一种构建栅格地图的控制方法和芯片及机器人技术

本发明专利技术涉及一种构建栅格地图的控制方法，当栅格地图已标记栅格的坐标达到所述栅格地图边界的预设范围时，根据已标记栅格的坐标偏移结果超过边界的情况，计算出坐标实际变化量。本发明专利技术通过对栅格地图进行偏移，解决了机器人出发点位置受实际地图边界影响的问题，使得机器人在各种地形环境下充分利用栅格地图运动，提高栅格地图的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种构建栅格地图的控制方法和芯片及机器人
本专利技术涉及电子信息和智能控制
，具体涉及一种构建栅格地图的控制方法和芯片及机器人。
技术介绍
目前大多数扫地机器人都是使用栅格法进行建图的，然后再更新栅格地图状态。栅格法是使用大小相同的栅格划分机器人的工作空间，并用栅格数组来表示环境，每个栅格要么处于自由空间中，要么在障碍物空间中。这种方法的优点是简单，易于实现，具有表示不规则障碍物的能力，从而为路径规划的实现带来了很多方便；缺点是表示效率不高，存在着时空开销与精度之间的矛盾。机器人以遍历的方式创建栅格地图，机器人的出发点一般定位于栅格地图的中心点，栅格地图范围大小固定，假如机器人一直朝一个方向清扫，则地图很容易超过边界。比如机器人出发点位置的右边靠墙，左边的可清扫区域的范围比较大，那么机器人朝出发点位置的左边方向运动会导致其实际使用的地图超过边界，而出发点位置的右边方向的地图却空着没有使用，所以静态建立好的栅格地图中有一些空间被闲置而没有利用到，导致清扫面积受限。现有公布号为CN106873601A的中国专利为解决上述问题，根据实际使用地图超过边界的情况，实时平移整个栅格地图，但在地图超过边界时需要开辟内存来缓冲已经越界的栅格地图数据，待地图平移后将缓冲数据写入地图中，这一过程使得算法流程复杂，并使得硬件系统的负载加大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种构建栅格地图的控制方法，机器人的当前位置达到栅格地图边界的预设范围时，根据实际使用栅格地图的情况，对已标记栅格的坐标进行偏移。本专利技术的具体技术方案如下：一种构建栅格地图的控制方法，包括如下步骤：步骤S1：当机器人当前位置达到栅格地图边界的预设范围时，进入步骤S2，否则跳出步骤S1；步骤S2：判断已标记栅格的坐标预偏移结果是否超过所述栅格地图边界，是则计算出坐标实际变化量，并进入步骤S3，否则跳出步骤S2；步骤S3：根据坐标实际变化量对已标记栅格的坐标进行偏移，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变。进一步地，所述控制方法的的步骤S1的具体方法包括：步骤S11：在所述栅格地图的X-Y平面直角坐标系的第一象限内绘制机器人工作区域的边界，并记录机器人的当前位置对应的栅格坐标,并进入步骤S12；步骤S12：判断是否,是则确定机器人的当前位置达到所述栅格地图第一边界的预设范围，并进入步骤S2;否则进入步骤S13;步骤S13：判断是否，是则确定机器人的当前位置达到所述栅格地图第二边界的预设范围，并进入步骤S2，否则进入步骤S14;步骤S14：判断是否，是则确定机器人的当前位置达到所述栅格地图第三边界的预设范围，并进入步骤S2，否则进入步骤S15;步骤S15：判断是否，是则确定机器人的当前位置达到所述栅格地图第四边界的预设范围，并进入步骤S2，否则跳出步骤S1；其中，所述栅格地图的坐标取值范围是,第一边界是直线X=0，第二边界是直线X=Xn，第三边界是直线Y=0，第四边界是直线Y=Yn，Xc是机器人的当前位置对应栅格的横坐标，Yc是机器人的当前位置对应栅格的纵坐标；M表示为所述栅格地图边界的预设范围内的坐标变化量；abs表示取机器人当前位置与所述栅格地图边界的距离的绝对值。进一步地，所述控制方法的步骤S2的具体方法包括：步骤S21：时，判断是否，是则所述已标记栅格的横坐标加上Xn-MAXx，并进入步骤S3，否则加上N,并进入步骤S3；步骤S22：时，判断是否，是则所述已标记栅格的横坐标减去MINx，并进入步骤S3，否则减去N，并进入步骤S3；步骤S23：时，判断是否，是则所述已标记栅格的纵坐标加上Yn-MAXy，并进入步骤S3，否则加上N，并进入步骤S3；步骤S24：时，判断是否，是则所述已标记栅格的纵坐标减去MINy，并进入步骤S3，否则减去N，并进入步骤S3；其中MAXx是机器人在X轴方向上已标记栅格的最大横坐标，MINx是机器人在X轴方向上已标记栅格的最小横坐标，MAXy是机器人在Y轴方向上已标记栅格的最大纵坐标，MINy是机器人在Y轴方向上已标记栅格的最小纵坐标，N表示所述栅格地图中已标记栅格的坐标在X轴或Y轴方向上的参考变化量。进一步地，所述控制方法的步骤S3的具体方法包括：时，如果所述已标记栅格的横坐标加上Xn-MAXx，则所述已标记栅格的坐标往X轴正方向偏移Xn-MAXx个栅格，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变；如果所述已标记栅格的横坐标加上N，则所述已标记栅格的坐标往X轴正方向偏移N个栅格，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变；时，如果所述已标记栅格的横坐标减去MINx，则所述已标记栅格的坐标往X轴负方向偏移MINx个栅格，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变；如果所述已标记栅格的横坐标减去N，则所述已标记栅格的坐标往X轴负方向偏移N个栅格，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变；时，如果所述已标记栅格的纵坐标加上Yn-MAXy，则所述已标记栅格的坐标往Y轴正方向偏移Yn-MAXy个栅格，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变；如果所述已标记栅格的纵坐标加上N，则所述已标记栅格的坐标往Y轴正方向偏移N个栅格，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变；时，如果所述已标记栅格的纵坐标减去MINy，则所述已标记栅格的坐标往Y轴负方向偏移MINy个栅格，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变；如果所述已标记栅格的纵坐标减去N，则所述已标记栅格的坐标往Y轴负方向偏移N个栅格，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变。进一步地，所述已标记栅格的状态信息是机器人根据实际环境对栅格地图进行标记得到的，包括了机器人正常通过、机器人遇到障碍物和机器人进行沿边行为。进一步地，所述坐标变化量M的数值设置为2。进一步地，所述已标记栅格的坐标发生偏移过程中，机器人静止不动；所述已标记栅格的坐标偏移后，机器人当前位置对应的栅格坐标不在栅格地图边界的预设范围内。进一步地，在所述栅格地图的X-Y平面直角坐标系上,机器人出发点对应的栅格坐标为(Xn/2,Yn/2)。一种芯片，用于存储程序，所述程序用于控制机器人执行上述的一种构建栅格地图的控制方法。一种机器人，包括控制芯片，所述控制芯片为上述的芯片。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种构建栅格地图的控制方法，根据机器人当前位置达到栅格地图边界预设范围的情况，将栅格地图上已标记栅格进行偏移，在不超过所述栅格地图边界的前提下，利用栅格地图中剩余的空白栅格，扩大机器人在栅格地图中可利用的坐标区域，使得机器人在各种地形环境下充分利用栅格地图运动，有效地提高栅格地图利用率，相对于现有技术，算法步骤更为简洁，在系统内存较小的情况下，栅格地图的使用更加合理。附图说明图1为本专利技术一种构建栅格地图的控制方法流程图；图2为机器人达到所述栅格地图的边界线X=0的预设范围时，栅格地图中已标记栅格的坐标路径示意图；图3为附图2中已标记栅格的坐标向X轴正方向偏移Xn-MAXx个栅格后的已标记栅格的坐标路径示意图；图4为附图2中已标记栅格的坐标向X轴正方向偏移N个栅格后的已标记栅格的坐标路径示意图；图5为机器人达到所述栅格地图的边界线X=Xn的预设范围时，栅格地图中已标记栅格的坐标路径示意图；图6为附图5中已标记栅格的坐标向X轴负方向偏移MINx个栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构建栅格地图的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：当机器人当前位置达到栅格地图边界的预设范围时，进入步骤S2，否则跳出步骤S1；步骤S2：判断已标记栅格的坐标预偏移结果是否超过所述栅格地图边界，是则计算出坐标实际变化量，并进入步骤S3，否则跳出步骤S2；步骤S3：根据坐标实际变化量对已标记栅格的坐标进行偏移，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变。

【技术特征摘要】
1.一种构建栅格地图的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：当机器人当前位置达到栅格地图边界的预设范围时，进入步骤S2，否则跳出步骤S1；步骤S2：判断已标记栅格的坐标预偏移结果是否超过所述栅格地图边界，是则计算出坐标实际变化量，并进入步骤S3，否则跳出步骤S2；步骤S3：根据坐标实际变化量对已标记栅格的坐标进行偏移，所述已标记栅格保持偏移前的状态信息不变。2.根据权1所述控制方法，其特征在于，所述控制方法的步骤S1的具体方法包括：步骤S11：在所述栅格地图的X-Y平面直角坐标系的第一象限内绘制机器人工作区域的边界，并记录机器人当前位置对应的栅格坐标,并进入步骤S12；步骤S12：判断是否,是则确定机器人的当前位置达到所述栅格地图第一边界的预设范围，并进入步骤S2;否则进入步骤S13;步骤S13：判断是否，是则确定机器人的当前位置达到所述栅格地图第二边界的预设范围，并进入步骤S2，否则进入步骤S14;步骤S14：判断是否，是则确定机器人的当前位置达到所述栅格地图第三边界的预设范围，并进入步骤S2，否则进入步骤S15;步骤S15：判断是否，是则确定机器人的当前位置达到所述栅格地图第四边界的预设范围，并进入步骤S2，否则跳出步骤S1；其中，所述栅格地图的坐标取值范围是,第一边界是直线X=0，第二边界是直线X=Xn，第三边界是直线Y=0，第四边界是直线Y=Yn，Xc是机器人的当前位置对应栅格的横坐标，Yc是机器人的当前位置对应栅格的纵坐标；M表示为所述栅格地图边界的预设范围内的坐标变化量；abs表示取机器人当前位置与所述栅格地图边界的距离的绝对值。3.根据权2所述控制方法，其特征在于，所述控制方法的步骤S2的具体方法包括：步骤S21：时，判断是否，是则所述已标记栅格的横坐标加上Xn-MAXx，并进入步骤S3，否则加上N,并进入步骤S3；步骤S22：时，判断是否，是则所述已标记栅格的横坐标减去MINx，并进入步骤S3，否则减去N，并进入步骤S3；步骤S23：时，判断是否，是则所述已标记栅格的纵坐标加上Yn-MAXy，并进入步骤S3，否则加上N，并进入步骤S3；步骤S24：时，判断是否，是则所述已标记栅格的纵坐标减去MINy，并进入步骤S3，否则减去N，并进入步骤S3；其中MAXx是机器人在X轴方向上已标记栅格的最大横坐标，MINx是机器人在X轴方向上已标记栅格的最小横坐标，MAXy是机器人在Y轴方向上已标记栅格...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永勇，肖刚军，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44