标定双激光雷达外参

一、前言

1.1 目的

双激光雷达标定的目的在于确保两台激光雷达在AGV/AMR上的集成能够协同工作，提供一致和准确的环境感知数据。具体来说，标定目的是：

1. 坐标系统对齐：确保两台激光雷达的坐标系统对齐，使得它们能够提供一致的空间参照，便于后续的数据处理和环境理解。
2. 数据融合：通过标定，实现两台雷达数据的有效融合，增强机器人对环境的感知能力，提供更全面的视角。
3. 精确定位：提高AMR的定位精度，通过两个雷达的点云数据相互校验，减少单一激光雷达视野不良时可能产生的误差。

1.2 范围

本标定方法专为已经完成单激光雷达标定的AMR/AGV系统设计，用于对系统中的第二个激光雷达进行外参标定。

标定过程基于第一个激光雷达的已知外参，通过精确调整第二个雷达的外参，实现两个雷达点云数据的精确融合。

二、标定前的准备工作

2.1 标定环境

图 2-1 双激光雷达标定环境与目的

把AGV/AMR开到墙角，使两个激光雷达能够看到墙角轮廓（有共同视野）。图2-1中绿色圆圈是车头雷达，已标定（方法参见【激光外参标定】），因此它的逻辑位置在运动中心（黄色圆圈），在Detour上可见车头雷达观测到的墙角轮廓（图中黄色线段）。

车尾雷达由于未标定，因此它看到的墙角轮廓（图中红色线段）不会和车头雷达点云重合，因此要调整其外参，使两个雷达点云重叠一处。

标定环境应选择墙角（有相互垂直的墙体轮廓）以便对齐点云。墙体长度应大于3米。

2.2 设备检查

双雷达标定一般在车头激光雷达外参标定后执行。

如果第二个雷达是后装，或与第一个雷达标定时间较晚，则应对差速底盘（KIVA）和单线激光雷达进行彻底检查：

• 机械检查：确保所有机械部件正确安装，无松动或损坏。
• 电气检查：检查所有电气连接是否牢固，无短路或断路现象。移除激光雷达表面的保护膜，利旧激光雷达表面不能有污损或裂缝。
• 软件检查：确认 Detour 版本为生产版本，授权正确。
• 外参检查：第一个雷达标定参数正确。

2.3 人员培训

操作人员应接受适当的培训，以确保他们：

• 理解标定原理：了解标定的基本概念和原理。
• 熟悉操作流程：熟悉标定的每个步骤和操作要求。
• 掌握标定工具：掌握标定软件的使用方法。

三、标定方法

3.1 第二个雷达外参标定

根据（图2-1）所示原理，通过调整第二个雷达外参（图3-1），使其点云与第一个雷达点云重合。

由于双雷达要求对称安装，因此第二个雷达的外参与第一个雷达是对称关系，填入（图3-1）后观察其点云，应该在第一个雷达点云附近。

图3-1 修改雷达外参

注意：我们选择墙角作为标定环境，是因为它能够提供干净稳定的环境轮廓。一般而言，有直角轮廓，且没有移动物体和零碎货物的环境都适合标定。良好的标定环境，有利于下一步的自动配准功能。

判定两个雷达点云较近时，在“车体布局编辑器”界面中，选择第二个激光雷达，使用其动作的"相对另一雷达配准"功能。Detour会自动配准点云，并更新第二个雷达的外参。

图3-2 相对另一雷达配准

双激光雷达工作原理：每个雷达都有独立的激光里程计，Detour使用多里程计耦合算法，选择定位误差最小的里程计，输出机器人实时位姿。双激光雷达能够有效提高激光视野，当一个雷达视野不良时，比如贴近墙体、进入库位，另一个雷达继续输出正确位姿。

3.3 拼接两个激光雷达

在前后激光雷达标定完毕后，在车体布局编辑器中添加一个“同步多2D雷达拼接”类型的雷达，放在车体中心，命名为"midlidar"，如图3-3所示。

图 3-3 拼接前后激光雷达

"midlidar"的names字段值为"frontlidar,backlidar"，表示它引用前后雷达数据并实行拼接。

关闭车体布局编辑器，回到主界面，选择“里程计”标签，把“2D激光”引用的雷达改为“midlidar”，如图3-4所示。

图 3-4 使用midlidar作为激光里程计数据源

确认“2D激光”里程计状态为“已启动”，就可以使用了。

提示：配置完毕后记得保存配置（主界面菜单的"导航配置 / 保存"，配置文件名为detour.json）。