一种激光导航机器人的工作区域构建方法技术

本发明专利技术公开一种激光导航机器人的工作区域构建方法，该工作区域构建方法包括:步骤1、根据机器人当前标记位置的预设检测方向上实时构建的激光地图的图像像素点统计信息，在对应方向上定位出轮廓边界线段；步骤2、从各个预设检测方向上选择距离机器人当前标记位置最近的轮廓边界线段，以框定出一个包围机器人当前标记位置的初始工作区域；步骤3、根据预定义的封闭区域的环境特征，删除初始工作区域的非墙体障碍物线段，并沿着初始工作区域的非墙体障碍物线段所处的预设检测方向拓展初始工作区域，直到该方向上定位出的轮廓边界线段与已经删除非墙体障碍物线段的初始工作区域的轮廓边界线段相交形成符合预定义的封闭区域的环境特征的工作区域。

【技术实现步骤摘要】
一种激光导航机器人的工作区域构建方法
本专利技术涉及机器人激光即时定位和同步建图的
，尤其涉及一种激光导航机器人的工作区域构建方法。
技术介绍
机器人在室内地面自主导航移动的过程中，可以对室内地面轮廓边界(墙体围成的封闭区域的环境轮廓）、室内摆放的家居设备(可以称为非墙体障碍物)的摆放位置等进行检测，根据检测结果绘制室内地图并存储该室内地图，以便于后续根据存储的室内地图清扫室内地面。相关技术中，移动机器人可以检测障碍物(墙体或者非墙体障碍物）的位置，将障碍物的位置作为墙体的位置，将包括至少一个墙体围成的封闭区域作为室内地面区域，但是难以确保室内地面区域的轮廓边界位置处都是墙体，也不利于控制机器人后续进行沿墙行走。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术利用激光数据排除非墙体障碍物线段的干扰，实时分割区域的新的区域规划算法，让机器人在当前构建的局部工作区域内能够沿着墙壁行走。具体技术方案包括：一种激光导航机器人的工作区域构建方法，该工作区域构建方法包括:步骤1、根据机器人当前标记位置的预设检测方向上实时构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光导航机器人的工作区域构建方法，其特征在于，该工作区域构建方法包括:/n步骤1、根据机器人当前标记位置的预设检测方向上实时构建的激光地图的图像像素点统计信息，在对应方向上定位出轮廓边界线段，使得这些轮廓边界线段相交形成激光地图上相邻接的工作区域，其中，预设检测方向不跟随机器人当前移动方向的变化而改变；/n步骤2、从各个预设检测方向上选择距离机器人当前标记位置最近的轮廓边界线段，以框定出一个包围机器人当前标记位置的初始工作区域；/n步骤3、当初始工作区域不符合预定义的封闭区域的环境特征，删除初始工作区域的非墙体障碍物线段，并沿着初始工作区域的非墙体障碍物线段所处的预设检测方向拓展初始工...

【技术特征摘要】
1.一种激光导航机器人的工作区域构建方法，其特征在于，该工作区域构建方法包括:
步骤1、根据机器人当前标记位置的预设检测方向上实时构建的激光地图的图像像素点统计信息，在对应方向上定位出轮廓边界线段，使得这些轮廓边界线段相交形成激光地图上相邻接的工作区域，其中，预设检测方向不跟随机器人当前移动方向的变化而改变；
步骤2、从各个预设检测方向上选择距离机器人当前标记位置最近的轮廓边界线段，以框定出一个包围机器人当前标记位置的初始工作区域；
步骤3、当初始工作区域不符合预定义的封闭区域的环境特征，删除初始工作区域的非墙体障碍物线段，并沿着初始工作区域的非墙体障碍物线段所处的预设检测方向拓展初始工作区域，直到该方向上定位出的轮廓边界线段与已经删除非墙体障碍物线段的初始工作区域的轮廓边界线段相交形成符合预定义的封闭区域的环境特征的工作区域，其中，非墙体障碍物线段包括围成初始工作区域的不属于墙壁的轮廓边界线段和围成拓展后的初始工作区域的不属于墙壁的轮廓边界线段。


2.根据权利要求1所述工作区域构建方法，其特征在于，所述步骤1包括：
在机器人实时构建的激光地图的图像上，从所述机器人当前标记位置开始，以第一预定数量的像素点个数对应长度为距离间隔，沿着所述预设检测方向上进行所述障碍物的直方图统计，获得对应方向上的障碍物线段与机器人当前标记位置的相对位置信息，再在所述激光地图的图像上标记定位所述预设检测方向上的所述轮廓边界线段和孤立障碍物线段，并让所述轮廓边界线段相交形成所述激光地图上相邻接的不同工作区域；
其中，所述预设检测方向包括世界坐标系的X轴正方向、X轴负方向、Y轴正方向和Y轴负方向；或所述预设检测方向包括分别与世界坐标系的坐标轴方向成同一偏转方向上的预设角度设置的4个像素统计方向；
其中，障碍物线段包括所述轮廓边界线段和孤立障碍物线段。


3.根据权利要求2所述工作区域构建方法，其特征在于，所述障碍物的直方图统计的方法包括：
在机器人的激光传感器的扫描范围内，以所述第一预定数量的像素点个数为距离间隔，从所述机器人当前标记位置开始沿着所述预设检测方向依次划分出检测区间，并统计各个所述检测区间内的等灰度级像素点出现的个数，用于获取相应检测区间内的所述障碍物线段的长度，并完成所述预设检测方向上的障碍物线段的定位标记；
其中，各个检测区间内的障碍物线段是由相应灰度级的像素点连接而成，障碍物线段的长度是由等灰度级像素点的个数换算而来的；各个检测区间是相邻接的。


4.根据权利要求3所述工作区域构建方法，其特征在于，所述工作区域构建方法还包括：
通过所述障碍物的直方图统计的方法，判断所述预设检测方向上扫描出的所述轮廓边界线段是否超出墙体阈值长度，是则在垂直所述轮廓边界线段的方向上，分别沿着机器人当前标记位置的两侧延拓预定宽度的通道，该通道用于限制机器人沿所述轮廓边界线段对应的实际墙壁行走。


5.根据权利要求3所述工作区域构建方法，其特征在于，在所述步骤1和所述步骤2之间，还包括：
删除各个所述检测区间内的长度小于第二预定数量的像素点个数对应长度的所述轮廓边界线段，使得不符合墙壁要求的障碍物线段不被标记为所述轮廓边界线段。


6.根据权利要求5所述工作区域构建方法，其特征在于，所述步骤2中，分别在世界坐标系的X轴正方向、X轴负方向、Y轴正方向和Y轴负方向上选择距离机器人当前标记位置最近的所述轮廓边界线段，或分别在与世界坐标系的坐标轴方向成同一偏转方向上的预设角度设...

【专利技术属性】
技术研发人员：周和文，黄惠保，陈卓标，
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