一种矿用挖掘机器人工作装置的位姿实时测量系统及方法

本发明公开了一种基于多传感器融合的矿用挖掘机器人工作装置位姿估计方法，通过安装本体姿态传感器和环境感知传感器，结合运动学模型、视觉惯性状态估计和非线性最小二乘优化算法，实现精确的位姿估计。首先，通过编码器和倾角仪的反馈数据对运动学模型进行初步预测，并利用相机和MEMS构建局部视觉惯性估计器校正预测结果。然后，采用联合约束建模和优化方法，提高各工作机构位姿的精度。此外，通过语义分割网络和模板匹配技术提取铲斗几何特征并完成其六自由度位姿估计，最后通过因子图优化算法将本体姿态传感器与环境感知传感器的数据融合，实现整体工作装置的综合位姿估计。本发明能够实时监测矿用挖掘机器人的工作位姿，提高操作精度，减少人为错误，并且可以通过数据分析优化工作效率和安全性，为矿用挖掘机器人工作装置的路径规划提供了更有效地支持。