机器人导航地图优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开机器人导航地图优化方法及系统，涉及自动驾驶技术领域；根据SLAM地图，利用导航地图按照分辨率进行坐标转换，其中选取SLAM地图的坐标原点，建立直角坐标系，对应坐标原点在导航地图上的像素位置，改变导航地图的像素点位置对应修改SLAM地图数据，并根据行驶要求的数据设置，通过修改导航地图的像素点数据规划自定义地图及行驶路线。数据规划自定义地图及行驶路线。数据规划自定义地图及行驶路线。

【技术实现步骤摘要】
机器人导航地图优化方法及系统


[0001]本专利技术公开方法及系统，涉及自动驾驶
，具体地说是机器人导航地图优化方法及系统。

技术介绍

[0002]ROS社区是目前机器人领域上较为成熟且实用的机器人操作系统，他将机器人的底层硬件与上层软件通过rosmaster进行维护，把复杂的传感器驱动，定位功能，导航决策及路径规划功能，以及底层控制都封装成为基于rosmaster的易于维护的节点。但现有机器人在使用move_base导航时，需要先根据SLAM算法生成的定位地图，再转换生成导航地图，此时，导航地图的质量与SLAM创建出的地图息息相关，而很多时候，由于传感器或者算法的限制，容易导致导航地图上出现一些不应该在导航地图中出现的脏数据，如建图时站立的人，临时放置的桌椅等，从而大大的影响了机器人自主导航的效果，导致导航时机器人容易出现不走直线，左右摇摆等现象，而影响了实际应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的问题，提供机器人导航地图优化方法及系统，利用优化导航地图，提高机器人自主导航的安全性，并且减少机器人导航的计算成本，以及能够自定义机器人的活动范围和轨迹。
[0004]本专利技术提出的具体方案是：
[0005]机器人导航地图优化方法，根据SLAM地图，利用导航地图按照分辨率进行坐标转换，其中选取SLAM地图的坐标原点，建立直角坐标系，对应坐标原点在导航地图上的像素位置，改变导航地图的像素点位置对应修改SLAM地图数据，
[0006]并根据行驶要求的数据设置，通过修改导航地图的像素点数据规划自定义地图及行驶路线。
[0007]进一步，所述的机器人导航地图优化方法中坐标转换前判断SLAM地图为二维地图还是三维地图，如果是二维地图则直接进行坐标转换，如果是三维地图则将Z坐标转换到平面，采用或运算进行二维赋值。
[0008]进一步，所述的机器人导航地图优化方法中坐标转换过程为：
[0009]设置导航地图的分辨率f,像素的宽width和高height，
[0010]选取SLAM地图的某一点(X0，Y0)为坐标原点，建立直角坐标系，则坐标原点在导航地图上的像素位置为Y0/f*width+X0/f，
[0011]更改导航地图从对应SLAM地图的坐标原点相应的像素位置开始，修改的导航地图上的任一点坐标(x，y)，再对应修改至SLAM地图。
[0012]进一步，所述的机器人导航地图优化方法中行驶要求的数据设置：定义可行驶为0，不可行驶为1，需要停止等待为2，需要绕行通过为3。
[0013]进一步，所述的机器人导航地图优化方法中根据行驶要求的数据设置，圈围固定
的行驶区域或者行驶路径，设置留出路径点区域为0，其他导航地图区域都设置为1，完成规划自定义地图及行驶路线。
[0014]机器人导航地图优化系统，包括坐标转换模块及规划模块，
[0015]坐标转换模块根据SLAM地图，利用导航地图按照分辨率进行坐标转换，其中坐标转换模块选取SLAM地图的坐标原点，建立直角坐标系，对应坐标原点在导航地图上的像素位置，改变导航地图的像素点位置对应修改SLAM地图数据，
[0016]规划模块根据行驶要求的数据设置，通过修改导航地图的像素点数据规划自定义地图及行驶路线。
[0017]机器人导航地图优化装置，包括至少一个存储器和至少一个处理器；
[0018]所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
[0019]所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行所述的机器人导航地图优化方法。
[0020]计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行所述的机器人导航地图优化方法。
[0021]本专利技术的有益之处是：
[0022]本专利技术提供机器人导航地图优化方法，通过直接坐标系对应导航地图与SLAM地图，能够快速便捷地修改两种地图，并可以自定义导航规划区域，提高了自主导航的安全性；同时节省了重新建图的人力和物力计算量；还增加了导航的灵活性，还减小了筛选处理脏数据的时间。
附图说明
[0023]图1是本专利技术方法流程示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0025]本专利技术提供机器人导航地图优化方法，根据SLAM地图，利用导航地图按照分辨率进行坐标转换，其中选取SLAM地图的坐标原点，建立直角坐标系，对应坐标原点在导航地图上的像素位置，改变导航地图的像素点位置对应修改SLAM地图数据，
[0026]并根据行驶要求的数据设置，通过修改导航地图的像素点数据规划自定义地图及行驶路线。
[0027]本专利技术着重对SLAM地图与导航地图的对应改变进行了改进和优化。提高了机器人自主导航的安全性，并且减小机器人导航的计算力，以及自定义一些机器人的活动范围和轨迹。
[0028]具体应用中，在本专利技术的一些实施例中，具体说明了SLAM地图与导航地图的对应改变及规划自定义地图的过程：
[0029]进行坐标转换前判断建好的SLAM地图为二维地图还是三维地图，如果是二维地图则直接进行坐标转换，即将对应地图数据转换成自定义的数据，如果是三维地图则将Z坐标转换到平面，采用或运算进行二维赋值。
[0030]坐标转换时，在导航地图上按照分辨率f进行坐标转换，设导航地图的像素大小为宽width，高height，以地图左下角为坐标原点，建立直角坐标系，设SLAM地图的坐标原点为(X0，Y0)，那么其数据在导航地图上的像素位置为Y0/f*width+X0/f，
[0031]设需要修改的导航地图上的任一点坐标(x，y)，那么，如要更改其数据则更改导航地图上左下角开始，向上开始数(y
‑
Y0)/f，从左开始数(x
‑
X0)/f像素点位置数据即可，换算到SLAM地图数据中，则更改第(y
‑
Y0)/f*width+(x
‑
X0)/f数据的值即可修改SLAM地图。
[0032]进行自定义地图规划时，行驶要求的数据设置定义可行驶为0，不可行驶为1，需要停止等待为2，需要绕行通过为3。修改地图中的脏数据，如扫描地图时，把遇到的人的区域扫成了数据1，但是人是动态移动的，也就是说该部分区域不是经常为不可行驶区域，那么就把这部分脏数据自己修改成0即可。将可行驶的范围通过将周围全部设置成不可同行的数据点圈围起来，围成固定的行驶区域或者行驶路径，即留出路径点区域设置为0，其他地图区域都设置为1，那么导航时只能按照该路径行走。同样的通过实现修改导航地图像素点数据来体现修改成自定义地图规划行为，如，直接将地图上某区域直接修改成1，那么该部分区域在路径规划时，便会自动绕开。
[0033]利用上述本专利技术方法自定义了导航规划区域，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.机器人导航地图优化方法，其特征是根据SLAM地图，利用导航地图按照分辨率进行坐标转换，其中选取SLAM地图的坐标原点，建立直角坐标系，对应坐标原点在导航地图上的像素位置，改变导航地图的像素点位置对应修改SLAM地图数据，并根据行驶要求的数据设置，通过修改导航地图的像素点数据规划自定义地图及行驶路线。2.根据权利要求1所述的机器人导航地图优化方法，其特征是坐标转换前判断SLAM地图为二维地图还是三维地图，如果是二维地图则直接进行坐标转换，如果是三维地图则将Z坐标转换到平面，采用或运算进行二维赋值。3.根据权利要求1或2所述的机器人导航地图优化方法，其特征是坐标转换过程为：设置导航地图的分辨率f,像素的宽width和高height，选取SLAM地图的某一点(X0，Y0)为坐标原点，建立直角坐标系，则坐标原点在导航地图上的像素位置为Y0/f*width+X0/f，更改导航地图从对应SLAM地图的坐标原点相应的像素位置开始，修改的导航地图上的任一点坐标(x，y)，再对应修改至SLAM地图。4.根据权利要求1所述的机器人导航地图优化方法，其特征是行驶要求的数据设置：定义可行驶为0，不可...

【专利技术属性】
技术研发人员：任秋安，高明，
申请(专利权)人：山东新一代信息产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：