CN108562889B一种激光雷达坐标校正方法

著录项

申请号CN201810806676.8
申请日20180720
授权公告号CN108562889B
授权公告日20210914
申请（专利权）人苏州艾吉威机器人有限公司
发明人刘胜明;司秀芬;姜志英
主分类号G01S7/497
分类号G01S7/497
地址江苏省苏州市苏州工业园区展业路8号科技工业坊一期1-1-B
国省代码江苏(32)

说明书

一种激光雷达坐标校正方法

技术领域

本发明涉及AGV的激光导航领域，特别涉及一种激光雷达坐标校正方法。

背景技术

对于激光导航AGV而言，在安装激光雷达时无法准确定位激光雷达的安装位置，这样会导致在由激光雷达和小车运动中心点的产生一定的角度偏差，致使在根据激光雷达来推算小车运动中心点位置过程中存在较大的误差，影响后续AGV的导航定位和运动控制。

发明内容

本发明旨在提供一种激光雷达坐标矫正方法，消除激光雷达安装角度带来的计算误差。

本发明的一种激光雷达坐标校正方法，包括：

步骤一，将辅助定位标志安装于距离地面一定高度的墙体上；

步骤二，在辅助定位标志安装位置对应的地面上设置一条辅助定位标志中心位置参考线；

步骤三，准确找到小车运动中心点，并将小车运动中心点对准辅助定位标志中心位置参考线，并转动小车，使激光雷达偏离辅助定位标志中心位置参考线一定角度α；

步骤四，测量在同一水平面上投影中三角板中心点到小车运动中心点的距离S，激光雷达中心点到三角板角平分线参考线的距离X，和三角板中心点到激光雷达0°线的距离Y，计算得出激光雷达中心线与小车运动中心线的角度偏移β；

步骤五，根据步骤五中的角度偏移β对小车运动中心线进行校正并对准辅助定位标志中心位置参考线，使激光雷达偏离辅助定位标志中心位置参考线一定角度θ，得到此时激光雷达中心点与辅助定位标志中心点的相对位置；

步骤六，测量此时三角标志中心点到小车运动中心点的距离，计算出激光雷达中心点与小车运动中心点在水平方向的偏移和垂直方向的偏移。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，所述辅助定位标志为三角板，所述辅助定位标志中心位置参考线为三角板角平分线参考线。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，所述三角板包括相连的两块矩形板，两块矩形板的其中一条长边固定连接于墙体上，两块矩形板的另一条边距离墙体的距离相等。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，所述矩形板尺寸相等，对称设置，所述三角板角平分线参考线垂直墙面设置。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，

步骤一，将三角板安装于距离地面一定高度的墙体上，测量三角板两边沿到墙体距离并调整三角板两边沿到墙体距离相等；

步骤二，在三角板安装位置对应的地面上设置一条三角板角平分线参考线；

步骤三，准确找到小车运动中心点，将小车运动中心点对准角平分线参考线，并转动小车，使激光雷达中心线偏离三角板角平分线参考线一定角度α；

步骤五，根据步骤四中的角度偏移β对小车运动中心线进行校正并对准三角板角平分线参考线，使激光雷达中心线偏离三角板角平分线参考线一定角度θ，计算得到此时激光雷达中心点与辅助定位标志中心点的相对位置；

步骤六，测量此时在同一水平面上投影中三角板中心点到小车运动中心点的距离，计算出激光雷达中心点与小车运动中心点在水平方向的偏移和垂直方向的偏移。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，步骤三中，采用激光发射装置准确找到小车运动中心点，并将小车运动中心点对准角平分线参考线。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，反复多次进行，取一段时间内的水平方向的偏移量计算的平均值作为水平偏移参数，取一段时间内的垂直方向的偏移计算的平均值作为垂直偏移参数。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，其中α、θ的取值范围均为1.22°至88.78°。

有益效果：本发明采用辅助定位标志尤其是三角板来准确定位激光雷达的安装位置，校正激光雷达中心线与AGV小车运动中心线之间相对位置的误差。可以准确计算出激光雷达中心点与小车运动中心点的相对位置，以保证AGV后续定位导航和运动控制的准确性。

附图说明

图1、本发明一种激光雷达坐标校正方法中X和Y计算示意图。

1、三角板，2、三角板角平分线参考线，3、小车运动中心线，4、小车运动中心点，5、激光雷达中心点，6、激光雷达中心线。

具体实施方式

本发明的一种激光雷达坐标校正方法，包括：

步骤一，将辅助定位标志安装于距离地面一定高度的墙体上；优选地，辅助定位标志安装的高度与激光雷达的高度想适应，保证激光雷达扫描的高度位于辅助定位标志的中部即可。

步骤二，在辅助定位标志安装位置对应的地面上设置一条辅助定位标志中心位置参考线；

步骤六，测量此时三角标志中心点到小车运动中心点的距离，计算出激光雷达中心点与小车运动中心点在水平方向的偏移和垂直方向的偏移。

这里的辅助定位标志可以为具有高反射率的的反射板，也可以是其他无特殊反射要求的硬质塑料、金属等普通材料制成的面板，形状可以是圆弧形，矩形或L形，可以为一块板，也可以由上述两块板拼接形成，优选为两块板拼接而成，形成一定的夹角。激光雷达扫描辅助定位标志形成一个线段或两个形成一定夹角的线段轮廓线。中心位置参考线可以为线段中心点引出垂直于墙面的垂直线或为两个形成一定夹角的线段的角平分线。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，所述辅助定位标志为三角板，所述辅助定位标志中心位置参考线为三角板角平分线参考线。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，所述矩形板尺寸相等，对称设置，所述三角板角平分线参考线垂直墙面设置。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，

步骤一，将三角板安装于距离地面一定高度的墙体上，测量三角板两边沿到墙体距离并调整三角板两边沿到墙体距离相等；

步骤二，在三角板安装位置对应的地面上设置一条三角板角平分线参考线；

步骤三，准确找到小车运动中心点，将小车运动中心点对准角平分线参考线，并转动小车，使激光雷达中心线偏离三角板角平分线参考线一定角度α；

步骤四，测量在同一水平面上投影中三角板中心点到小车运动中心点的距离S，激光雷达中心点到三角板角平分线参考线的距离X，和三角板中心点到激光雷达0°线的距离Y，计算得出激光雷达中心线与小车运动中心线的角度偏移β

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，一种激光雷达坐标校正方法，步骤三中，采用激光发射装置准确找到小车运动中心点，并将小车运动中心点对准角平分线参考线。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，反复多次进行，取一段时间内的计算平均值作为参数。

进一步地，本发明的激光雷达坐标校正方法，其中α、θ的取值范围均为1.22°至88.78°。三角板，2、三角板角平分线参考线，3、小车运动中心线，4、小车运动中心点，5、激光雷达中心点，6、激光雷达中心线。

如图1所示，本发明的激光雷达坐标校正方法具体测量计算方法示例如下，将小车运动中心点4对准角平分线参考线2上一点，并转动小车，使激光雷达中心线(90°线)6与三角板角平分线参考线2夹角α为5°，此时激光雷达中心点5的坐标X为激光雷达中心点到三角板角平分线参考线2的的距离，Y为三角标志点到激光雷达0°线的距离；测量三角板中心点到小车运动中心点4的距离s，计算角度偏移β；根据角度偏移β对小车运动中心点4进行校正并对准三角板角平分线参考线2，使激光雷达中心线6偏离三角板角平分线参考线一定角度θ，计算得到此时激光雷达中心点与三角板中心点的相对位置；测量此时在同一水平面上投影中三角板中心点到小车运动中心点4的距离，计算出激光雷达中心点5与小车运动中心点4在水平方向的偏移X和垂直方向的偏移Y。为使校正更准确，可以反复多次进行，取一段时间内的水平方向的偏移量计算的平均值作为水平偏移参数，取一段时间内的垂直方向的偏移计算的平均值作为垂直偏移参数。