激光雷达校准方法及装置、货架高度重建方法及装置与流程

本申请涉及智能仓储，尤其涉及一种激光雷达校准方法及装置、货架高度重建方法及装置。

背景技术：

1、在智能仓储系统中，移动存取设备（如穿梭车、飞箱等）被广泛用于货位格口货物的自动存取。移动存取设备通常安装有激光雷达（如2d激光雷达），用于识别货架深度、货架高度、货位状态及货物摆放情况等空间信息，以保证自动存取和导航的精度。然而，受限于机械加工精度、安装件配合公差及人工锁紧螺丝力矩不均等因素，激光雷达的实际安装姿态与理想姿态之间往往存在偏差，如俯仰偏差，导致激光雷达测量的点云数据发生畸变和漂移。

2、相关技术中，激光雷达校准通常依赖昂贵的外部标定场和人工标定，效率低下。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种激光雷达校准方法及装置、货架高度重建方法及装置，能够实现激光雷达的自动俯仰校准，无需人工参与，效率高。

2、为了达到上述目的，本申请采用的主要技术方案包括：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种激光雷达校准方法，货架包括多个货位格口，货架上设有轨道和移动存取设备，轨道沿货架高度方向设置，移动存取设备可滑动地设于轨道上，移动存取设备包括存取模块和置物模块，存取模块上设有机械臂，置物模块的下表面安装有激光雷达，方法包括：控制机械臂触碰置物模块的第一平面，并获取机械臂的第一状态信息；控制机械臂触碰目标货位格口的货位平面，并获取机械臂的第二状态信息；根据第一状态信息和第二状态信息，控制置物模块移动，对激光雷达进行俯仰校准。

4、根据本申请实施例提供的激光雷达校准方法，通过控制机械臂触碰置物模块的第一平面，并获取机械臂的第一状态信息，以及控制机械臂触碰目标货位格口的货位平面，并获取机械臂的第二状态信息，然后根据第一状态信息和第二状态信息，控制置物模块移动，对激光雷达进行俯仰校准，从而可以实现激光雷达的自动俯仰校准，整个过程无需人工参与，效率高。

5、可选地，在本申请的一些实施例中，控制机械臂触碰目标货位格口的货位平面，并获取机械臂的第二状态信息，包括：在保持存取模块的高度不变的情况下，控制机械臂触碰货位平面，并获取机械臂的第二状态信息。

6、可选地，在本申请的一些实施例中，根据第一状态信息和第二状态信息，控制置物模块移动，对激光雷达进行俯仰校准，包括：根据第一状态信息和第二状态信息，确定第一平面与货位平面之间的高度差；基于高度差，控制置物模块移动，对激光雷达进行俯仰校准。

7、可选地，在本申请的一些实施例中，基于高度差，控制置物模块移动，对激光雷达进行俯仰校准，包括：控制置物模块向上移动，直至激光雷达扫描到货位平面，并获取置物模块的移动距离；根据移动距离、高度差、第一平面至激光雷达中轴（激光雷达中轴是指激光雷达的与置物模块接触的顶面和激光雷达的底面之间的中心轴线）的距离以及沿激光雷达的激光发射方向激光雷达至货位格口的距离，确定激光雷达的俯仰角，并基于俯仰角对激光雷达进行俯仰校准。

8、可选地，在本申请的另一些实施例中，基于高度差，控制置物模块移动，对激光雷达进行俯仰校准，包括：先基于高度差控制置物模块移动以使第一平面与货位平面齐平，再从齐平位置控制置物模块向上移动，直至激光雷达扫描到货位平面，并获取置物模块的移动距离；根据移动距离、第一平面至激光雷达中轴的距离以及沿激光雷达的激光发射方向激光雷达至货位格口的距离，确定激光雷达的俯仰角，并基于俯仰角对激光雷达进行俯仰校准。

9、可选地，在本申请的一些实施例中，第一状态信息和第二状态信息分别为机械臂的位姿数据；或者，第一状态信息和第二状态信息分别为机械臂的角度数据。

10、可选地，在本申请的一些实施例中，方法还包括：控制激光雷达扫描目标货位格口的格口横梁，得到格口横梁点云数据；基于格口横梁点云数据对激光雷达进行偏航校准。

11、可选地，在本申请的一些实施例中，基于格口横梁点云数据对激光雷达进行偏航校准，包括：对格口横梁点云数据进行直线拟合，得到格口横梁直线方程；根据格口横梁直线方程的斜率确定激光雷达的偏航角，并基于偏航角对激光雷达进行偏航校准。

12、第二方面，本申请实施例提供了一种货架高度重建方法，货架包括多个货位格口，货架上设有轨道和移动存取设备，轨道沿货架高度方向设置，移动存取设备可滑动地设于轨道上，移动存取设备包括存取模块和置物模块，存取模块上设有机械臂，置物模块的下表面安装有激光雷达，方法包括：上述的激光雷达校准方法对激光雷达进行校准；在校准完成后，控制置物模块在轨道上移动以通过激光雷达扫描货位格口构建货架高度。

13、根据本申请实施例提供的货架高度重建方法，基于上述的激光雷达校准方法，可实现对激光雷达的自动校准，进而基于校准后的激光雷达扫描货位格口构建货架高度，实现了货架高度的自动重建，整个过程无需人工参与，效率高，准确度高。

14、可选地，在本申请的一些实施例中，控制置物模块在轨道上移动以通过激光雷达扫描货位格口构建货架高度，包括：在激光雷达扫描到各货位格口的货位平面时，获取置物模块的第一位置信息，并在激光雷达扫描到与各货位格口上下相邻的相邻货位格口的下表面时，获取置物模块的第二位置信息；根据第一位置信息和第二位置信息确定各货位格口的标称高度，以根据标称高度构建货架高度。

15、可选地，在本申请的一些实施例中，方法还包括：在控制机械臂将货物存放至目标货位格口时，通过激光雷达扫描确定目标货位格口的实际高度；在实际高度与标称高度之间的偏差大于预设偏差阈值时，控制机械臂停止将货物存放至目标货位格口，并对标称高度进行纠偏。

16、第三方面，本申请实施例提供了一种激光雷达校准装置，包括：第一存储器和第一处理器，第一存储器存储有计算机程序，第一处理器执行计算机程序时实现上述的激光雷达校准方法。

17、根据本申请实施例提供的激光雷达校准装置，通过上述的激光雷达校准方法，可实现激光雷达的自动校准，无需人工参与，效率高。

18、第四方面，本申请实施例提供了一种货架高度重建装置，包括：第二存储器和第二处理器，第二存储器存储有计算机程序，第二处理器执行计算机程序时实现上述的货架高度重建方法。

19、根据本申请实施例提供的货架高度重建装置，通过上述的货架高度重建方法，能够实现货架高度的自动重建，整个过程无需人工参与，效率高、准确度高。

1.一种激光雷达校准方法，其特征在于，货架包括多个货位格口，所述货架上设有轨道和移动存取设备，所述轨道沿货架高度方向设置，所述移动存取设备可滑动地设于所述轨道上，所述移动存取设备包括存取模块和置物模块，所述存取模块上设有机械臂，所述置物模块的下表面安装有激光雷达，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述控制所述机械臂触碰目标货位格口的货位平面，并获取所述机械臂的第二状态信息，包括：

3.根据权利要求2所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述根据所述第一状态信息和所述第二状态信息，控制所述置物模块移动，对所述激光雷达进行俯仰校准，包括：

4.根据权利要求3所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述基于所述高度差，控制所述置物模块移动，对所述激光雷达进行俯仰校准，包括：

5.根据权利要求3所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述基于所述高度差，控制所述置物模块移动，对所述激光雷达进行俯仰校准，包括：

6.根据权利要求1-5任一项所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述第一状态信息和所述第二状态信息分别为所述机械臂的位姿数据；

7.根据权利要求1所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述基于所述格口横梁点云数据对所述激光雷达进行偏航校准，包括：

9.一种货架高度重建方法，其特征在于，所述货架包括多个货位格口，所述货架上设有轨道和移动存取设备，所述轨道沿货架高度方向设置，所述移动存取设备可滑动地设于所述轨道上，所述移动存取设备包括存取模块和置物模块，所述存取模块上设有机械臂，所述置物模块的下表面安装有激光雷达，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的货架高度重建方法，其特征在于，所述控制所述置物模块在所述轨道上移动以通过所述激光雷达扫描所述货位格口构建所述货架高度，包括：

11.根据权利要求10所述的货架高度重建方法，其特征在于，所述方法还包括：

12.一种激光雷达校准装置，其特征在于，包括：第一存储器和第一处理器，所述第一存储器存储有计算机程序，所述第一处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任一项所述的激光雷达校准方法。

13.一种货架高度重建装置，其特征在于，包括：第二存储器和第二处理器，所述第二存储器存储有计算机程序，所述第二处理器执行所述计算机程序时实现权利要求9-11中任一项所述的货架高度重建方法。