一种导航代价图的更新方法、装置及设备制造方法及图纸

一种导航代价图的更新方法包括：在导航地图启动前，将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图；在导航地图启动时，将所述静态膨胀图与导航过程中检测到的障碍物进行叠加，得到主代价图；在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图。将导航过程中检测到的障碍物与所述静态膨胀图叠加，得到主代价图，并对所述主代价图中的障碍物所在位置的局部范围进行膨胀，由于膨胀范围大大减小，从而使得导航地图启动和运行时，可以有效的减少膨胀所消耗的时间，有利于提高导航响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种导航代价图的更新方法、装置及设备
本申请属于导航领域，尤其涉及一种导航代价图的更新方法、装置及设备。
技术介绍
在生成机器人导航地图时，我们通常需要将机器人对环境的感知用不同的数据类型储存起来，但是如果将所有的数据都放在一张地图上，那么在每次更新地图单元格的时候，就要将所有类型的数据全部处理，同时在刷新的时候有些数据就会被强行刷新导致丢失数据。为了避免这种弊端，在ROS(机器人操作系统)里现在采用的是分层代价图(costmap)，分层代价图包括静态层、虚拟墙层和动态障碍物层，当动态障碍物层发生变化时，只需要更新动态障碍物层中的信息，再对各层进行叠加和膨胀，可有效的避免对所有数据全部处理。但是，为了避免动态障碍物层的障碍物影响导航路径的规划，在启动导航时通常会将动态障碍物层中的临时障碍物清空，然后根据之前存储的静态层和虚拟墙层，以及清空后的动态障碍物层进行叠加和膨胀。由于膨胀过程中需要对每个像素运行膨胀算法，需要耗费较长的时间，比如在0.05米像素的分辨率下，一张1万平的地图，全图膨胀大约需要15秒左右，不利于提高导航响应速度。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种导航代价图的更新方法、装置和设备，以解决现有技术中清空临时障碍物时，需要对静态层、虚拟墙层和清空后的动态障碍物层叠加和膨胀，需要耗费较长时间，不利于提高代价图的更新效率的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种导航代价图的更新方法，所述导航代价图的更新方法包括：在导航地图启动前，将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图；在导航地图启动时，将所述静态膨胀图与导航过程中检测到的障碍物进行叠加，得到主代价图；在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图。结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，对所述静态主图进行膨胀，得到静态膨胀图的步骤在设备开机时完成。结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图的步骤包括：获取设备当前所在的位置；根据所述设备当前所在的位置，估计设备的活动区域；对所述静态主图的所述活动区域进行膨胀，得到静态膨胀图。结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图的步骤包括：对所述静态主图进行全图膨胀，生成静态膨胀图。结合第一方面、第一方面的第一种可能实现方式、第一方面的第二种可能实现方式或第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图的步骤包括：当导航过程中检测到新的障碍物时，确定所述障碍物的位置；根据所述障碍物的位置确定膨胀范围；根据所述膨胀范围，对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图。本申请实施例的第二方面提供了一种导航代价图的更新装置，所述导航代价图的更新装置包括：静态膨胀图生成单元，用于在导航地图启动前，将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图；主代价图生成单元，用于在导航地图启动时，将所述静态膨胀图与导航过程中检测到的障碍物进行叠加，得到主代价图；在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图导航代价图更新单元，用于在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图。结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述静态膨胀图生成单元包括：设备位置获取子单元，用于获取设备当前所在的位置；活动区域确定子单元，用于根据所述设备当前所在的位置，估计设备的活动区域；第一膨胀子单元，用于对所述静态主图的所述活动区域进行膨胀，得到静态膨胀图。结合第二方面，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述导航代价图更新单元包括：障碍物位置获取子单元，用于当导航过程中检测到新的障碍物时，确定所述障碍物的位置；叠加范围确定子单元，用于根据所述障碍物的位置确定膨胀范围；第二膨胀子单元，用于根据所述膨胀范围，对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图。本申请实施例的第三方面提供了一种导航代价图的更新设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述导航代价图的更新方法的步骤。本申请实施例的第四方面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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述导航代价图的更新方法的步骤。本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过在导航地图启动前，将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，并对静态主图进行膨胀生成静态膨胀图，在导航地图启动时，将导航过程中检测到的障碍物与所述静态膨胀图叠加，得到主代价图，并对所述主代价图中的障碍物所在位置的局部范围进行膨胀，由于膨胀范围大大减小，从而使得导航地图启动和运行时，可以有效的减少膨胀所消耗的时间，有利于提高导航响应速度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种导航代价图的更新方法的实现流程示意图；图2是本申请实施例提供的导航代价图的更新场景示意图；图3是本申请实施例提供的一种静态膨胀图的生成方法的实现流程示意图；图4是本申请实施例提供的导航代价图膨胀更新的实现流程示意图；图5是本申请实施例提供的导航代价图的更新过程示意图；图6是本申请实施例的一种导航代价图的更新装置的结构示意图；图7是本申请实施例提供的导航代价图的更新设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1为本申请实施例提供的一种导航代价图的更新方法的实现流程示意图，详述如下：在步骤S101中，在导航地图启动前，将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图；...

【技术保护点】
1.一种导航代价图的更新方法，其特征在于，所述导航代价图的更新方法包括：/n在导航地图启动前，将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图；/n在导航地图启动时，将所述静态膨胀图与导航过程中检测到的障碍物进行叠加，得到主代价图；/n在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图。/n

【技术特征摘要】
1.一种导航代价图的更新方法，其特征在于，所述导航代价图的更新方法包括：
在导航地图启动前，将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图；
在导航地图启动时，将所述静态膨胀图与导航过程中检测到的障碍物进行叠加，得到主代价图；
在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图。


2.根据权利要求1所述的导航代价图的更新方法，其特征在于，所述将分层代价图中的静态层与虚拟墙层叠加得到静态主图，对所述静态主图进行膨胀，得到静态膨胀图的步骤在设备开机时完成。


3.根据权利要求1所述的导航代价图的更新方法，其特征在于，所述对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图的步骤包括：
获取设备当前所在的位置；
根据所述设备当前所在的位置，估计设备的活动区域；
对所述静态主图的所述活动区域进行膨胀，得到静态膨胀图。


4.根据权利要求1所述的导航代价图的更新方法，其特征在于，所述对所述静态主图进行膨胀，生成静态膨胀图的步骤包括：
对所述静态主图进行全图膨胀，生成静态膨胀图。


5.根据权利要求1-4任一项所述的导航代价图的更新方法，其特征在于，所述在所述障碍物所在的局部范围对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图的步骤包括：
当导航过程中检测到新的障碍物时，确定所述障碍物的位置；
根据所述障碍物的位置确定膨胀范围；
根据所述膨胀范围，对所述主代价图进行膨胀，得到更新的导航代价图。


6.一种导航代价图的更新装置，其特征在于，所述导航代价图的更新...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，刘洪剑，刘志超，张健，白龙彪，张思民，蒋晨晨，赵勇胜，庞建新，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44