代价地图生成方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种代价地图生成方法、装置、存储介质和计算机程序产品。方法应用于机器人，机器人上安装有至少两个传感器，方法包括：将机器人的当前位置和至少两个传感器中每一传感器获取的当前帧点云数据投影至对应的当前帧栅格图中，以更新当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态；根据每一当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态以及预设遗忘处理算法，确定每一传感器对应的当前代价地图；根据每一传感器对应的当前代价地图，确定输出代价地图。通过使用遗忘曲线来处理机器人在传感器盲区的栅格状态，进而得到机器人的输出代价地图，借鉴人类的艾宾浩斯遗忘曲线生成代价地图，使得机器人以更符合人类感知的方式处理感知盲区的问题，增加了机器人的感知区域。增加了机器人的感知区域。增加了机器人的感知区域。

Cost map generation method, device, computer equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
代价地图生成方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及环境地图建模
，特别是涉及一种代价地图生成方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]机器人在导航过程中，一般需要利用代价地图来辅助进行导航规划，目前代价地图的生成方式主要依靠建图时生成的固定障碍物地图而形成，由于环境的易变性，导致其代价地图的准确度不高。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确度更高的代价地图生成方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0004]第一方面，本申请提供了一种代价地图生成方法。所述方法应用于机器人，所述机器人上安装至少两个传感器，所述方法包括：
[0005]将机器人的当前位置和至少两个传感器中每一传感器获取的当前帧点云数据投影至对应的当前帧栅格图中，以更新当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态；
[0006]根据每一当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态以及预设遗忘处理算法，确定每一传感器对应的当前代价地图；
[0007]根据每一传感器对应的当前代价地图，确定输出代价地图。
[0008]在其中一个实施例中，栅格状态包括占有、空闲和未知；将机器人的当前位置和至少两个传感器中每一传感器获取的当前帧点云数据投影至对应的当前帧栅格图中，以更新当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态，包括：
[0009]根据机器人的当前位置和每一传感器获取的当前帧点云数据进行坐标转换，确定机器人的当前位置和点云数据在当前帧栅格图中的投影位置；
[0010]对于当前帧栅格图中的任一栅格，若任一栅格中存在投影的点云数据，则任一栅格的栅格状态设为占有；
[0011]根据机器人的当前位置在当前帧栅格图中的投影结果和栅格状态为占有的栅格，确定当前帧栅格图中栅格状态为空闲和未知的栅格。
[0012]在其中一个实施例中，根据机器人的当前位置在当前帧栅格图中的投影结果和栅格状态为占有的栅格，确定当前帧栅格中栅格状态为空闲和未知的栅格，包括：
[0013]以机器人的当前位置在当前帧栅格图中的投影位置为起点，向四周发射射线；
[0014]对于经过栅格状态为占有的栅格的任一射线，将任一射线在所经过的栅格状态为占有的栅格与当前时刻机器人在对应的当前帧栅格图中的位置之间所经过的所有栅格的栅格状态设置为空闲；
[0015]将当前帧栅格图中除栅格状态为占有和空闲的栅格的栅格状态设置为未知。
[0016]在其中一个实施例中，栅格状态包括占有、空闲和未知；根据每一当前帧栅格图中
每一栅格的栅格状态以及预设遗忘处理算法，确定每一传感器对应的当前代价地图，包括：
[0017]若当前帧栅格图中的栅格状态为占有，则将当前代价地图中对应的栅格的代价值设置为1，若当前帧栅格图中的栅格状态为空闲，则将当前代价地图中对应的栅格的代价值设置为0；
[0018]若当前帧栅格图中的栅格状态为未知，则确定栅格状态为未知的栅格在上一代价地图中对应的目标栅格，上一代价地图为基于传感器获取的上一帧点云数据投影至对应的上一帧栅格图所输出的代价地图；
[0019]获取目标栅格在上一代价地图中的目标代价值，根据预设遗忘处理算法和目标代价值，确定栅格状态为未知的栅格在传感器对应的当前代价地图中的代价值。
[0020]在其中一个实施例中，获取目标栅格在上一代价地图中的目标代价值，根据预设遗忘处理算法和目标代价值，确定栅格状态为未知的栅格在传感器对应的当前代价地图中的代价值，包括：
[0021]若目标栅格在上一代价地图中的代价值大于预设阈值，则根据第一函数，计算目标栅格在传感器对应的当前代价地图中的代价值，第一函数是以当前时刻为自变量的递减函数；
[0022]若目标栅格在上一代价地图中的代价值小于预设阈值，则根据第二函数，计算目标栅格在传感器对应的当前代价地图中的代价值，第二函数是以当前时刻为自变量的递增函数；
[0023]若目标栅格在上一代价地图中的代价值等于预设阈值，则将目标栅格在传感器对应的当前代价地图中的代价值设置为预设常量。
[0024]在其中一个实施例中，根据每一传感器对应的当前代价地图，确定输出代价地图，包括：
[0025]对输出代价地图中的任一栅格，确定任一栅格在每一传感器对应的当前代价地图中的每一代价值；
[0026]将每一代价值中的最大值，作为输出代价地图中的任一栅格对应的栅格值。
[0027]第二方面，本申请还提供了一种代价地图生成装置。装置包括：
[0028]第一确定模块，用于将机器人的当前位置和至少两个传感器中每一传感器获取的当前帧点云数据投影至对应的当前帧栅格图中，以更新当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态；
[0029]第二确定模块，用于根据每一当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态以及预设遗忘处理算法，确定每一传感器对应的当前代价地图；
[0030]第三确定模块，用于根据每一传感器对应的当前代价地图，确定输出代价地图。
[0031]第三方面，本申请还提供一种机器人，机器人包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0032]将机器人的当前位置和至少两个传感器中每一传感器获取的当前帧点云数据投影至对应的当前帧栅格图中，以更新当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态；
[0033]根据每一当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态以及预设遗忘处理算法，确定每一传感器对应的当前代价地图；
[0034]根据每一传感器对应的当前代价地图，确定输出代价地图。
[0035]在其中一个实施例中，栅格状态包括占有、空闲和未知；相应地，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0036]若当前帧栅格图中的栅格状态为占有，则将当前代价地图中对应的栅格的代价值设置为1，若当前帧栅格图中的栅格状态为空闲，则将当前代价地图中对应的栅格的代价值设置为0；
[0037]若当前帧栅格图中的栅格状态为未知，则确定栅格状态为未知的栅格在上一代价地图中对应的目标栅格，上一代价地图为基于传感器获取的上一帧点云数据投影至对应的上一帧栅格图所输出的代价地图；
[0038]获取目标栅格在上一代价地图中的目标代价值，根据预设遗忘处理算法和目标代价值，确定栅格状态为未知的栅格在传感器对应的当前代价地图中的代价值。
[0039]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0040]将机器人的当前位置和至少两个传感器中每一传感器获取的当前帧点云数据投影至对应的当前帧栅格图中，以更新当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态；
[0041]根据每一当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态以及预设遗忘处理算法，确定每一传感器对应的当前代价地图；
[0042]根据每一传感器对应的当前代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种代价地图生成方法，其特征在于，所述方法应用于机器人，所述机器人上安装有至少两个传感器，所述方法包括：将所述机器人的当前位置和所述至少两个传感器中每一传感器获取的当前帧点云数据投影至对应的当前帧栅格图中，以更新所述当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态；根据每一所述当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态以及预设遗忘处理算法，确定每一传感器对应的当前代价地图；根据每一传感器对应的当前代价地图，确定输出代价地图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅格状态包括占有、空闲和未知；所述将所述机器人的当前位置和所述至少两个传感器中每一传感器获取的当前帧点云数据投影至对应的当前帧栅格图中，以更新所述当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态，包括：根据所述机器人的当前位置和所述每一传感器获取的当前帧点云数据进行坐标转换，确定所述机器人的当前位置和所述当前帧点云数据在所述当前帧栅格图中的投影位置；对于所述当前帧栅格图中的任一栅格，若所述任一栅格中存在投影的当前帧点云数据，则所述任一栅格的栅格状态设为占有；根据所述机器人的当前位置在所述当前帧栅格图中的投影结果和所述栅格状态为占有的栅格，确定所述当前帧栅格图中栅格状态为空闲和未知的栅格。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人的当前位置在所述当前帧栅格图中的投影结果和所述栅格状态为占有的栅格，确定所述当前帧栅格中栅格状态为空闲和未知的栅格，包括：以所述机器人的当前位置在所述当前帧栅格图中的投影位置为起点，向四周发射射线；对于经过栅格状态为占有的栅格的任一射线，将所述任一射线在所经过的栅格状态为占有的栅格与所述当前时刻所述机器人在所述对应的当前帧栅格图中的位置之间所经过的所有栅格的栅格状态设置为空闲；将所述当前帧栅格图中除栅格状态为占有和空闲的栅格状态设置为未知。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅格状态包括占有、空闲和未知；所述根据每一所述当前帧栅格图中每一栅格的栅格状态以及预设遗忘处理算法，确定每一传感器对应的当前代价地图，包括：若所述当前帧栅格图中的栅格状态为占有，则将所述当前代价地图中对应的栅格的代价值设置为1，若所述当前帧栅格图中的栅格状态为空闲，则将所述当前代价地图中对应的栅格的代价值设置为0；若所述当前帧栅格图中的栅格状态为未知，则确定所述栅格状态为未知的栅格在上一代价地图中对应的目标栅格，所述上一代价地图为基于所述传感器获取的上一帧点云数据投影至对应的上一帧栅格图所输出的代价地图；获取所述目标栅格在所述上一代价地图中的目标代价值，根据所述预设遗忘处理算法和所述目标代价值，确定所述栅格状态为未知的栅格在所述传感器对应的当前代价地图中的代价值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标栅格在所述上一代价地图中的目标代价值，根据所述预设遗忘处理算法和所述目标代价值，确定所述栅格状态为
未知的栅格在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄寅，
申请(专利权)人：深圳市普渡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：