1.输电线路巡检机器人同步定位与地图构建方法,其特征在于,包括如下步骤:根据导航信号获取第一位置信息,在预置巡检地图中生成基于所述第一位置信息的第一二维坐标并记录当前时刻的位姿,记为初始位姿;根据所述第一二维坐标判断巡检机器人的当前位置与预置巡检地图中预设巡检路线的偏差距离是否大于第一预设距离阈值,若是,则继续执行后续步骤;向周围环境发射测量信号,接收从周围环境中的各特征点反射回的测量数据;从所述测量数据中获取观测数据,利用误差判定公式去除各特征点中的伪数据点,获得除杂后的特征点集;以所述当前位置为坐标原点,对所述除杂后的特征点集利用栅格地图创建算法生成局部栅格地图;基于融合非线性最小二乘和随机梯度下降优化算法对所述局部栅格地图进行优化,生成全局一致性地图;基于所述初始位姿和所述观测数据生成下一时刻对位姿进行预估的第一特征向量;利用扩展卡尔曼滤波器生成下一时刻对位姿进行预估的第二特征向量;将所述第一特征向量与所述第二特征向量组成特征对,判断所述特征对的马氏距离是否满足第二预设距离阈值,若是,则根据所述特征对对所述初始位姿进行更新,得到所述巡检机器人在下一时刻的预估位姿;所述巡检机器人设置有激光测距传感器,所述巡检机器人通过所述激光测距传感器向周围环境发射测量信号;所述从所述测量数据中获取观测数据,利用误差判定公式去除各特征点中的伪数据点,获得除杂后的特征点集具体包括:从所述测量数据中取出连续的n帧观测数据;基于所述n帧观测数据,利用误差判定公式去除伪数据点,以便生成除杂后的特征点集;所述利用误差判定公式去除伪数据点具体包括:根据第一计算公式计算n帧观测数据间的有效偏差,所述第一计算公式如下; ;式中, 表示连续n帧观测数据间的有效偏差, 表示所述激光测距传感器与特征点之间的距离,t表示所述激光测距传感器对周围环境扫描的时刻, 表示n帧观测数据间的关联权值, ;根据第二计算公式判断与所述n帧观测数据对应的特征点是否为伪数据点,若是,则舍弃与所述n帧观测数据对应的特征点,所述第二计算公式如下: ;式中, 为累积函数,用以判断所述n帧观测数据对应的特征点是否为伪数据点, , , 表示连续数据有效偏差的阈值,若 ,则认为所述n帧观测数据对应的特征点为伪数据点, 的初值设置为0,f为预设累积阈值。
2.根据权利要求1所述的输电线路巡检机器人同步定位与地图构建方法,其特征在于,所述伪数据点还包括:处在运动状态的特征点和大于预设观测距离的特征点。
3.输电线路巡检机器人同步定位与地图构建装置,其特征在于,包括:位置模块,用于根据导航信号获取第一位置信息,在预置巡检地图中生成基于所述第一位置信息的第一二维坐标并记录当前时刻的位姿,记为初始位姿;巡检路线跟踪模块,用于根据所述第一二维坐标判断巡检机器人的当前位置与预置巡检地图中预设巡检路线的偏差距离是否大于第一预设距离阈值,若是,则进入测量模块;测量模块,用于向周围环境发射测量信号,接收从周围环境中的各特征点反射回的测量数据;地图生成模块,用于从所述测量数据中获取观测数据,利用误差判定公式去除各特征点中的伪数据点,获得除杂后的特征点集;以所述当前位置为坐标原点,对所述除杂后的特征点集利用栅格地图创建算法生成局部栅格地图;基于融合非线性最小二乘和随机梯度下降优化算法对所述局部栅格地图进行优化,生成全局一致性地图;位姿更新模块,用于基于所述初始位姿和所述观测数据生成下一时刻对位姿进行预估的第一特征向量;利用扩展卡尔曼滤波器生成下一时刻对位姿进行预估的第二特征向量;将所述第一特征向量与所述第二特征向量组成特征对,判断所述特征对的马氏距离是否满足第二预设距离阈值,若是,则根据所述特征对对所述初始位姿进行更新,得到所述巡检机器人在下一时刻的预估位姿;所述测量模块为激光测距传感器;所述地图生成模块包括:观测数据提取模块,用于从所述测量数据中取出连续的n帧观测数据;除杂模块,用于基于所述n帧观测数据,利用误差判定公式去除伪数据点,以便生成除杂后的特征点集;所述除杂模块具体包括:第一计算模块,用于根据第一计算公式计算n帧观测数据间的有效偏差,所述第一计算公式如下; ;式中, 表示连续n帧观测数据间的有效偏差, 表示所述激光测距传感器与特征点之间的距离,t表示所述激光测距传感器对周围环境扫描的时刻, 表示n帧观测数据间的关联权值, ;第二计算模块,用于根据第二计算公式判断与所述n帧观测数据对应的特征点是否为伪数据点,若是,则舍弃与所述n帧观测数据对应的特征点,所述第二计算公式如下: ;式中, 为累积函数,用以判断所述n帧观测数据对应的特征点是否为伪数据点, ,若 ,则认为所述n帧观测数据对应的特征点为伪数据点, 的初值设置为0,f为预设累积阈值。
4.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的输电线路巡检机器人同步定位与地图构建方法。