技术特征：
1.一种导航定位方法，其特征在于，应用于装车机的控制设备，所述装车机上安装有工业相机和多个激光雷达，与所述控制设备配合的激光发射器用于照射激光线至货车的车厢底板上，所述控制设备与所述激光雷达和所述工业相机通信连接，所述方法包括：实时获取一组采集数据，所述采集数据包括在同一位置同一时刻，各所述激光雷达采集自身所正对的货车车厢区域的点云数据，以及所述工业相机采集的所述货车的车厢底板图像；根据所述点云数据得到每个所述激光雷达与所述货车的车厢边沿的距离，根据所有所述距离，计算出所述装车机与所述货车中轴线的第一偏角，以及所述装车机在所述货车车厢中的偏移量；根据所述第一偏角和所述偏移量实时控制所述装车机在所述货车车厢中的行驶；从所述车厢底板图像中提取出激光线数据，根据所述激光线数据计算出所述装车机与激光线间的第二偏角，将由同一组所述采集数据获得的所述第一偏角和所述第二偏角作为一组偏角数据进行记录；在装车机到达装车位置后，根据多组所述偏角数据拟合出偏角估计值，根据所述偏角估计值调整所述装车机的装车角度。2.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，所述激光雷达为三个，包括第一雷达、第二雷达和第三雷达，所述第一雷达安装于所述装车机的一侧，所述第二雷达安装于所述装车机的另一侧，且所述第一雷达和第二雷达的连线与所述装车机的宽度方向平行，所述第三雷达与所述第二雷达位于所述装车机的同一侧；所述根据所有所述距离，计算出所述装车机与所述货车中轴线的第一偏角，以及所述装车机在所述货车车厢中的偏移量的步骤，包括：基于所述第二雷达和所述第三雷达与所述货车的车厢边沿的距离，以及所述第二雷达和所述第三雷达之间的安装距离，计算出所述装车机与所述货车中轴线的第一偏角；根据所述第一偏角，所述第一雷达与所述货车的车厢边沿的距离，以及所述第二雷达与所述货车的车厢边沿的距离，计算出所述装车机在所述货车车厢中的偏移量。3.根据权利要求2所述的导航定位方法，其特征在于，所述计算出所述装车机与所述货车中轴线的第一偏角的步骤，包括：利用第一偏角计算公式，计算出所述装车机与所述货车中轴线的第一偏角；其中，所述第一偏角计算公式包括：θ
ladar
表征第一偏角，fr表征第二雷达与货车的车厢边沿的距离，br表征第三雷达与货车的车厢边沿的距离，l表征第二雷达与第三雷达之间的安装距离；所述计算出所述装车机在所述货车车厢中的偏移量的步骤，包括：利用偏移量计算公式，得到所述装车机在所述货车车厢中的偏移量；其中，所述偏移量计算公式包括：fl表征第一雷达与货车的车厢边沿的距离，shfit表征偏移量。4.根据权利要求1所述的导航定位方法，其特征在于，所述从所述车厢底板图像中提取出激光线数据，根据所述激光线数据计算出所述装车机与激光线间的第二偏角的步骤，包
括：将所述车厢底板图像中像素值大于灰度阈值的像素点作为目标像素点，并提取各所述目标像素点的坐标作为激光线数据；基于各个所述坐标，拟合出关于各个所述目标像素点的拟合直线；根据所述拟合直线的系数，采用三角函数，得到所述装车机与激光线间的第二偏角。5.根据权利要求4所述的导航定位方法，其特征在于，所述根据所述拟合直线的系数，采用三角函数，得到所述装车机与激光线间的第二偏角的步骤，包括：基于所述拟合直线的系数，利用第二偏角计算公式，得到所述装车机与激光线间的第二偏角；所述第二偏角计算公式包括：其中，θ
laser
表征第二偏角，k表征拟合直线的系数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的导航定位方法，其特征在于，所述根据多组所述偏角数据拟合出偏角估计值的步骤，包括：计算每组所述偏角数据中第一偏角和第二偏角的绝对偏角差；将多个所述绝对偏角差中大于偏角阈值的绝对偏角差剔除，得到多个目标偏角差，对多个所述目标偏角差进行拟合，得到估计偏角差；获取由所述工业相机在装车位置采集的车厢底板图像得到的第二偏角；将所述第二偏角与所述估计偏角差的差值作为偏角估计值。7.根据权利要求6所述的导航定位方法，其特征在于，所述对多个所述目标偏角差进行拟合，得到估计偏角差的步骤，包括：基于多个所述目标偏角差，利用最小二乘法，拟合出与各个所述目标偏角差的距离之和最小的值作为估计偏角差。8.一种导航定位系统，其特征在于，包括装车机的控制设备，安装于所述装车机上的工业相机和多个激光雷达，以及激光发射器；所述激光发射器，用于照射激光线至货车的车厢底板上；所述工业相机，用于采集所述货车的车厢底板图像；所述激光雷达，用于采集自身所正对的货车车厢区域的点云数据；所述控制设备，用于实现如权利要求1至7中任一项所述的导航定位方法。9.一种导航定位装置，其特征在于，应用于装车机的控制设备，所述装车机上安装有工业相机和多个激光雷达，与所述控制设备配合的激光发射器用于照射激光线至所述货车的车厢底板上，所述控制设备与所述激光雷达和所述工业相机通信连接，所述导航定位装置包括数据获取模块、导航模块和定位模块：所述数据获取模块，用于实时获取一组采集数据，所述采集数据包括在同一位置同一
时刻，各所述激光雷达采集自身所正对的货车车厢区域的点云数据，以及所述工业相机采集的所述货车的车厢底板图像；所述导航模块，用于根据所述点云数据得到每个所述激光雷达与所述货车的车厢边沿的距离，根据所有所述距离，计算出所述装车机与所述货车中轴线的第一偏角，以及所述装车机在所述货车车厢中的偏移量，还用于根据所述第一偏角和所述偏移量实时控制所述装车机在所述货车车厢中的行驶；所述定位模块，用于从所述车厢底板图像中提取出激光线数据，根据所述激光线数据计算出所述装车机与激光线间的第二偏角，将由同一组所述采集数据获得的所述第一偏角和所述第二偏角作为一组偏角数据进行记录，以及在装车机到达装车位置后，根据多组所述偏角数据拟合出偏角估计值，根据所述偏角估计值调整所述装车机的装车角度。10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的导航定位方法。
技术总结
本发明实施例提出一种导航定位方法、装置、系统及存储介质，方法应用于装车机的控制设备，装车机上安装有工业相机和激光雷达，与控制设备配合的激光发射器用于照射激光线至货车的车厢底板上，方法包括：实时获取一组采集数据，据采集数据中的点云数据得到装车机的第一偏角和偏移量，根据第一偏角和偏移量装车机行驶，根据车厢底板图像中得到装车机的第二偏角，在装车机到达装车位置后，根据历史得到的第一偏角和第二偏角拟合出偏角估计值，以根据偏角估计值调整装车角度，使得基于历史偏角数据的偏角估计值更为准确，从而能够提高导航定位的精度。定位的精度。定位的精度。
技术研发人员：邵明烨 许大红 石江涛 贾仁耀 王家勇 陈太平
受保护的技术使用者：合肥泰禾智能科技集团股份有限公司
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2022/5/6