可通行区域的框定方法、面积计算方法、芯片及机器人技术

本发明专利技术公开可通行区域的框定方法、面积计算方法、芯片及机器人，所述框定方法包括：控制移动机器人按照预设路径对全局工作区域进行遍历，并根据遍历过程中记录的信息构建起全局栅格地图；在完成全局工作区域的遍历之后，控制移动机器人在这个全局工作区域内从预设沿边起点开始作沿边行走，同时框定建立移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的可通行区域。该技术方案只是利用机器人在沿边行走过程中遍历的位置区域，就可以构建框定各个全局坐标轴方向上的可通行区域，获取的障碍物环境信息量相对较少，节约算力和存储空间，减小了移动机器人导航定位的计算负担，加快机器人导航建图速度。

【技术实现步骤摘要】
可通行区域的框定方法、面积计算方法、芯片及机器人
本专利技术涉及移动机器人的区域规划的
，尤其涉及一种基于全局栅格地图的移动机器人的可通行区域的确定方法、该区域的面积计算方法、芯片及机器人。
技术介绍
移动机器人是指在设定封闭室内空间内自主执行预设任务的自移动设备，目前可移动机器人包括但不限于移动机器人(例如智能扫地机、智能扫拖一体化机器人、擦窗机器人)、陪伴型移动机器人(例如智能电子宠物、保姆机器人)、服务型移动机器人(例如酒店、旅馆、会晤场所的接待机器人)、工业巡检智能设备(例如电力巡检机器人、智能叉车等)、安防机器人(例如家用或商用智能警卫机器人)。移动机器人通过普通摄像头获取环境物体的图像并结合码盘及陀螺仪等航位推算传感器的运动学数据，或通过视觉的即时定位与建图(visualsimultaneouslocalizationandmapping，简称vSLAM)算法得到环境地图。目前的移动机器人在所建立的地图中规划确定可通行区域均是在获取并记录障碍物的位置信息的基础上进行的，因此，需要获取的环境信息量大，需要更大的算力和存储空间，增加了移动机器人导航定位的计算负担，进而延长了建图时间。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术公开一种依靠机器人沿边行走过的栅格区域块所框定的区域规划出可通行区域的方法、面积计算方法、芯片和机器人，具体的技术方案如下：一种基于全局栅格地图的可通行区域的框定方法，包括：控制移动机器人按照预设路径对全局工作区域进行遍历，并根据遍历过程中记录的信息构建起全局栅格地图；在完成全局工作区域的遍历之后，控制移动机器人在这个全局工作区域内从预设沿边起点开始作沿边行走，同时框定建立移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的可通行区域。该技术方案只是利用机器人在沿边行走过程中遍历的位置区域，就可以构建框定各个全局坐标轴方向上的可通行区域，获取的障碍物环境信息量相对较少，节约算力和存储空间，减小了移动机器人导航定位的计算负担，加快机器人导航建图速度。进一步地，所述框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的可通行区域包括：框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的水平坐标轴方向上的可通行区域和框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的可通行区域；其中，全局坐标轴方向包括竖直坐标轴方向和水平坐标轴方向。该技术方案充分考虑移动机器人的沿边行走路径在竖直坐标轴方向或水平坐标轴方向上所框定的可通行区域，使得框定的可通行区域适应实际的家具环境，相对于全局栅格地图标记的环境信息而言，提高可通行区域的覆盖效果。进一步地，所述框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的可通行区域的方法包括：判断所述全局栅格地图的每一列的地图遍历块中是否存在沿边地图遍历块，是则在对应一列上框定最下端的沿边地图遍历块至最上端的沿边地图遍历块之间的所有的地图遍历块，建立起移动机器人在这一列的可通行子区域，否则不框定移动机器人的沿边行走路径在这一列的可通行子区域；其中，移动机器人的沿边行走路径在每一列所框定的可通行子区域包括同一列最下端的沿边地图遍历块和最上端的沿边地图遍历块；当按照前述步骤判断完所述全局栅格地图的所有列的可通行子区域时，将移动机器人的沿边行走路径在每一列所框定的可通行子区域合并为移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上所框定的可通行区域。与现有技术相比，在全局坐标系的竖直坐标轴方向上，最外侧的沿边地图遍历块之间所框定的可通行区域都能完整地代表机器人当前可通行区域的覆盖程度，沿边地图遍历块用作框定区域的限制条件可减小现有技术全局地图中的栅格信息的运算处理量。进一步地，所述框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的水平坐标轴方向上的可通行区域的方法包括：判断所述全局栅格地图的每一行的地图遍历块中是否存在沿边地图遍历块，是则在对应一行上框定最左端的沿边地图遍历块至最右端的沿边地图遍历块之间的所有的地图遍历块，框定出移动机器人在这一行的可通行子区域，否则不框定移动机器人的沿边行走路径在这一行的可通行子区域；其中，移动机器人的沿边行走路径在每一行所框定的可通行子区域包括同一行最左端的沿边地图遍历块和最右端的沿边地图遍历块；当按照前述步骤判断完所述全局栅格地图的所有行的地图遍历块时，将移动机器人的沿边行走路径在每一行所框定的可通行子区域合并为移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的水平坐标轴方向上所框定的可通行区域。与现有技术相比，在全局坐标系的水平坐标轴方向上，最外侧的沿边地图遍历块之间所框定的可通行区域都能完整地代表机器人当前可通行区域的覆盖程度，节省机器人遍历所有栅格的工作量，可减小现有技术全局地图中的栅格信息的运算处理量。进一步地，在移动机器人按照预设清扫方式对全局工作区域进行清扫遍历之前，还包括：根据所述全局栅格地图的尺寸大小设置所述地图遍历块的边长，进而在所述地图遍历块的边长的基础上，通过计算全局栅格地图的尺寸大小和所述地图遍历块的边长的比值关系确定所述全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量；然后结合所述地图遍历块的边长及其个数计算所述地图遍历块的映射坐标，将所述地图遍历块布局到所述全局栅格地图的每一行和每一列；其中，当移动机器人沿边行走入所述地图遍历块的内部时，同时标记地图遍历块为所述沿边地图遍历块，使得所述沿边行走路径由所述沿边地图遍历块组成。这些行列规则排布的地图遍历块能够反映出全局工作区域的环境特征，适用于处理各种尺度的全局栅格地图，也节约全局地图中的栅格区域的运算资源，加快数据处理速度。一种基于全局栅格地图的可通行区域的面积计算方法，包括：控制移动机器人按照预设路径对全局工作区域进行遍历，并根据遍历过程中记录的信息构建起全局栅格地图；在完成全局工作区域的遍历之后，控制移动机器人在这个全局工作区域内从预设沿边起点开始作沿边行走，同时计算移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上所框定的可通行区域的面积；其中，所述可通行区域是采用权利要求1至5任一项所述框定方法框定建立的。该技术方案只是利用机器人在沿边行走过程中遍历的位置区域，就可以计算框定各个全局坐标轴方向上的可通行区域的面积，需要获取的障碍物环境信息量相对较少，节约区域面积算力和存储空间，减小了移动机器人导航定位的计算负担，加快机器人路径规划、定位速度。进一步地，所述计算移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上所框定的可通行区域的面积包括：计算移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上所框定的可通行区域的面积和计算移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的水平坐标轴方向上所框定的可通行区域的面积；其中，全局坐标轴方向包括竖直坐标轴方向和水平坐标轴方向。提高可通行区域的环境适应性和覆盖效果。进一步地，所述计算移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上所框定的可通行区域的面积的方法包括：判断所述全局栅格地图的每一列的地图遍历本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全局栅格地图的可通行区域的框定方法，包括：控制移动机器人按照预设路径对全局工作区域进行遍历，并根据遍历过程中记录的信息构建起全局栅格地图；/n其特征在于，还包括：在完成全局工作区域的遍历之后，控制移动机器人在这个全局工作区域内从预设沿边起点开始作沿边行走，同时框定建立移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的可通行区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于全局栅格地图的可通行区域的框定方法，包括：控制移动机器人按照预设路径对全局工作区域进行遍历，并根据遍历过程中记录的信息构建起全局栅格地图；
其特征在于，还包括：在完成全局工作区域的遍历之后，控制移动机器人在这个全局工作区域内从预设沿边起点开始作沿边行走，同时框定建立移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的可通行区域。


2.根据权利要求1所述框定方法，其特征在于，所述框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的可通行区域包括：框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的水平坐标轴方向上的可通行区域和框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的可通行区域；
其中，全局坐标轴方向包括竖直坐标轴方向和水平坐标轴方向。


3.根据权利要求2所述框定方法，其特征在于，所述框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的可通行区域的方法包括：
判断所述全局栅格地图的每一列的地图遍历块中是否存在沿边地图遍历块，是则在对应一列上框定最下端的沿边地图遍历块至最上端的沿边地图遍历块之间的所有的地图遍历块，建立起移动机器人在这一列的可通行子区域，否则不框定移动机器人的沿边行走路径在这一列的可通行子区域；其中，移动机器人的沿边行走路径在每一列所框定的可通行子区域包括同一列最下端的沿边地图遍历块和最上端的沿边地图遍历块；
当按照前述步骤判断完所述全局栅格地图的所有列的可通行子区域时，将移动机器人的沿边行走路径在每一列所框定的可通行子区域合并为移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上所框定的可通行区域。


4.根据权利要求2所述框定方法，其特征在于，所述框定移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的水平坐标轴方向上的可通行区域的方法包括：
判断所述全局栅格地图的每一行的地图遍历块中是否存在沿边地图遍历块，是则在对应一行上框定最左端的沿边地图遍历块至最右端的沿边地图遍历块之间的所有的地图遍历块，框定出移动机器人在这一行的可通行子区域，否则不框定移动机器人的沿边行走路径在这一行的可通行子区域；其中，移动机器人的沿边行走路径在每一行所框定的可通行子区域包括同一行最左端的沿边地图遍历块和最右端的沿边地图遍历块；
当按照前述步骤判断完所述全局栅格地图的所有行的地图遍历块时，将移动机器人的沿边行走路径在每一行所框定的可通行子区域合并为移动机器人的沿边行走路径在全局栅格地图的水平坐标轴方向上所框定的可通行区域。


5.根据权利要求2至4任一项所述框定方法，其特征在于，在移动机器人按照预设清扫方式对全局工作区域进行清扫遍历之前，还包括：根据所述全局栅格地图的尺寸大小设置所述地图遍历块的边长，进而在所述地图遍历块的边长的基础上，通过计算全局栅格地图的尺寸大小和所述地图遍历块的边长的比值关系确定所述全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量；然后结合所述地图遍历块的边长及其个数计算所述地图遍历块的映射坐标，将所述地图遍历块布局到所述全局栅格地图的每一行和每一列；
其中，当移动机器人沿边行走入所述地图遍历块的内部时，同时标记地图遍历块为所述沿边地图遍历块，使得所述沿边行走路径由所述沿边地图遍历块组成。


6.一种基于全局栅格地图的可通行区域的面积计算方法，包括：控制移动机器人按照预设路径对全局工作区域进行遍历，并根据遍历过程中记录的信息构建起全局栅格地图；
其特征在于，还包括：在完成全局工作区域的遍历之后，控制移动机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，赖钦伟，李永勇，
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