质。

根据本发明的第一方面的实施例，提供了一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，包括以下步骤：

将单舵轮的转角初始化，单舵轮AGV移动所设距离；

分别获取激光雷达在移动初始点和移动终止点上对应的定位坐标和姿态角，并利用弧线拟合移动轨迹获得所述激光雷达的安装姿态角；

调节所述单舵轮的转角，所述单舵轮AGV自旋所设角度，分别获取所述激光雷达在自旋初始点和自旋终止点上对应的定位坐标和姿态角；

根据所述安装姿态角、自旋初始点和自旋终止点对应的定位坐标和姿态角，计算得到所述激光雷达的安装坐标；

重复以上操作，获得n个安装姿态角和n个安装坐标，并计算对应的均值，剔除与所述对应的均值相差最大的安装姿态角和安装坐标,得到n-1个安装姿态角和n-1个安装坐标；

将所述n-1个安装姿态角和n-1个安装坐标再次求平均，得到安装姿态角均值和安装坐标均值；

判断所述安装姿态角均值与n-1个安装姿态角的差值以及安装坐标均值与n-1个安装坐标的差值是否均小于对应的所设差值阈值；

若是，则输出所述安装姿态角均值和安装坐标均值。

进一步，所述获得所述激光雷达的安装姿态角具体包括：

获取所述激光雷达在移动初始点的第一定位坐标和第一姿态角，以及在移动终止点的第二定位坐标和第二姿态角；

根据所述第一定位坐标和第二定位坐标，计算得到坐标的移动增量；

利用弧线拟合移动轨迹，根据所述坐标的移动增量、第一姿态角和第二姿态角，利用安装姿态角计算公式：

，

计算得到所述激光雷达的安装姿态角θ，其中，Δy和Δx为所述坐标的移动增量，α₁为第一姿态角，α₂为第二姿态角。

进一步，所述单舵轮AGV自旋所设角度，分别获取所述激光雷达在自旋初始点和自旋终止点上对应的定位坐标和姿态角具体包括：

所述单舵轮AGV绕控制点自旋所设角度；

获取所述激光雷达在自旋初始点的第三定位坐标和第三姿态角，以及在自旋终止点的第四定位坐标和第四姿态角。

进一步，所述根据所述安装姿态角、自旋初始点和自旋终止点对应的定位坐标和姿态角，计算得到所述激光雷达的安装坐标具体包括：

利用所述控制点、自旋初始点和自旋终止点构建出圆弧模型；

通过所述圆弧模型，根据所述第三定位坐标、第三姿态角、第四定位坐标和第四姿态角，计算获得所述圆弧模型的半径和控制点的坐标；

获取所述单舵轮AGV的姿态方向，以所述姿态方向为X轴构建右手坐标系，并根据所述控制点的坐标、半径、安装姿态角、第四定位坐标和第四姿态角，利用安装坐标计算公式：

，

计算得到所述激光雷达的安装坐标(X_l，Y_l)，其中，(x₀,y₀)为控制点的坐标，R为半径，θ为安装姿态角，(x₄,y₄)为第四定位坐标，α₄为第四姿态角。

进一步，所述计算获得所述圆弧模型的半径和控制点的坐标具体包括：

根据所述第三定位坐标和第四定位坐标，计算得到所述自旋初始点与自旋终止点之间的直线距离；

根据所述第三姿态角和第四姿态角，计算得到所述自旋初始点与自旋终止点之间的姿态角差值；

根据所述直线距离和姿态角差值，利用半径计算公式：

，

计算得到所述圆弧模型的半径R，其中，L为直线距离，Δα为姿态角差值；

根据所述姿态角差值、半径、第三定位坐标和第四定位坐标，利用控制点的坐标计算公式：

，

计算得到所述控制点的坐标(x₀,y₀)，其中，(x₃,y₃)为第三定位坐标。

进一步，所述获得n个安装姿态角和n个安装坐标，并计算对应的平均值，剔除与所述对应的平均值相差最大的安装姿态角和安装坐标具体包括：

根据所述n个安装姿态角和n个安装坐标，计算得到第一安装姿态角均值和第一安装坐标均值；

所述第一安装姿态角均值均与n个安装姿态角进行差值计算，剔除差值最大的安装姿态角；

所述第一安装坐标均值均与n个安装坐标进行差值计算，剔除差值最大的安装坐标。

进一步，所述判断所述安装姿态角均值与n-1个安装姿态角的差值以及安装坐标均值与n-1个安装坐标的差值是否均小于对应的所设差值阈值具体包括：

所述安装姿态角均值均与n-1个安装姿态角进行差值计算，得到n-1个角度差值，所述安装坐标均值均与n-1个安装坐标进行差值计算，得到n-1个坐标差值；

判断所述n-1个角度差值是否均小于所设安装角度差阈值，并判断所述n-1个坐标差值是否均小于所设安装坐标差阈值。

进一步，所述获得所述激光雷达的安装姿态角还包括：

连接所述移动初始点和移动终止点，所述移动初始点指向移动终止点的方向为单舵轮AGV的移动轨迹方向；

构建世界坐标系，当所述移动轨迹方向与世界坐标系的X轴的夹角处于90°至270°时，将获得的安装姿态角加180°。

根据本发明的第二方面的实施例，提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序；处理器，用于执行所述存储器存储的程序，当所述处理器执行所述存储器存储的程序时，所述处理器用于执行如第一方面中任一项所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法。

根据本发明实施例的第三方面的实施例，提供了一种存储介质，包括：存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如第一方面中任一项所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法。

本发明的有益效果是：使用弧线拟合移动轨迹，获得激光雷达的安装姿态角，与现有技术先比，本方法更符合单舵轮AGV的运动学模型的运动规律，得到的安装姿态角更可靠，并更符合实际。每次只需利用在自旋初始点和自旋终止点上对应的定位坐标和姿态角，便能计算出激光雷达的安装坐标，本方法对标定环境的要求不高，并更容易剔除被干扰污染的数据。并且本方法通过两次求均值的方式和比较误差阈值的方式，确定并剔除误差较大的数据，直至输出安装姿态角均值和安装坐标均值，提高了激光雷达的标定精度，减少激光雷达测量数据的波动误差和标定误差。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法的示意流程图；

图2是本发明一实施例提供的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法的圆弧模型示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，虽然在***示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以不同于***中的模块划分或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。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。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义的理解，所属技术领域的技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明的具体含义。

根据本发明的第一方面的实施例，参照图1，在本发明的一些实施例中，一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，包括以下步骤：

S100，将单舵轮的转角初始化，单舵轮AGV移动所设距离。

在这一实施例中，将舵轮的转角设置成0度，使得单舵轮AGV尽可能直线移动所设距离，从而能够降低标定环境的空间要求。其中，所设距离的取值范围为：2米至3米。即，每次单舵轮AGV能够向前或者向后移动2米至3米。

S200，分别获取激光雷达在移动初始点和移动终止点上对应的定位坐标和姿态角，并利用弧线拟合移动轨迹获得激光雷达的安装姿态角。

在这一实施例中，在移动初始点上，激光雷达进行扫描定位，获取此时的定位坐标和姿态角，并且激光雷达在移动终止点上进行扫描定位，获取此时的定位坐标和姿态角。根据移动初始点的定位坐标和姿态角以及移动终止点的定位坐标和姿态角，利用弧线拟合激光雷达的移动轨迹，从而得到激光雷达的安装姿态角。

也就是说，激光雷达在单舵轮AGV移动前进行定位检测，获得移动前的定位坐标和姿态角。激光雷达在单舵轮AGV停止移动时进行定位检测，获得停止移动时的定位坐标和姿态角。移动结束后，激光雷达的移动轨迹为圆弧，根据在移动前的定位数据和移动停止的定位数据，利用弧线进行拟合激光雷达的移动轨迹，从而计算得到激光雷达的安装姿态角。

在S100中，虽然将单舵轮的转角进行初始化，但仍存在一定的误差，因此，激光雷达的移动轨迹实际为圆弧曲线。因此使用圆弧曲线的方法计算会更准确，并且更符合实际的移动情况，若采用直线进行拟合移动轨迹，得到的安装姿态角误差会较大。

S300，调节单舵轮的转角，单舵轮AGV自旋所设角度，分别获取激光雷达在自旋初始点和自旋终止点上对应的定位坐标和姿态角。

在这一实施例中，调整单舵轮的转角，使得单舵轮AGV能够自旋，自旋所设角度。激光雷达在自旋初始点上进行定位，获取此时的定位坐标和姿态角，并且激光雷达在自旋终止点上进行定位，获取此时的定位坐标和姿态角。也就是说，激光雷达在单舵轮AGV自旋前进行定位检测，获得自旋前的定位坐标和姿态角。激光雷达在单舵轮AGV停止自旋时进行定位检测，获得停止自旋时的定位坐标和姿态角。

S400，根据安装姿态角、自旋初始点和自旋终止点对应的定位坐标和姿态角，计算得到激光雷达的安装坐标。

在这一实施例中，通过S200中获得的安装姿态角、S300获得的自旋初始点的定位坐标和姿态角以及自旋终止点的定位坐标和姿态角进行计算，计算获得激光雷达的安装坐标。

由于在激光雷达的安装姿态角和安装坐标确定前，运动过程中的激光雷达定位数据是不准确的，因此使用运动过程中的定位数据进行计算会有较大的误差，本发明使用运动的初始点和终止点处的定位数据，并且使用静止状态下的激光雷达进行定位，对得到定位数据进行计算，使得计算得到的数据更加准确，减少误差，提高标定精度。

S500，重复以上操作，获得n个安装姿态角和n个安装坐标，并计算对应的均值，剔除与对应的均值相差最大的安装姿态角和安装坐标,得到n-1个安装姿态角和n-1个安装坐标。

在这一实施例中，重复执行S100至S400，得到n个安装姿态角以及n个安装坐标。根据得到的n个安装姿态角以及n个安装坐标，计算得到对应的平均值，即，计算得到n个安装姿态角的平均值以及n个安装坐标的平均值。

根据对应的平均值，剔除与对应的平均值相差最大的一个安装姿态角，剩余n-1个安装姿态角。根据对应的平均值，剔除与对应的平均值相差最大的一个安装坐标，剩余n-1个安装坐标。

通过计算均值，并与均值进行对比，将明显偏离对应的均值的安装姿态角以及安装坐标进行剔除，减少误差数据的混入，降低标定精度。

S600，将n-1个安装姿态角和n-1个安装坐标再次求平均，得到安装姿态角均值和安装坐标均值。

在这一实施例中，通过S500剔除误差最大的数据，剩余n-1个安装姿态角以及n-1个安装坐标。对n-1个安装姿态角进行求平均值，得到安装姿态角均值。对n-1个安装坐标求平均值，得到安装坐标均值。

S700，判断安装姿态角均值与n-1个安装姿态角的差值以及安装坐标均值与n-1个安装坐标的差值是否均小于对应的所设差值阈值。

在这一实施例中，将经过S500剔除后的剩余安装姿态角与通过S600中获得的安装姿态角均值作差，得到n-1个角度差值，判断n-1个角度差值是否小于对应的差值阈值；

将经过S500剔除后的剩余安装坐标与通过S600中获得的安装坐标均值作差，得到n-1个坐标差值，判断n-1个坐标差值是否小于对应的差值阈值；

S710，若是，则输出安装姿态角均值和安装坐标均值。

在这一实施例中，当剩余的的安装姿态角与安装姿态角均值之间的差值均小于所设的安装姿态角差值阈值，并且剩余的安装坐标与安装坐标均值之间的差值均小于所设的安装坐标差值阈值时，将安装姿态角均值以及安装坐标均值作为最终标定结果输出。

需要说明的是，当S700中的条件不满足时，则返回S100，再次执行S100至S400，获得一组的新的安装姿态角和安装坐标，再次执行S500至S700，再次进行判断，直至满足S700中的判断条件，输出可靠、误差小且精度好的激光雷达安装姿态角和安装坐标。

通过本发明中的方法，使用弧线拟合移动轨迹，计算得到激光雷达的安装姿态角。与现有技术先相比，本方法更符合单舵轮AGV的运动学模型的运动规律，得到的安装姿态角更可靠，并更符合实际。每次只需利用在自旋初始点和自旋终止点上对应的定位坐标和姿态角，便能计算出激光雷达的安装坐标，本方法对标定环境的要求不高，并更容易剔除被干扰污染的数据。并且本方法通过两次求均值的方式和比较误差阈值的方式，确定并剔除误差较大的数据，直至输出安装姿态角均值以及安装坐标均值，提高了激光雷达的标定精度，减少激光雷达测量数据的波动误差和标定误差。

在本发明一些实施例中，在S200中，具体包括以下步骤：

S210，在移动初始点上，激光雷达扫描定位，获得第一定位坐标以及第一姿态角，在移动终止点上，激光雷达扫描定位，获得第二定位坐标以及第二姿态角。

在这一实施例中，激光雷达在单舵轮AGV移动前进行扫描定位，获得移动前的第一定位坐标(x₁,y₁)以及第一姿态角α₁。激光雷达在单舵轮AGV停止移动时进行扫描定位，获得停止移动时的第二定位坐标(x₂,y₂)以及第二姿态角α₂。

S220，根据S210中得到的第一定位坐标以及第二定位坐标，计算得到坐标的移动增量。

在这一实施例中，通过第一定位坐标(x₁,y₁)以及第二定位坐标(x₂,y₂)进行计算，得到激光雷达从移动初始点到终止点的移动增量Δx，Δy。

S230，使用弧线拟合激光雷达的移动轨迹，根据S220中得到的移动增量Δx，Δy、第一姿态角α₁以及第二姿态角α₂，通过安装姿态角计算公式：

，

计算得到激光雷达的安装姿态角θ。

在这一实施例中，虽然在S100中将单舵轮的转角设置成0°，但仍存在一定的误差，因此，激光雷达的移动轨迹实际为圆弧曲线。因此使用圆弧曲线的方法计算会更准确，并且更符合实际的移动情况，若采用直线进行拟合移动轨迹，得到的安装姿态角误差会较大。根据S210中得到的第一姿态角α₁、第二姿态角α₂以及S220中得到的移动增量Δx，Δy，通过安装姿态角计算公式进行计算，得到激光雷达的安装姿态角度θ。

在本发明一些实施例中，在S200还包括以下步骤：

S240，将移动初始点和移动终止点连接，单舵轮AGV的移动轨迹方向为从移动初始点指向移动终止点的方向。

S250，构建世界坐标系，判断S240中得到的移动轨迹方向与世界坐标系的X轴之间的夹角，当夹角处于90°至270°时，将S230获得的激光雷达的安装姿态角度θ加180°。

在这一实施例中，将移动初始点与移动终止点连接，单舵轮AGV的移动轨迹方向为从移动初始点指向移动终止点的方向，判断S240中得到的移动轨迹方向与世界坐标系的X轴之间的夹角，当夹角在0-90°之间时，则认为安装姿态角θ是均处于第一象限，当夹角在90°至270°之间时，则认为安装姿态角θ处于第二象限或者三象限，此时，将得到的安装姿态角θ加180°。由于姿态角计算公式中的tan^-1的周期性，在计算过程中，当姿态角处于第二象限或者三象限时，处理器的计算结果会比实际值小180度，因此需要这里对计算结果进行纠正。

通过S100和S200以及其对应的具体实施步骤，采用弧度拟合移动轨迹，计算得到激光雷达的安装姿态角。在激光雷达的安装姿态角确定前，运动过程中的激光雷达定位数据是不准确的，因此使用运动过程中的定位数据进行计算会有较大的误差，本发明使用运动的初始点和终止点处的定位数据，并且使用静止状态下的激光雷达进行定位，对得到定位数据进行计算，使得计算得到的数据更加准确，减少误差，提高标定精度。与现有技术先相比，采用弧度拟合移动轨迹更符合单舵轮AGV的运动学模型的运动规律，得到的安装姿态角更可靠，并更符合实际。

在本发明一些实施例中，在S300中，具体包括以下步骤：

S310，单舵轮AGV绕着车身的控制点进行自旋，自旋所设角度。

在这一实施例中，调整单舵轮的转角，使得单舵轮AGV能够绕着车身的控制点进行自旋。其中，所设角度为20°。由于，单舵轮与从动轮之间存在一定的轴距，自旋20°是最为合适的角度。如果减少自旋角度，增大激光雷达的姿态角的误差。如果增大自旋角度，则会需要调整标定环境，容易出现干扰数据，提高标定难度。

S320，记录激光雷达在自旋初始点处的第三定位坐标(x₃,y₃)和第三姿态角α₃，以及记录激光雷达在自旋终止点处的第四定位坐标(x₄,y₄)和第四姿态角α₄。

在这一实施例中，在自旋初始点上，激光雷达进行扫描定位，获取第三定位坐标(x₃,y₃)和第三姿态角α₃。在自旋终止点上，激光雷达进行扫描定位，获取第四定位坐标(x₄,y₄)和第四姿态角α₄。也就是说，激光雷达在单舵轮AGV自旋前进行扫描，定位测量，获得自旋前的定位坐标和姿态角。激光雷达在单舵轮AGV停止自旋时进行扫描，定位测量，获得停止自旋时的定位坐标和姿态角。

参照图2，在本发明一些实施例中，在S400中，具体包括以下步骤：

S410,通过S310中获取的控制点、S320中的获取的自旋初始点以及自旋终止点构建出圆弧模型。

S420，利用S410构建的圆弧模型，根据S320中获取的第三定位坐标(x₃,y₃)、第三姿态角α₃、第四定位坐标(x₄,y₄)以及第四姿态角α₄，计算得到圆弧模型的半径R和控制点的坐标(x₀,y₀)。

S430，获取单舵轮AGV小车的车体姿态方向，以车体姿态方向为X轴，构建右手坐标系，根据控制点的坐标(x₀,y₀)、半径R、安装姿态角θ、第四定位坐标(x₄,y₄)以及第四姿态角α₄，利用安装坐标计算公式：

，

计算获得激光雷达的安装坐标(X_l，Y_l)。

在这一实施例中，参照图2，以控制点为圆弧的圆心O，圆弧模型中的圆弧为激光雷达的自旋轨迹。即从自旋初始点B至自旋终止点A的圆弧。

通过构建出的圆弧模型，由自旋初始点的第三定位坐标(x₃,y₃)与第三姿态角α₃、自旋终止点的第四定位坐标(x₄,y₄)与第四姿态角α₄，求取出圆弧模型的半径R和控制点的坐标(x₀,y₀)。其中，半径R为控制点与激光雷达之间的直线距离。

获取单舵轮AGV小车的车体姿态方向，其中，车体姿态方向为控制点指向自旋终止点的方向，在图2中，v₀为车体姿态方向。以车体姿态方向为X轴，X轴与水平面平行，垂直车体姿态方向做右手坐标系，得到单舵轮AGV小车的坐标系。

根据控制点的坐标(x₀,y₀)、半径R、安装姿态角θ、第四定位坐标(x₄,y₄)以及第四姿态角α₄，利用安装坐标计算公式，计算激光雷达的安装坐标(X_l，Y_l)，即，激光雷达相对于单舵轮AGV小车的位置坐标。

由于在激光雷达的安装姿态角和安装坐标确定前，运动过程中的激光雷达定位数据是不准确的，因此使用运动过程中的定位数据进行计算会有较大的误差，本发明均使用运动的初始点和终止点处的定位数据，并且使用静止状态下的激光雷达进行定位，对得到定位数据进行计算，使得计算得到的数据更加准确，减少误差，提高标定精度。

在本发明一些实施例中，在S420中，具体包括以下步骤：

S421，对S320中获取的第三定位坐标(x₃,y₃)与第四定位坐标(x₄,y₄)进行计算，得到从自旋初始点至自旋终止点两点间的直线距离L。

在这一实施例中，通过两点距离计算公式：

，

计算得到从自旋初始点至自旋终止点两点间的直线距离L。

S422，对S320中获取的第三姿态角α₃与第四姿态角α₄进行差值计算，得到自旋初始点与自旋终止点之间的姿态角差值Δα。

S423，根据在S421中得到的直线距离L以及在S422中得到的姿态角差值Δα，通过半径计算公式：

，

计算得到圆弧模型的半径R。

在这一实施例中，在S421中得到的直线距离L以及在S422中得到的姿态角差值Δα，通过半径计算公式，计算得到圆弧模型的半径R。其中，半径R为控制点与激光雷达之间的直线距离。

S424，根据在S422中得到的姿态角差值Δα、S423中得到的半径R、S320中获取的第三定位坐标(x₃,y₃)以及第四定位坐标(x₄,y₄)进行计算，通过控制点的坐标计算公式：

，

计算得到控制点的坐标(x₀,y₀)。

在这一实施例中，通过在S422中得到的姿态角差值Δα、S423中得到的半径R、S320中获取的第三定位坐标(x₃,y₃)以及第四定位坐标(x₄,y₄)，通过控制点的坐标计算公式求取得到控制点的坐标。

通过S300和S400以及其对应的具体实施步骤。本发明使用运动的初始点和终止点处的定位数据，并且使用静止状态下的激光雷达进行定位，对得到定位数据进行计算，使得计算得到的数据更加准确，减少误差，提高标定精度。

在本发明一些实施例中，S500中的剔除过程具体包括以下步骤：

S510，对重复S100至S400得到的n个安装姿态角以及n个安装坐标进行第一次求平均，得到第一安装姿态角均值以及第一安装坐标均值。

在这一实施例中，重复执行S100至S400，得到n个安装姿态角以及n个安装坐标。其中，n的取值可以根据安装于单舵轮AGV小车上的激光雷达的精度来决定的。对n个安装姿态角求平均值，得到第一安装姿态角；对n个安装坐标求平均值，得到第一安装坐标均值。

S520，n个安装姿态角分别与S510得到的第一安装姿态角均值作差，将差值最大的安装姿态角进行剔除。

在这一实施例中，将n个安装姿态角分别与第一安装姿态角均值进行差值计算，得到n个安装姿态角的角度差值，在n个安装姿态角的角度差值中，将最大的角度差值所对应的安装姿态角剔除，剔除后还剩余n-1个安装姿态角。

S530，n个安装坐标分别与S510得到的第一安装坐标均值作差，将差值最大的安装坐标进行剔除。

在这一实施例中，将n个安装坐标分别与第一安装坐标均值进行差值计算，得到n个安装坐标差值，在n个安装坐标差值中，将最大的安装坐标差值所对应的安装坐标剔除，剔除后还剩余n-1个安装坐标。

通过第一次求平均值，并与平均值进行对比，将明显偏离第一安装姿态角均值的安装姿态角剔除，以及将明显偏离第一安装坐标的安装坐标进行剔除，减少误差数据的混入，降低标定精度。

在本发明一些实施例中，在S700中，具体包括以下步骤：

S710，将n-1个安装姿态角分别与安装姿态角均值作差，得到n-1个角度差值；将n-1个安装坐标分别与安装坐标均值作差，得到n-1个坐标差值。

在这一实施例中，将从S520中得到的n-1个安装姿态角分别与在S600中求取得到的安装姿态角均值进行差值计算，获得n-1个角度差值。将从S530中得到的n-1个安装坐标分别与在S600中求取得到的安装坐标均值进行差值计算，获得n-1个坐标差值。

S720，判断n-1个角度差值是否均小于所设安装角度差阈值，以及判断n-1个坐标差值是否均小于所设安装坐标差阈值。

在这一实施例中，将在S710中得到的n-1个角度差值与所设的安装角度差阈值进行对比，判断n-1个角度差值是否均小于所设的安装角度差阈值。将在S710中得到的n-1个坐标差值与所设的安装坐标差阈值进行对比，判断n-1个坐标差值是否均小于所设的安装坐标差阈值。

通过S500至S700以及其对应的具体实施步骤，本发明通过第一次求平均值，剔除误差数据，并将剩余的数据进行第二次求平均值，根据对应的所设差值阈值，判断剩余的数据是否都达标，若是，则终止重复标定，输出通过剩余的数据计算得到的均值作为最终的标定数据，若否，则继续进行标定，获得新的一组安装姿态角和安装坐标。通过两次对输出的数据进行求平均值，剔除被干扰污染的数据，减少误差，增大标定精度，使得标定数据更具有可靠性。

根据本发明第二方面的实施例，一种电子设备，该电子设备包括：存储器用于存储程序。处理器用于执行存储器存储的程序，当处理器执行存储器存储的程序时，处理器用于执行第一方面的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法。

处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如本发明实施例描述的用于AGV双雷达安装误差标定方法。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序以及指令，从而实现本发明第一方面实施例的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法。

存储器可以包括存储程序区和存储参数区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储参数区可存储执行上述的用于AGV双雷达安装误差标定方法。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述的终端选定方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被一个或者多个处理器执行时，执行于本发明第一方面的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法。

根据本发明第三方面的实施例，本发明还提供了一种存储介质，存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行第一方面的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、参数结构、程序模块或其他参数)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、参数结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制参数信号中的其他参数，并且可包括任何信息递送介质。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，其特征在于，包括:

将单舵轮的转角初始化，单舵轮AGV移动所设距离；

分别获取激光雷达在移动初始点和移动终止点上对应的定位坐标和姿态角，并利用弧线拟合移动轨迹获得所述激光雷达的安装姿态角；

调节所述单舵轮的转角，所述单舵轮AGV自旋所设角度，分别获取所述激光雷达在自旋初始点和自旋终止点上对应的定位坐标和姿态角；

根据所述安装姿态角、自旋初始点和自旋终止点对应的定位坐标和姿态角，计算得到所述激光雷达的安装坐标；

重复以上操作，获得n个安装姿态角和n个安装坐标，并计算对应的均值，剔除与所述对应的均值相差最大的安装姿态角和安装坐标,得到n-1个安装姿态角和n-1个安装坐标；

将所述n-1个安装姿态角和n-1个安装坐标再次求平均，得到安装姿态角均值和安装坐标均值；

判断所述安装姿态角均值与n-1个安装姿态角的差值以及安装坐标均值与n-1个安装坐标的差值是否均小于对应的所设差值阈值；

若是，则输出所述安装姿态角均值和安装坐标均值。

2.根据权利要求1所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，其特征在于，所述获得所述激光雷达的安装姿态角具体包括：

获取所述激光雷达在移动初始点的第一定位坐标和第一姿态角，以及在移动终止点的第二定位坐标和第二姿态角；

根据所述第一定位坐标和第二定位坐标，计算得到坐标的移动增量；

利用弧线拟合移动轨迹，根据所述坐标的移动增量、第一姿态角和第二姿态角，利用安装姿态角计算公式：

，

计算得到所述激光雷达的安装姿态角θ，其中，Δy和Δx为所述坐标的移动增量，α₁为第一姿态角，α₂为第二姿态角。

3.根据权利要求1所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，其特征在于，所述单舵轮AGV自旋所设角度，分别获取所述激光雷达在自旋初始点和自旋终止点上对应的定位坐标和姿态角具体包括：

所述单舵轮AGV绕控制点自旋所设角度；

获取所述激光雷达在自旋初始点的第三定位坐标和第三姿态角，以及在自旋终止点的第四定位坐标和第四姿态角。

4.根据权利要求3所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，其特征在于，所述根据所述安装姿态角、自旋初始点和自旋终止点对应的定位坐标和姿态角，计算得到所述激光雷达的安装坐标具体包括：

利用所述控制点、自旋初始点和自旋终止点构建出圆弧模型；

通过所述圆弧模型，根据所述第三定位坐标、第三姿态角、第四定位坐标和第四姿态角，计算获得所述圆弧模型的半径和控制点的坐标；

获取所述单舵轮AGV的姿态方向，以所述姿态方向为X轴构建右手坐标系，并根据所述控制点的坐标、半径、安装姿态角、第四定位坐标和第四姿态角，利用安装坐标计算公式：

，

计算得到所述激光雷达的安装坐标(X_l，Y_l)，其中，(x₀,y₀)为控制点的坐标，R为半径，θ为安装姿态角，(x₄,y₄)为第四定位坐标，α₄为第四姿态角。

5.根据权利要求4所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，其特征在于，所述计算获得所述圆弧模型的半径和控制点的坐标具体包括：

根据所述第三定位坐标和第四定位坐标，计算得到所述自旋初始点与自旋终止点之间的直线距离；

根据所述第三姿态角和第四姿态角，计算得到所述自旋初始点与自旋终止点之间的姿态角差值；

根据所述直线距离和姿态角差值，利用半径计算公式：

，

计算得到所述圆弧模型的半径R，其中，L为直线距离，Δα为姿态角差值；

根据所述姿态角差值、半径、第三定位坐标和第四定位坐标，利用控制点的坐标计算公式：

，

计算得到所述控制点的坐标(x₀,y₀)，其中，(x₃,y₃)为第三定位坐标。

6.根据权利要求1所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，其特征在于，所述获得n个安装姿态角和n个安装坐标，并计算对应的平均值，剔除与所述对应的平均值相差最大的安装姿态角和安装坐标具体包括：

根据所述n个安装姿态角和n个安装坐标，计算得到第一安装姿态角均值和第一安装坐标均值；

所述第一安装姿态角均值均与n个安装姿态角进行差值计算，剔除差值最大的安装姿态角；

所述第一安装坐标均值均与n个安装坐标进行差值计算，剔除差值最大的安装坐标。

7.根据权利要求1所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，其特征在于，所述判断所述安装姿态角均值与n-1个安装姿态角的差值以及安装坐标均值与n-1个安装坐标的差值是否均小于对应的所设差值阈值具体包括：

所述安装姿态角均值均与n-1个安装姿态角进行差值计算，得到n-1个角度差值，所述安装坐标均值均与n-1个安装坐标进行差值计算，得到n-1个坐标差值；

判断所述n-1个角度差值是否均小于所设安装角度差阈值，并判断所述n-1个坐标差值是否均小于所设安装坐标差阈值。

8.根据权利要求1所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法，其特征在于，所述获得所述激光雷达的安装姿态角还包括：

连接所述移动初始点和移动终止点，所述移动初始点指向移动终止点的方向为单舵轮AGV的移动轨迹方向；

构建世界坐标系，当所述移动轨迹方向与世界坐标系的X轴的夹角处于90°至270°时，将获得的安装姿态角加180°。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序；处理器，用于执行所述存储器存储的程序，当所述处理器执行所述存储器存储的程序时，所述处理器用于执行如权利要求1至8中任一项所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法。

10.一种存储介质，其特征在于，包括：存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至8中任一项所述的一种单舵轮AGV的激光雷达标定方法。

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