移动装置及用于移动装置的数据采集主动控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于移动装置的数据采集的主动控制方法，包括：从目标环境的三维地图中选择至少一个特征位置，记录所述至少一个特征位置的相关数据；当移动装置在目标环境中移动时，根据移动装置对自身的定位结果，对搭载在移动装置上的一个或多个数据采集设备进行控制，以使所述一个或多个数据采集设备采集所述至少一个特征位置的相关数据。本发明专利技术还公开了一种用于移动装置的数据采集的主动控制装置以及一种移动装置。基于本发明专利技术实施例的移动装置能够对数据的采集方式进行主动控制，主动获取需要的数据，可用于自身精确定位。

【技术实现步骤摘要】
移动装置及用于移动装置的数据采集主动控制方法和装置
本专利技术涉及移动装置，具体涉及一种移动装置以及用于移动装置的数据采集主动控制方法和装置。
技术介绍
移动装置是指具有定位和/或导航功能的装置设备，例如移动机器人、载人飞行器、无人机等等。以移动机器人为例，移动机器人在移动过程中需要不断对其所处环境以及自身的位置进行定位，可采用的传感器有多种，如移动机器人自身的内部传感器(里程仪、陀螺、罗盘、加速计等)，还有移动机器人携带的外部传感器(激光测距仪、视觉传感器等)。大多数移动机器人同时具备多种定位传感器，不同的传感器组合采用不同的定位算法，都可以为移动机器人定位所使用。即时定位与地图构建(SimultaneousLocalizationandMapping，SLAM)技术指移动机器人在自身位置不确定的条件下，在未知环境中创建地图，同时利用地图进行自主定位和导航。SLAM问题也可以描述为：移动机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置估计和传感器数据进行自身定位，同时建造增量式地图。SLAM问题主要包括四个基本方面：一、如何进行环境描述，即环境地图的表示方法；二、怎样获得环境信息，移动机器人在环境中漫游并记录传感器的感知数据，这涉及到移动机器人的定位与环境特征提取问题；三、怎样表示获得的环境信息，并根据环境信息更新地图，这需要解决对不确定信息的描述和处理方法；四、发展稳定、可靠的SLAM方法。针对上述第二个方面，已有研究指出，随着视觉图像处理技术的发展，视觉传感器可较好地应用于移动机器人的同时定位与建图，为了解决以往移动机器人搭载前向摄像机无法获取足够的图像数据导致地图构建困难的问题，还研发出使摄像机光轴与室内天花板垂直，获取天花板的视觉图像，通过对天花板上规律分布的角点采用一定算法构建三维场景地图，用于移动机器人定位和路径规划。但是，经过大量实验研究发现，无论移动机器人搭载的摄像机朝向前方还是朝向天花板，在移动机器人漫游定位过程中均存在缺陷，对于天花板定位方法，移动机器人仅仅是被动的接收摄像机拍摄的天花板视觉信息，如果天花板上角点分布不规律，或者完全没有角点，将直接影响定位效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种移动装置以及用于移动装置的数据采集主动控制方法和装置，在移动装置上搭载数据采集设备，移动过程中根据需要对数据采集设备进行控制和调节，主动地获取环境中有用的特征位置数据。一方面，本专利技术提供一种用于移动装置的数据采集的主动控制方法，包括：从目标环境的三维地图中选择至少一个特征位置，记录所述至少一个特征位置的相关数据；当移动装置在目标环境中移动时，根据移动装置对自身的定位结果，对搭载在移动装置上的一个或多个数据采集设备进行控制，以使所述一个或多个数据采集设备采集所述至少一个特征位置的相关数据。优选地，在所述一个或多个数据采集设备采集与所述至少一个特征位置相关的数据之后，所述方法还包括：将所述一个或多个数据采集设备采集到的所述数据与从目标环境的三维地图中记录的所述数据进行比较；根据比较结果修正移动装置对自身的定位结果。优选地，其中当移动装置从第一位置移动到第二位置时，所述一个或多个数据采集设备经控制采集第一特征位置的相关数据，当移动装置从第二位置移动到第三位置时，所述一个或多个数据采集设备经控制从当前状态变为再次采集第一特征位置的相关数据。优选地，其中当移动装置从第一位置移动到第二位置时，所述一个或多个数据采集设备经控制采集第一特征位置的相关数据，当移动装置从第二位置移动到第三位置时，所述一个或多个数据采集设备经控制从当前状态变为采集第二特征位置的相关数据。优选地，其中所述特征位置指的是目标环境中能够被移动装置识别且不会随时间发生变化的位置。优选地，其中所述特征位置包括以下各项中的至少一项：室内任意两面墙与天花板形成的墙角、门框、墙壁、墙壁装饰、天花板装饰、室外固定建筑物。优选地，其中所述一个或多个数据采集设备安装在移动装置上，工作时所述一个或多个数据采集设备经控制改变数据采集方式。优选地，其中所述一个或多个数据采集设备包括以下各种设备中的至少一种设备：摄像头、红外摄像机、雷达、超声波感应器、激光测距仪。另一方面，本专利技术还提供一种用于移动装置的数据采集的主动控制装置，包括：特征位置确定模块，用于从目标环境的三维地图中选择至少一个特征位置，记录所述至少一个特征位置的相关数据；数据采集设备控制模块，用于当移动装置在目标环境中移动时，根据移动装置对自身的定位结果，对搭载在移动装置上的一个或多个数据采集设备进行控制，以使所述一个或多个数据采集设备采集所述至少一个特征位置的相关数据。再一方面，本专利技术还提供一种移动装置，包括：移动装置本体；安装在移动装置本体上的一个或多个数据采集设备；处理器；以及用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器用于从目标环境的三维地图中选择至少一个特征位置，记录所述至少一个特征位置的相关数据；当移动装置本体在目标环境中移动时，根据移动装置本体对自身的定位结果，对搭载在移动装置本体上的一个或多个数据采集设备进行控制，以使所述一个或多个数据采集设备采集所述至少一个特征位置的相关数据。本专利技术的实施例为移动装置引入主动控制和调整数据采集方式的概念，为移动装置搭载多种数据采集设备，根据自身所处位置控制改变数据采集方式，主动地去找寻有助于自身定位的信息。相对于以往摄像机单一朝向前方或朝向天花板、被动接收视觉信息的方案，本专利技术实施例数据采集方式灵活，不易受环境因素影响，后期定位效果好。附图说明图1是本专利技术实施例的用于移动装置的数据采集的主动控制方法流程图。图2是本专利技术一个实施例的场景示意图。图3是本专利技术另一实施例的场景示意图。图4是本专利技术另一实施例的用于移动装置的数据采集的主动控制方法流程图。图5是本专利技术实施例的主动控制装置的结构框图。图6是本专利技术另一实施例的主动控制装置的结构框图。具体实施方式以下结合附图以及具体实施例，对本专利技术的技术方案进行详细描述。图1示出了本专利技术实施例的数据采集主动控制方法流程图，包括：S101，从目标环境的三维地图中选择至少一个特征位置，记录所述至少一个特征位置的相关数据；S102，当移动装置在目标环境中移动时，根据移动装置对自身的定位结果，对搭载在移动装置上的一个或多个数据采集设备进行控制，以使所述一个或多个数据采集设备采集所述至少一个特征位置的相关数据。基于上述方案，可根据移动装置自身所处的位置，对所搭载的一种或多种数据采集设备进行主动控制，通过例如调节采集设备的数据采集方向、改变采集设备的组合形式、开启/关闭某些采集设备等方式，来主动地改变移动装置整体的数据采集方式，从而在移动过程中不断获取特征位置的数据。在本专利技术的实施例中，特征位置是指那些能够被移动装置识别且不会随时间发生变化的位置，例如，对于室内的移动装置(如移动机器人)而言，特征位置可以是室内任意两面墙与天花板形成的墙角、门框、墙壁、墙壁装饰和/或天花板装饰；对于室外的移动装置(如飞行器)而言，特征位置可以是固定建筑物。以下通过多个具体实施例描述本专利技术的实现过程。在本专利技术的实施例中，原则上可选用任何已有的或尚未面世的数据采集设备，只要能搭载在移动装置本体上即可。常见的数据采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，包括：从目标环境的三维地图中选择至少一个特征位置，记录所述至少一个特征位置的相关数据；当移动装置在目标环境中移动时，根据移动装置对自身的定位结果，对搭载在移动装置上的一个或多个数据采集设备进行控制，以使所述一个或多个数据采集设备采集所述至少一个特征位置的相关数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，包括：从目标环境的三维地图中选择至少一个特征位置，记录所述至少一个特征位置的相关数据；当移动装置在目标环境中移动时，根据移动装置对自身的定位结果，对搭载在移动装置上的一个或多个数据采集设备进行控制，以使所述一个或多个数据采集设备采集所述至少一个特征位置的相关数据。2.如权利要求1所述的用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，在所述一个或多个数据采集设备采集与所述至少一个特征位置相关的数据之后，所述方法还包括：将所述一个或多个数据采集设备采集到的所述数据与从目标环境的三维地图中记录的所述数据进行比较；根据比较结果修正移动装置对自身的定位结果。3.如权利要求1所述的用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，其中当移动装置从第一位置移动到第二位置时，所述一个或多个数据采集设备经控制采集第一特征位置的相关数据，当移动装置从第二位置移动到第三位置时，所述一个或多个数据采集设备经控制从当前状态变为再次采集第一特征位置的相关数据。4.如权利要求1所述的用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，其中当移动装置从第一位置移动到第二位置时，所述一个或多个数据采集设备经控制采集第一特征位置的相关数据，当移动装置从第二位置移动到第三位置时，所述一个或多个数据采集设备经控制从当前状态变为采集第二特征位置的相关数据。5.如权利要求1-4中任一项所述的用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，其中所述特征位置指的是目标环境中能够被移动装置识别且不会随时间发生变化的位置。6.如权利要求5所述的用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，其中所述特征位置包括以下各项中的至少一项：室内任意两面墙与天花板形成的墙角、门框、墙壁、墙壁装饰、天花板装饰、室外固定建筑物。7.如权利要求1-4中任一项所述的用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，其中所述一个或多个数据采集设备安装在移动装置上，工作时所述一个或多个数据采集设备经控制改变数据采集方式。8.如权利要求7所述的用于移动装置的数据采集的主动控制方法，其特征在于，其中所述一个或多个数据采集设备包括以下各种设备中的至少一种设备：摄像头、红外摄像机、雷达、超声波感应器、激光测距仪。9.一种用于移动装置的数据采集的主动控制装置，其特征在于，包括：特征位置确定模块，用于从目标环境的三维地图中选择至少一个特征位置，记录所述至少一个特征位置的相关数据；数据采集设备控制模块，用于当移动装置在目标环境中移动时，根据移动装置对自身的定位结果，对搭载在移动装置上的一个或多个数据采集设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：印璇，
申请(专利权)人：北京众力积木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11