栅格地图优化方法、存储介质和移动机器人技术

技术编号:29132042 阅读:19 留言:0更新日期:2021-07-02 22:27
本发明专利技术公开了一种栅格地图优化方法、存储介质和移动机器人,所述方法包括:在栅格地图构建过程中,实时采集用于构建栅格地图的激光数据;判断所述激光数据是否符合指定要求:当所述激光数据不符合指定要求时,删除该激光数据,并返回实时采集用于构建栅格地图的激光数据的步骤;当所述激光数据符合指定要求时,根据该激光数据构建栅格地图,能够在栅格地图构建过程中,通过消除建图误差来提高栅格地图的准确度,并在该栅格地图用于定位时,能够提高定位的准确度。

【技术实现步骤摘要】
栅格地图优化方法、存储介质和移动机器人
本专利技术属于同步定位与地图构建应用
,具体涉及一种栅格地图优化方法、存储介质和移动机器人。
技术介绍
移动机器人,特别是扫地机器人的核心算法模块包括建图定位以及路径规划,其中,路径规划严格依赖定位与建图,因此,定位与建图的准确性非常重要,从根本上决定了扫地机器人的智能程度。当前,商业型扫地机器人的定位与建图一般使用激光雷达传感器作为外界信息输入的传感器,激光雷达信号直接根据实时返回击中目标的距离,使得建图和定位更高效。然而,在建图过程中,由于扫地机需要持续性的处理激光并进行建图,并且传感器的误差随着时间及运动的增多越来越大,会导致建图过程中构建的栅格地图中墙的厚度越来越大,而依赖该栅格地图进行定位就会越来越不准,误差也会越来越大;另外,墙厚也会使栅格地图看上去不美观,对栅格地图美化会造成比较大的困难。在现有技术中,在很多情况下不能通过完全不建图来避免累计误差,因为在实际的环境当中,环境本身因为各种因素也会不停的变化,而阻止栅格地图的构建会造成更严重的问题。现在亟须一种栅格地图优化方法、存储介质和移动机器人。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何在栅格地图构建过程中以及构建完成后,通过消除建图误差来提高栅格地图的准确度。针对上述问题,本专利技术提供了一种栅格地图优化方法、存储介质和移动机器人。第一方面,本专利技术提供了一种栅格地图优化方法,包括以下步骤:在栅格地图构建过程中,实时采集用于构建栅格地图的激光数据;判断所述激光数据是否符合指定要求:当所述激光数据不符合指定要求时,删除该激光数据,并返回实时采集用于构建栅格地图的激光数据的步骤;当所述激光数据符合指定要求时,根据该激光数据构建栅格地图。根据本专利技术的实施例,优选地,判断所述激光数据是否符合指定要求,包括:对比当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据;判断当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据是否一致:在当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据不一致时,判定所述激光数据不符合指定要求。根据本专利技术的实施例,优选地,判断当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据是否一致,包括:当所述激光数据构建的新的障碍物区域与激光雷达的位置之间存在已有障碍物区域时,判定当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据不一致。根据本专利技术的实施例,优选地,判断当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据是否一致,包括:当所述激光数据构建的新的障碍物区域与所述栅格地图中已有障碍物区域的形状相同而存在位置不一致情况时,判定当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据不一致。根据本专利技术的实施例,优选地,判断所述激光数据是否符合指定要求,包括:实时监测采集所述激光数据时激光雷达的运动角速度;判断所述运动角速度是否超过预设角速度阈值:当所述运动角速度超过预设阈值时,判定所述激光数据不符合指定要求。根据本专利技术的实施例,优选地,所述方法还包括:在栅格地图构建完成后,将构建完成的栅格地图转换为点阵式图片,其中,所述点阵式图片被分割为空闲区域、障碍物区域和未知区域;判断所述点阵式图片上的空闲区域、障碍物区域和未知区域是否符合预设要求:当所述点阵式图片上的空闲区域、障碍物区域和未知区域任意一个区域不符合预设要求时,对不符合预设要求的区域进行调整,使得调整后区域符合预设要求;当所述点阵式图片上的空闲区域、障碍物区域和未知区域均符合预设要求时,对所述障碍物区域进行优化处理,得到优化后点阵式图片;将优化后点阵式图片转换为栅格地图,作为优化后栅格地图,以基于该优化后栅格地图进行定位或后续构建地图。根据本专利技术的实施例,优选地,对所述障碍物区域进行优化处理,得到优化后点阵式图片,包括以下步骤:选中所述障碍物区域中与所述空闲区域相邻的像素点;将所述障碍物区域中未被选中的像素点与所述未知区域的像素点组成新的未知区域;将由所述障碍物区域中选中的像素点组成的区域作为新的障碍物区域;由所述空闲区域、新的未知区域与新的障碍物区域拼接而成的图片作为优化后点阵式图片。根据本专利技术的实施例,优选地,所述不符合预设要求的区域包括以下至少一种情况:连通域不是最大连通域的空闲区域;连通域中存在每一个像素点均不与空闲区域的像素点相邻的障碍物区域。根据本专利技术的实施例,优选地,当所述不符合预设要求的区域为连通域不是最大连通域的空闲区域时,对不符合预设要求的区域进行调整,包括以下步骤:根据所有空闲区域的像素点计算空闲区域的最大连通域;将除最大连通域之外的空闲区域设置为障碍物区域。根据本专利技术的实施例,优选地,所述空闲区域和所述障碍物区域上分别标记不同的颜色,将除最大连通域之外的空闲区域设置为障碍物区域,包括以下步骤:将除最大连通域之外的空闲区域的像素点的颜色更改为用于标记障碍物区域的颜色。根据本专利技术的实施例,优选地,当所述不符合预设要求的区域为连通域中存在每一个像素点均不与空闲区域的像素点相邻的障碍物区域时,对不符合预设要求的区域进行调整,包括以下步骤:将该障碍物区域的连通域设置为未知区域。根据本专利技术的实施例,优选地,所述未知区域和所述障碍物区域上分别标记不同的颜色,将该障碍物区域的连通域设置为未知区域,包括以下步骤:将该障碍物区域的连通域的像素点的颜色更改为用于标记未知区域的颜色。第二方面,本专利技术提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述栅格地图优化方法的步骤。第三方面,本专利技术提供了一种移动机器人,其包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;存储器,用于存放计算机程序;处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述栅格地图优化方法的步骤。与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:应用本专利技术的栅格地图优化方法,在栅格地图构建过程中,实时采集用于构建栅格地图的激光数据;判断所述激光数据是否符合指定要求:当所述激光数据不符合指定要求时,删除该激光数据,并返回实时采集用于构建栅格地图的激光数据的步骤;当所述激光数据符合指定要求时,根据该激光数据构建栅格地图,能够在栅格地图构建过程中,通过消除建图误差来提高栅格地图的准确度,并在该栅格地图用于定位时,能够提高定位的准确度。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栅格地图优化方法,其特征在于,包括以下步骤:/n在栅格地图构建过程中,实时采集用于构建栅格地图的激光数据;/n判断所述激光数据是否符合指定要求:/n当所述激光数据不符合指定要求时,删除该激光数据,并返回实时采集用于构建栅格地图的激光数据的步骤;/n当所述激光数据符合指定要求时,根据该激光数据构建栅格地图。/n

【技术特征摘要】
1.一种栅格地图优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
在栅格地图构建过程中,实时采集用于构建栅格地图的激光数据;
判断所述激光数据是否符合指定要求:
当所述激光数据不符合指定要求时,删除该激光数据,并返回实时采集用于构建栅格地图的激光数据的步骤;
当所述激光数据符合指定要求时,根据该激光数据构建栅格地图。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,判断所述激光数据是否符合指定要求,包括:
对比当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据;
判断当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据是否一致:
在当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据不一致时,判定所述激光数据不符合指定要求。


3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,判断当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据是否一致,包括:
当所述激光数据构建的新的障碍物区域与激光雷达的位置之间存在已有障碍物区域时,判定当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据不一致。


4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,判断当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据是否一致,包括:
当所述激光数据构建的新的障碍物区域与所述栅格地图中已有障碍物区域的形状相同而存在位置不一致情况时,判定当前采集的激光数据与所述栅格地图的栅格数据不一致。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,判断所述激光数据是否符合指定要求,包括:
实时监测采集所述激光数据时激光雷达的运动角速度;
判断所述运动角速度是否超过预设角速度阈值:
当所述运动角速度超过预设阈值时,判定所述激光数据不符合指定要求。


6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在栅格地图构建完成后,将构建完成的栅格地图转换为点阵式图片,其中,所述点阵式图片被分割为空闲区域、障碍物区域和未知区域;
判断所述点阵式图片上的空闲区域、障碍物区域和未知区域是否符合预设要求:
当所述点阵式图片上的空闲区域、障碍物区域和未知区域任意一个区域不符合预设要求时,对不符合预设要求的区域进行调整,使得调整后区域符合预设要求;
当所述点阵式图片上的空闲区域、障碍物区域和未知区域均符合预设要求时,对所述障碍物区域进行优化处理,得到优化后点阵式图片;
将优化后点阵式图片转换为栅格地图,作为优化后栅格地图,以基于该优化后栅格地图进行定位或后续构建...

【专利技术属性】
技术研发人员:檀冲王颖李文治孟庆业张振奎侯双
申请(专利权)人:北京小狗吸尘器集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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