一种语义导航方法、语义导航装置及机器人制造方法及图纸

本申请公开了一种语义导航方法、语义导航装置、机器人及计算机可读存储介质。其中，该方法包括：构建环境的语义二维栅格地图，其中，所述语义二维栅格地图中包含至少一个语义物体，每个所述语义物体标记有所属的语义物体类别：在机器人接收到用户语句时，若所述用户语句的意图为导航，则在所述语义二维栅格地图中确定所述用户语句所指示的目标语义物体，其中，所述用户语句通过语音或文字输入；根据所述目标语义物体及所述语义二维栅格地图进行导航，以控制所述机器人朝所述目标语义物体移动。本申请方案使机器人能够从交互式行为出发实现智能导航，有效提升了机器人的可机动性及灵活性。性。性。

A semantic navigation method, semantic navigation device and robot

【技术实现步骤摘要】
一种语义导航方法、语义导航装置及机器人


[0001]本申请属于导航
，尤其涉及一种语义导航方法、语义导航装置、机器人及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着机器人的智能化发展，各类型的机器人已可以替代人工执行各项任务。一般情况下，机器人通常需要先从当前位置导航移动至某一目标点，才可开始执行对应的任务。
[0003]目前，在让机器人执行新任务时，需要由用户在机器人的活动地图中人工指定执行该新任务的目标点的坐标，这种指定方式较为单一，且需要用户在地图上进行操作，导致机器人的可机动性及灵活性不高。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种语义导航方法、语义导航装置、机器人及计算机可读存储介质，使机器人能够从交互式行为出发实现智能导航，有效提升了机器人的可机动性及灵活性。
[0005]第一方面，本申请提供了一种语义导航方法方法，包括：
[0006]构建环境的语义二维栅格地图，其中，语义二维栅格地图中包含至少一个语义物体，每个语义物体标记有所属的语义物体类别：
[0007]在机器人接收到用户语句时，若用户语句的意图为导航，则在语义二维栅格地图中确定用户语句所指示的目标语义物体，其中，用户语句通过语音或文字输入；
[0008]根据目标语义物体及语义二维栅格地图进行导航，以控制机器人朝目标语义物体移动。
[0009]第二方面，本申请提供了一种语义导航装置，包括：
[0010]构建模块，用于构建环境的语义二维栅格地图，其中，语义二维栅格地图中包含至少一个语义物体，每个语义物体标记有所属的语义物体类别：
[0011]确定模块，用于在机器人接收到用户语句时，若用户语句的意图为导航，则在语义二维栅格地图中确定用户语句所指示的目标语义物体，其中，用户语句通过语音或文字输入；
[0012]导航模块，用于根据目标语义物体及语义二维栅格地图进行导航，以控制机器人朝目标语义物体移动。
[0013]第三方面，本申请提供了一种机器人，上述机器人包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一方面的方法的步骤。
[0014]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
[0015]第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括计算机程序，上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
[0016]本申请与现有技术相比存在的有益效果是：首先，机器人构建环境的语义二维栅格地图，其中，语义二维栅格地图中包含至少一个语义物体，每个语义物体标记有所属的语义物体类别；然后，在机器人接收到用户语句时，若用户语句的意图为导航，则在语义二维栅格地图中确定用户语句所指示的目标语义物体，其中，用户语句通过语音或文字输入；最后，机器人可根据目标语义物体及语义二维栅格地图进行导航，以控制机器人朝目标语义物体移动。上述过程让机器人能够实现智能的交互式导航，使得用户可以随时通过与机器人的语言或文字交互来指定新的任务执行地点，有效提升了机器人的可机动性及灵活性。
[0017]可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请实施例提供的语义导航方法的实现流程示意图；
[0020]图2是本申请实施例提供的待遍历范围的示例图；
[0021]图3是本申请实施例提供的待遍历范围的另一示例图；
[0022]图4是本申请实施例提供的待遍历范围的又一示例图；
[0023]图5是本申请实施例提供的语义导航装置的结构框图；
[0024]图6是本申请实施例提供的机器人的结构示意图。
具体实施方式
[0025]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0026]为了说明本申请所提出的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0027]下面对本申请实施例所提出的语义导航方法作出说明。请参阅图1，该语义导航方法的实现流程详述如下：
[0028]步骤101，构建环境的语义二维栅格地图。
[0029]在本申请实施例中，机器人可预先通过在其所处环境(也即待执行任务的环境)内的走动，以半自动或全自动的方式构建好环境的语义二维栅格地图。可以认为，该语义二维栅格地图为机器人后续在导航移动的过程中所依赖的全局地图，是导航移动的基础。
[0030]在该语义二维栅格地图中，部分或全部的障碍物标记有所属的语义物体类别，用于指示其是什么类型的障碍物。为便于区分，将这些已标记了所属的语义物体类别的障碍物记作为语义物体。可以理解，该语义二维栅格地图与传统导航时所使用的二维栅格地图的区别为：
[0031]传统导航时所使用的二维栅格地图中仅标记出了障碍物所占据的位置。通过该传
统导航时所使用的二维栅格地图，机器人可获知环境中哪些地方存在障碍物，哪些地方可通行，但无法获知某障碍物是什么类型的物体。
[0032]语义二维栅格地图不仅标记出了障碍物所占据的位置，而且标记出了障碍物所属的语义物体类别。通过该语义二维栅格地图，机器人不仅可获知环境中哪些地方存在障碍物，而且可获知某障碍物是什么类型的物体。
[0033]在一些实施例中，以半自动的方式构建语义二维栅格地图的过程可以简述为：机器人采用现有技术正常构建不包含语义物体的二维栅格地图，并在构建完成后输出给用户进行编辑。用户可将该构建完成的二维栅格地图与实际的环境进行比对，人工确认该二维栅格地图中的障碍物是什么类型的物体，并基于人工确认的结果手动对二维栅格地图中的障碍物进行标记，即可构建得到语义二维栅格地图。
[0034]在一些实施例中，以自动的方式构建语义二维栅格地图的过程可以简述为：机器人通过所搭载的环境感应器获得环境中各物体的深度信息及彩色信息，其中，该环境感应器可以是RGB
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D摄像头，或者也可以是RGB摄像头加雷达(或其它探测传感器)，或者还可以是双目RGB摄像头，此处不作限定。其中，物体的彩色信息可作为物体所属的语义物体类别的分析依据，物体的深度信息可作为物体在环境中所处的位置的分析依据。基于此，机器人通过对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种语义导航方法，其特征在于，包括：构建环境的语义二维栅格地图，其中，所述语义二维栅格地图中包含至少一个语义物体，每个所述语义物体标记有所属的语义物体类别：在机器人接收到用户语句时，若所述用户语句的意图为导航，则在所述语义二维栅格地图中确定所述用户语句所指示的目标语义物体，其中，所述用户语句通过语音或文字输入；根据所述目标语义物体及所述语义二维栅格地图进行导航，以控制所述机器人朝所述目标语义物体移动。2.如权利要求1所述的语义导航方法，其特征在于，所述根据所述目标语义物体及所述语义二维栅格地图进行导航，包括：生成所述语义二维栅格地图的代价地图，其中，所述代价地图包含膨胀层；在所述膨胀层中，根据所述目标语义物体查找目标导航点；基于所述目标导航点进行导航。3.如权利要求2所述的语义导航方法，其特征在于，所述在所述膨胀层中，根据所述目标语义物体查找目标导航点，包括：在所述膨胀层中，确定待遍历范围；在所述待遍历范围内，以所述目标语义物体的质心点为起始点向外遍历；判断当前遍历的点是否满足指定条件；若所述当前遍历的点不满足所述指定条件，则继续遍历，并返回执行所述判断当前遍历的点是否满足指定条件的步骤及后续步骤，直至所述待遍历范围内不存在未被遍历的点；若所述当前遍历的点满足所述指定条件，则停止遍历，并将所述当前遍历的点确定为所述目标导航点。4.如权利要求3所述的语义导航方法，其特征在于，所述判断当前遍历的点是否满足指定条件，包括：判断所述当前遍历的点的代价值是否为预设值；若所述当前遍历的点的代价值不为所述预设值，则确定所述当前遍历的点不满足所述指定条件；若所述当前遍历的点的代价值为所述预设值，则确定所述当前遍历的点满足所述指定条件。5.如权利要求3所述的语义导航方法，其特征在于，所述在所述膨胀层中，确定待遍历范围，包括：在所述膨胀层中，将第一直线及第二直线所夹的范围确定为所述待遍历范围，其中，所述第一直线为：过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：温焕宇，熊友军，谭欢，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：