扫地机构图的方法、装置、计算机设备和可读存储介质制造方法及图纸

本申请揭示了扫地机构图的方法，扫地机上均匀设置多个超声波传感器，每两个相邻超声波传感器之间设置红外传感器，方法包括：获取当前时刻各超声波传感器各自对应的超声波扫描范围内的每个测试点存在障碍物的第一概率值，获取当前时刻各红外传感器分别对应的红外扫描范围内的每个测试点存在障碍物的第二概率值；根据第一概率值，计算第一测试点对应的第一代价值，根据第二概率值，计算第二测试点对应的第二代价值；根据所有测试点的超声波代价值，形成待测区域的超声波地图，根据所有测试点的红外代价值，形成待测区域的红外地图；将待测区域的超声波地图和待测区域的红外地图，按照地理位置一一对应的关系进行叠加，得到待测区域对应的地图。

【技术实现步骤摘要】
扫地机构图的方法、装置、计算机设备和可读存储介质
本申请涉及到扫地机领域，特别是涉及到扫地机构图的方法、装置、计算机设备和可读存储介质。
技术介绍
目前现市场上的家用扫地机构图技术主要分成三种，基于碰撞构图，基于摄像头的视觉slam构图，以及激光构图。基于碰撞构图，边走边试探的构图,可以走的位置认为是空闲区域，碰撞过位置认为是障碍物区域，成本最低，但是构图耗时长，且机器人无法到达的区域无法构图，获取地图信息不完整。基于摄像头的构图，采集的视觉信息处理成地图标注信息，数据量大且运算复杂，对扫地机cpu硬件配置要求高，而且摄像头受环境影响比较大，光线差时无法使用。而激光传感器设别成本较高，且激光对玻璃或者一些特殊反光材料影响比较大，不能满足各种环境下的构图。
技术实现思路
本申请的主要目的为提供扫地机构图的方法，旨在解决现有构图技术使用受限、成本高的技术问题。本申请提出一种扫地机构图的方法，所述扫地机上均匀设置多个超声波传感器，每两个相邻超声波传感器之间设置红外传感器，方法包括：获取当前时刻各超声波传感器各自对应的超声波扫描范围内的每个测试点存在障碍物的第一概率值，获取当前时刻各红外传感器分别对应的红外扫描范围内的每个测试点存在障碍物的第二概率值，其中，所述红外扫描范围位于所述超声波扫描范围的盲区；根据多个所述超声波传感器分别对待测区域中第一测试点分别反馈的第一概率值，计算所述第一测试点对应的第一代价值，根据待测区域中第二测试点对应的第二概率值，计算所述第二测试点对应的第二代价值，其中，所述第一测试点属于所述待测区域位于所述超声波扫描范围内的任一测试点，所述第二测试点属于所述待测区域位于所述红外扫描范围内的任一测试点；根据第一代价值的计算过程，得到所述待测区域中位于所述超声波扫描范围内的所有测试点的超声波代价值，根据第二代价值的计算过程，得到所述待测区域中位于所述红外扫描范围内的所有测试点的红外代价值；根据所有测试点的超声波代价值，形成所述待测区域的超声波地图，根据所有测试点的红外代价值，形成所述待测区域的红外地图；将所述待测区域的超声波地图和所述待测区域的红外地图，按照地理位置一一对应的关系进行叠加，得到所述待测区域对应的地图。优选地，所述根据多个所述超声波传感器对待测区域中第一测试点分别反馈的第一概率值，计算所述第一测试点对应的第一代价值的步骤，包括：获取第i个超声波传感器在t时刻探测到所述第一测试点存在障碍物的概率为q(i)，其中，q(i)∈(0，1)；根据a(t)＝a(t-1)+(q(0)-0.5)*K+(q(1)-0.5)*K+...+(q(i)-0.5)*K，计算在t时刻所述第一测试点对应的第一代价值，其中，a(t-1)为在t-1时刻所述第一测试点对应的第一代价值，a(t-1)的初始值为127，k为观测影响系数，k∈(0，255)。优选地，所述红外扫描范围为扇形区域，所述根据待测区域中第二测试点对应的第二概率值，计算所述第二测试点对应的第二代价值的步骤，包括：根据相邻的两个超声波传感器扫描区分别对应的第一检测边界，以及位于两个相邻的超声波传感器之间的红外传感器的第二检测边界，确定红外传感器的补偿计算区；根据相邻超声波传感器扫描区的两个第一检测边界映射在当前地图上的交点，以及红外传感器的装配位置对应在当前地图上的映射点，确定所述补偿计算区中交点到映射点的线段d；获取所述红外传感器检测到障碍物的距离d1；将线段d所在射线方向上距离所述红外传感器的距离d1对应的点，作为所述第二测试点，其中，所述线段d所在射线方向以红外传感器的装配位置对应在当前地图上的映射点为射线原点；根据距离d1与所述线段d的长度关系，以及第二概率值确定所述第二测试点对应的第二代价值。优选地，位于两个相邻的超声波传感器之间的红外传感器的数量为一个，所述根据相邻的两个超声波传感器扫描区分别对应的第一检测边界，以及位于两个相邻的超声波传感器之间的红外传感器的第二检测边界，确定红外传感器的补偿计算区的步骤，包括：以相邻的第一边和第二边的交点作为第一顶点，以所述第一边与红外传感器的第二检测边界的交点作为第二顶点，以所述第二边与红外传感器的第二检测边界的交点作为第三顶点，以所述红外传感器所处的点为第四顶点，其中，所述第一边和所述第二边包含于所有所述第一检测边界中，两个所述第一边与第一超声波传感器所对应点围成第一超声波传感器扫描区，两个所述第二边与第二超声波传感器所对应点围成第二超声波传感器扫描区，所述第一超声波传感器扫描区和所述第二超声波传感器扫描区为任意两个相邻的超声波传感器扫描区；将所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点及所述第四顶点所在平面上，以所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点及所述第四顶点为顶点的四边形区域，作为所述补偿计算区。优选地，所述根据距离d1与所述线段d的长度关系，以及第二概率值确定所述第二测试点对应的第二代价值的步骤，包括：根据所述第二概率值判断是否存在障碍物；若是，则判断所述有效半径d是否大于或等于所述距离d1；若是，则将所述第二测试点对应的第二代价值计为存在障碍物状态的预设值，否则所述第二测试点对应的第二代价值记为零。优选地，所述根据相邻超声波传感器扫描区的两个第一检测边界映射在当前地图上的交点，以及红外传感器的装配位置对应在当前地图上的映射点，确定所述补偿计算区中交点到映射点的线段d的步骤，包括：以两个所述相邻超声波传感器扫描区分别对应的扫描发散角的角平分线的反向延长线的交点，以及所述相邻超声波传感器分别对应的设置点，组成第一三角形，以相邻超声波传感器扫描区的两个第一检测边界的交点，所述相邻超声波传感器分别对应的设置点，组成第二三角形，其中，所述扫地机为圆形，所述超声波传感器和所述红外传感器设置于所述扫地机的圆周上，所述相邻超声波传感器扫描区分别对应的扫描发散角的角平分线的反向延长线的交点为所述扫地机的圆心；根据所述第一三角形、所述第二三角形、所述扫地机的圆半径以及所述超声波传感器的扫描发散角，求解所述补偿计算区的线段d的长度。优选地，位于两个相邻的超声波传感器之间的红外传感器的数量为两个或两个以上，所述根据相邻的两个超声波传感器扫描区分别对应的第一检测边界，以及位于两个相邻的超声波传感器之间的红外传感器的第二检测边界，确定红外传感器的补偿计算区的步骤，包括：第一检测边界包括相交的第一边和第二边，将第一边和/或第二边，与第一红外传感器对应的两条第二检测边界围成的区域，作为第一补偿计算区，其中，所述第一红外传感器属于两个或两个以上的红外传感器中的任一个，所述第一补偿计算区属于两个或两个以上的补偿计算区中的任一个；按照所述第一补偿计算区的确定过程，确定所有红外传感器的补偿计算区。本申请还提供了一种扫地机构图的装置，集成于所述扫地机上，所述扫地机上均匀设置多个超声波传感器，每两个相邻超声波传感器之间设置红外传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫地机构图的方法，其特征在于，所述扫地机上均匀设置多个超声波传感器，每两个相邻超声波传感器之间设置红外传感器，方法包括：/n获取当前时刻各超声波传感器各自对应的超声波扫描范围内的每个测试点存在障碍物的第一概率值，获取当前时刻各红外传感器分别对应的红外扫描范围内的每个测试点存在障碍物的第二概率值，其中，所述红外扫描范围位于所述超声波扫描范围的盲区；/n根据多个所述超声波传感器对待测区域中第一测试点分别反馈的第一概率值，计算所述第一测试点对应的第一代价值，根据待测区域中第二测试点对应的第二概率值，计算所述第二测试点对应的第二代价值，其中，所述第一测试点属于所述待测区域位于所述超声波扫描范围内的任一测试点，所述第二测试点属于所述待测区域位于所述红外扫描范围内的任一测试点；/n根据第一代价值的计算过程，得到所述待测区域中位于所述超声波扫描范围内的所有测试点的超声波代价值，根据第二代价值的计算过程，得到所述待测区域中位于所述红外扫描范围内的所有测试点的红外代价值；/n根据所有测试点的超声波代价值，形成所述待测区域的超声波地图，根据所有测试点的红外代价值，形成所述待测区域的红外地图；/n将所述待测区域的超声波地图和所述待测区域的红外地图，按照地理位置一一对应的关系进行叠加，得到所述待测区域对应的地图。/n...

【技术特征摘要】
1.一种扫地机构图的方法，其特征在于，所述扫地机上均匀设置多个超声波传感器，每两个相邻超声波传感器之间设置红外传感器，方法包括：
获取当前时刻各超声波传感器各自对应的超声波扫描范围内的每个测试点存在障碍物的第一概率值，获取当前时刻各红外传感器分别对应的红外扫描范围内的每个测试点存在障碍物的第二概率值，其中，所述红外扫描范围位于所述超声波扫描范围的盲区；
根据多个所述超声波传感器对待测区域中第一测试点分别反馈的第一概率值，计算所述第一测试点对应的第一代价值，根据待测区域中第二测试点对应的第二概率值，计算所述第二测试点对应的第二代价值，其中，所述第一测试点属于所述待测区域位于所述超声波扫描范围内的任一测试点，所述第二测试点属于所述待测区域位于所述红外扫描范围内的任一测试点；
根据第一代价值的计算过程，得到所述待测区域中位于所述超声波扫描范围内的所有测试点的超声波代价值，根据第二代价值的计算过程，得到所述待测区域中位于所述红外扫描范围内的所有测试点的红外代价值；
根据所有测试点的超声波代价值，形成所述待测区域的超声波地图，根据所有测试点的红外代价值，形成所述待测区域的红外地图；
将所述待测区域的超声波地图和所述待测区域的红外地图，按照地理位置一一对应的关系进行叠加，得到所述待测区域对应的地图。


2.根据权利要求1所述的扫地机构图的方法，其特征在于，所述根据多个所述超声波传感器对待测区域中第一测试点分别反馈的第一概率值，计算所述第一测试点对应的第一代价值的步骤，包括：
获取第i个超声波传感器在t时刻探测到所述第一测试点存在障碍物的概率为q(i)，其中，q(i)∈(0，1)；
根据a(t)＝a(t-1)+(q(0)-0.5)*K+(q(1)-0.5)*K+...+(q(i)-0.5)*K，计算在t时刻所述第一测试点对应的第一代价值，其中，a(t-1)为在t-1时刻所述第一测试点对应的第一代价值，a(t-1)的初始值为127，k为观测影响系数，k∈(0，255)。


3.根据权利要求1所述的扫地机构图的方法，其特征在于，所述红外扫描范围为扇形区域，所述根据待测区域中第二测试点对应的第二概率值，计算所述第二测试点对应的第二代价值的步骤，包括：
根据相邻的两个超声波传感器扫描区分别对应的第一检测边界，以及位于两个相邻的超声波传感器之间的红外传感器的第二检测边界，确定红外传感器的补偿计算区；
根据相邻超声波传感器扫描区的两个第一检测边界映射在当前地图上的交点，以及红外传感器的装配位置对应在当前地图上的映射点，确定所述补偿计算区中交点到映射点的线段d；
获取所述红外传感器检测到障碍物的距离d1；
将线段d所在射线方向上距离所述红外传感器的距离d1对应的点，作为所述第二测试点，其中，所述线段d所在射线方向以红外传感器的装配位置对应在当前地图上的映射点为射线原点；
根据距离d1与所述线段d的长度关系，以及第二概率值确定所述第二测试点对应的第二代价值。


4.根据权利要求3所述的扫地机构图的方法，其特征在于，位于两个相邻的超声波传感器之间的红外传感器的数量为一个，所述根据相邻的两个超声波传感器扫描区分别对应的第一检测边界，以及位于两个相邻的超声波传感器之间的红外传感器的第二检测边界，确定红外传感器的补偿计算区的步骤，包括：
以相邻的第一边和第二边的交点作为第一顶点，以所述第一边与红外传感器的第二检测边界的交点作为第二顶点，以所述第二边与红外传感器的第二检测边界的交点作为第三顶点，以所述红外传感器所处的点为第四顶点，其中，所述第一边和所述第二边包含于所有所述第一检测边界中，两个所述第一边与第一超声波传感器所对应点围成第一超声波传感器扫描区，两个所述第二边与第二超声波传感器所对应点围成第二超声波传感器扫描区，所述第一超声波传感器扫描区和所述第二超声波传感器扫描区为任意两个相邻的超声波传感器扫描区；
将所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点及所述第四顶点所在平面上，以所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点及所述第四顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：许仕哲，乐虎，
申请(专利权)人：深圳市无限动力发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44