一种建图方法、装置及智能机器人制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及同步定位与建图技术领域，公开了一种建图方法、装置及智能机器人，该方法首先获取智能机器人当前所探测得到的栅格地图，然后，提取栅格地图的可探测边界，接着，根据预设快速开拓算法，从提取到的可探测边界中确定最优的可探测边界，最后，控制所述智能机器人从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测，扩充所述栅格地图，执行本发明专利技术实施例提供的建图方法的智能机器人能够自主建图，不需要人工操作，节省人力。

【技术实现步骤摘要】
一种建图方法、装置及智能机器人
本专利技术涉及同步定位与建图
，特别涉及一种建图方法、装置及智能机器人。
技术介绍
随着同步定位与建图技术的发展，机器人越来越智能化，机器人在各行各业中的应用也越来越广泛，而随着智能时代到来，目前出现了一种室内机器人，能够绘制室内地图，具备导航功能。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前的室内导航机器人，在前期绘制室内地图时，通常是由人工遥控机器人扫描所在工作空间，利用测距的传感器进行室内地图的绘制，虽然这个建图的过程只需要进行一次，但是必要的人工操作带来的结果就是需要专业的技术人员事先知道完整的地图或者室内空间结构，其耗费的人力成本也较高。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本专利技术实施例的目的是提供一种能够自主工作的建图方法、装置及智能机器人。本专利技术实施例的目的是通过如下技术方案实现的：为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例中提供了一种建图方法，应用于智能机器人，包括：获取所述智能机器人当前所探测得到的栅格地图；提取所述栅格地图的可探测边界；根据预设快速开拓算法，从提取到的可探测边界中确定最优的可探测边界；控制所述智能机器人从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测，扩充所述栅格地图。在一些实施例中，所述根据预设快速开拓算法，从提取到的可探测边界中确定最优的可探测边界的步骤，进一步包括：获取所述智能机器人与各可探测边界之间的距离、所述智能机器人的前进方向与各可探测边界之间的夹角，以及，各可探测边界的大小；根据所述智能机器人与各可探测边界之间的距离、智能机器人的前进方向与各可探测边界之间的夹角，以及，各可探测边界的大小，计算各所述可探测边界的探测代价；将所述探测代价最高的可探测边界作为最优的可探测边界。在一些实施例中，所述计算各所述可探测边界的探测代价的计算公式如下：其中，表示所述可探测边界j的探测代价，fjD表示所述智能机器人与可探测边界j之间的距离，fjS表示所述可探测边界j的大小，fjR表示所述智能机器人的前进方向与可探测边界j之间的夹角，ωd表示所述fjD的权重，ωs表示所述fjS的权重，ωr表示所述fjR的权重。在一些实施例中，所述控制所述智能机器人从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测的步骤，进一步包括：获取所述最优的可探测边界的中间点；在所述栅格地图中寻找从所述智能机器人的当前位置到所述中间点的第一通行路径；若找到所述第一通行路径，则控制所述智能机器人沿所述第一通行路径移至所述中间点，然后从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测。在一些实施例中，所述方法还包括：若没有寻找到所述第一通行路径，则获取所述最优的可探测边界所构成的几何图形的重心；在所述栅格地图中寻找从所述智能机器人的当前位置到所述重心的第二通行路径；若找到到所述第二通行路径，则控制所述智能机器人沿所述第二通行路径移动至所述重心，然后从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测。为解决上述技术问题，第二方面，本专利技术实施例中提供了一种建图装置，包括：获取模块，用于获取所述智能机器人当前所探测得到的栅格地图；提取模块，用于提取所述栅格地图的可探测边界；确定模块，用于根据预设快速开拓算法，从提取到的可探测边界中确定最优的可探测边界；控制模块，用于控制所述智能机器人从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测，扩充所述栅格地图。在一些实施例中，所述确定模块还用于获取所述智能机器人与各可探测边界之间的距离、所述智能机器人的前进方向与各可探测边界之间的夹角，以及，各可探测边界的大小；根据所述智能机器人与各可探测边界之间的距离、智能机器人的前进方向与各可探测边界之间的夹角，以及，各可探测边界的大小，计算各所述可探测边界的探测代价；将所述探测代价最高的可探测边界作为最优的可探测边界。在一些实施例中，所述计算各所述可探测边界的探测代价的计算公式如下：其中，表示所述可探测边界j的探测代价，fjD表示所述智能机器人与可探测边界j之间的距离，fjS表示所述可探测边界j的大小，fjR表示所述智能机器人的前进方向与可探测边界j之间的夹角，ωd表示所述fjD的权重，ωs表示所述fjS的权重，ωr表示所述fjR的权重。在一些实施例中，所述控制模块还用于获取所述最优的可探测边界的中间点；在所述栅格地图中寻找从所述智能机器人的当前位置到所述中间点的第一通行路径；若找到所述第一通行路径，则控制所述智能机器人沿所述第一通行路径移至所述中间点，然后从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测。在一些实施例中，所述控制模块还用于若没有寻找到所述第一通行路径，则获取所述最优的可探测边界所构成的几何图形的重心；在所述栅格地图中寻找从所述智能机器人的当前位置到所述重心的第二通行路径；若找到到所述第二通行路径，则控制所述智能机器人沿所述第二通行路径移动至所述重心，然后从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测。为解决上述技术问题，第三方面，本专利技术实施例提供了一种智能机器人，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上第一方面所述的方法。为解决上述技术问题，第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上第一方面所述的方法。为解决上述技术问题，第五方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如上第一方面所述的方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施例中提供了一种建图方法，该方法首先获取智能机器人当前所探测得到的栅格地图，然后，提取栅格地图的可探测边界，接着，根据预设快速开拓算法，从提取到的可探测边界中确定最优的可探测边界，最后，控制所述智能机器人从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测，扩充所述栅格地图，执行本专利技术实施例提供的建图方法的智能机器人能够自主建图，不需要人工操作，节省人力。附图说明一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是本专利技术实施例提供的方法的其中一种应用场景的示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种建图方法的流程图；图3是图2所示方法中步骤130的一子流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建图方法，其特征在于，应用于智能机器人，包括：/n获取所述智能机器人当前所探测得到的栅格地图；/n提取所述栅格地图的可探测边界；/n根据预设快速开拓算法，从提取到的可探测边界中确定最优的可探测边界；/n控制所述智能机器人从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测，扩充所述栅格地图。/n

【技术特征摘要】
1.一种建图方法，其特征在于，应用于智能机器人，包括：
获取所述智能机器人当前所探测得到的栅格地图；
提取所述栅格地图的可探测边界；
根据预设快速开拓算法，从提取到的可探测边界中确定最优的可探测边界；
控制所述智能机器人从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测，扩充所述栅格地图。


2.根据权利要求1所述的建图方法，其特征在于，所述根据预设快速开拓算法，从提取到的可探测边界中确定最优的可探测边界的步骤，进一步包括：
获取所述智能机器人与各可探测边界之间的距离、所述智能机器人的前进方向与各可探测边界之间的夹角，以及，各可探测边界的大小；
根据所述智能机器人与各可探测边界之间的距离、智能机器人的前进方向与各可探测边界之间的夹角，以及，各可探测边界的大小，计算各所述可探测边界的探测代价；
将所述探测代价最高的可探测边界作为最优的可探测边界。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算各所述可探测边界的探测代价的计算公式如下：



其中，表示所述可探测边界j的探测代价，fjD表示所述智能机器人与可探测边界j之间的距离，fjS表示所述可探测边界j的大小，fjR表示所述智能机器人的前进方向与可探测边界j之间的夹角，ωd表示所述fjD的权重，ωs表示所述fjS的权重，ωr表示所述fjR的权重。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的建图方法，其特征在于，
所述控制所述智能机器人从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测的步骤，进一步包括：
获取所述最优的可探测边界的中间点；
在所述栅格地图中寻找从所述智能机器人的当前位置到所述中间点的第一通行路径；
若找到所述第一通行路径，则控制所述智能机器人沿所述第一通行路径移至所述中间点，然后从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测。


5.根据权利要求4所述的建图方法，其特征在于，所述方法还包括：
若没有寻找到所述第一通行路径，则获取所述最优的可探测边界所构成的几何图形的重心；
在所述栅格地图中寻找从所述智能机器人的当前位置到所述重心的第二通行路径；
若找到到所述第二通行路径，则控制所述智能机器人沿所述第二通行路径移动至所述重心，然后从所述最优的可探测边界对未知区域进行探测。


6.一种建图装置，其特征在于，应用于智能机器人，包括：
获取模块，用于获取所述智能机器人当前所探测得到的栅格地图；
提取模块，用于提取所述栅格地图的可探测边界；
确定模块，用于根据预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文超，黄巍伟，
申请(专利权)人：中新智擎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44