用于机器人导航的地图构建方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及智能机器人，本申请提供一种用于机器人导航的地图构建方法、装置、设备及存储介质，所述方法根据机器人的行进路线和采集的图片，构建补建位姿图和补建地图；通过对已知位姿图和补建位姿图的算法匹配，确定所述补建位姿图与所述已知位姿图的约束关系；根据所述约束关系，映射所述补建地图与所述已知地图的位置关系；根据所述位置关系，将所述补建地图衔接到所述已知地图中，生成扩建地图。本发明专利技术基于补建位姿图与已知位姿图的匹配约束，以及位姿图与地图的映射关系，将补建地图添加到已知地图中，对机器人地图完成扩建，不仅提高了扩建地图的生成效率，而且提高了扩建地图的准确率。准确率。准确率。

【技术实现步骤摘要】
用于机器人导航的地图构建方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及智能机器人
，尤其涉及一种用于机器人导航的地图构建方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着社会发展的需要和机器人应用领域的扩大,人们对智能机器人的要求也越来越高。SLAM意为同步定位与建图，主要用于解决机器人在位置环境运动时的定位与地图构建问题。但是在工作场地发生巨大变化或远工作场地需要扩建时，现有的建图方案一般是对机器人的地图进行重构；在大范围场景应用中，机器人对已知区域的重新建图会产生庞大的工作量，降低机器人的工作效率。因此，如何解决现有机器人地图构建效率低下成为了目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种用于机器人导航的地图构建方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有机器人地图构建效率低下的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种用于机器人导航的地图构建方法，所述用于机器人导航的地图构建方法包括：根据机器人的行进路线和采集的图片，构建补建位姿图和补建地图；获取已知地图和已知位姿图，通过对所述已知位姿图和所述补建位姿图的算法匹配，确定所述补建位姿图与所述已知位姿图的约束关系；根据所述约束关系，映射所述补建地图与所述已知地图的位置关系；根据所述位置关系，将所述补建地图衔接到所述已知地图中，生成扩建地图。
[0005]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种用于机器人导航的地图构建装置，所述用于机器人导航的地图构建装置包括：位姿图和地图构建模块，用于根据机器人的行进路线和采集的图片，构建补建位姿图和补建地图；位姿图匹配模块，用于获取已知地图和已知位姿图，通过对所述已知位姿图和所述补建位姿图的算法匹配，确定所述补建位姿图与所述已知位姿图的约束关系；地图匹配模块，用于根据所述约束关系，映射所述补建地图与所述已知地图的位置关系；扩建地图生成模块，用于根据所述位置关系，将所述补建地图衔接到所述已知地图中，生成扩建地图。
[0006]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种用于机器人导航的地图构建设备，所述用于机器人导航的地图构建设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的用于机器人导航的地图构建程序，其中所述用于机器人导航的地图构建程序被所述处理器执行时，实现如上所述的用于机器人导航的地图构建方法的步骤。
[0007]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有用于机器人导航的地图构建程序，其中所述用于机器人导航的地图构建程序被处理器执行时，实现如上所述的用于机器人导航的地图构建方法的步骤。
[0008]本专利技术提供一种用于机器人导航的地图构建方法，所述方法根据机器人的行进路
线和采集的图片，构建补建位姿图和补建地图；获取已知地图和已知位姿图，通过对所述已知位姿图和所述补建位姿图的算法匹配，确定所述补建位姿图与所述已知位姿图的约束关系；根据所述约束关系，映射所述补建地图与所述已知地图的位置关系；根据所述位置关系，将所述补建地图衔接到所述已知地图中，生成扩建地图。通过上述方式，本专利技术通过对机器人在未知区域构建的补建位姿图与已知位姿图进行匹配约束，映射补建地图与已知地图的位置关系，从而在已知地图的基础上，将补建地图添加到已知地图中，对机器人地图完成了扩建，避免对已知地图的重新构建，减小了机器人的数据计算量，不仅提高了扩建地图的生成效率，而且提高了扩建地图的准确率，解决了目前机器人地图构建效率低下的技术问题。
附图说明
[0009]图1为本专利技术实施例方案中涉及的用于机器人导航的地图构建设备的硬件结构示意图；
[0010]图2为本专利技术用于机器人导航的地图构建方法第一实施例的流程示意图；
[0011]图3为本专利技术用于机器人导航的地图构建方法第二实施例的流程示意图；
[0012]图4为本专利技术用于机器人导航的地图构建方法第三实施例的流程示意图；
[0013]图5为本专利技术用于机器人导航的地图构建方法第四实施例的流程示意图；
[0014]图6为本专利技术用于机器人导航的地图构建生成装置第一实施例的功能模块示意图。
[0015]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0016]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0017]本专利技术实施例涉及的用于机器人导航的地图构建方法主要应用于用于机器人导航的地图构建设备，该用于机器人导航的地图构建设备可以是PC、便携计算机、移动终端等具有显示和处理功能的设备。
[0018]参照图1，图1为本专利技术实施例方案中涉及的用于机器人导航的地图构建设备的硬件结构示意图。本专利技术实施例中，用于机器人导航的地图构建设备可以包括处理器1001(例如CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI
‑
FI接口)；存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non
‑
volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
[0019]本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对用于机器人导航的地图构建设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0020]继续参照图1，图1中作为一种计算机可读存储介质的存储器1005可以包括操作系统、网络通信模块以及用于机器人导航的地图构建程序。
[0021]在图1中，网络通信模块主要用于连接服务器，与服务器进行数据通信；而处理器
1001可以调用存储器1005中存储的用于机器人导航的地图构建程序，并执行本专利技术实施例提供的用于机器人导航的地图构建方法。
[0022]本专利技术实施例提供了一种用于机器人导航的地图构建方法。
[0023]参照图2，图2为本专利技术用于机器人导航的地图构建方法第一实施例的流程示意图。
[0024]本实施例中，所述用于机器人导航的地图构建方法包括以下步骤：
[0025]步骤S10，机器人平台根据机器人的行进路线和采集的图片，构建补建位姿图和补建地图。
[0026]本实施例中，机器人在运行场地中移动过程中，通过相机采集图片，获取行进路线上的环境信息。机器人平台通过有规律的提取关键帧图片，并对关键帧图片中的特征点进行匹配计算，获取机器人在行进过程中的位姿变换信息，从而不断构建机器人在行进路线上的位姿节点，并根据位姿节点之间的约束关系，获取位姿节点之间的位姿边，进而生成补建位姿图。
[0027]进一步地，位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人导航的地图构建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：根据机器人的行进路线和采集的图片，构建补建位姿图和补建地图；获取已知地图和已知位姿图，通过对所述已知位姿图和所述补建位姿图的算法匹配，确定所述补建位姿图与所述已知位姿图的约束关系；根据所述约束关系，映射所述补建地图与所述已知地图的位置关系；根据所述位置关系，将所述补建地图衔接到所述已知地图中，生成扩建地图。2.根据权利要求1所述的用于机器人导航的地图构建方法，其特征在于，所述根据机器人的行进路线和采集的图片，构建补建位姿图和补建地图，包括：通过对所述机器人采集的关键帧图片进行特征点匹配，获取所述机器人在行进路线上的位姿节点以及所述位姿节点之间的位姿边；其中，所述特征点包括线条、拐点以及易区分的标志物；根据所述位姿节点和所述位姿边，构建所述补建位姿图；根据所述机器人采集的图片，获取所述行进路线的环境信息；其中，所述环境信息包括障碍物、障碍物距离、转角以及路面宽度；根据所述补建位姿图和所述环境信息，构建所述补建地图。3.根据权利要求2所述的用于机器人导航的地图构建方法，其特征在于，所述通过对所述机器人采集的关键帧图片进行特征点匹配，获取所述机器人在行进路线上的位姿节点以及所述位姿节点之间的位姿边，包括：根据所述机器人采集的图片的预设重合特征比例，选取所述关键帧图片；通过对相邻两帧所述关键帧图片的特征点匹配，获取所述机器人在采集所述相邻两帧所述关键帧图片时的两个位置之间的位姿变换信息；根据所述位姿变换信息，以上一帧图片对应的所述位姿节点为约束，建立下一帧图片对应的所述位姿节点；根据所述位姿节点的所述约束，获取所述位姿节点之间的所述位姿边。4.根据权利要求3所述的用于机器人导航的地图构建方法，其特征在于，所述根据所述机器人采集的图片的预设重合特征比例，选取关键帧图片，包括：提取上一关键帧图片中的易识别特征，作为所述上一帧图片的特征点；在所述上一关键帧图片后采集的图片中，选取包含一定数目所述特征点的图片作为下一关键帧图片；设置所述特征点数目阈值，根据所述下一关键帧图片包含的所述特征点数量和所述阈值，确定插入所述上一关键帧图片和所述下一关键帧图片之间的所述关键帧图片。5.根据权利要求2所述的用于机器人导航的地图构建方法，其特征在于，所述获取已知地图和已知位姿图，通过对所述已知位姿图和所述补建位姿图的算法匹配，确定所述补建位姿图与所述已知位姿图的约束关系，包括：根据所述已知地图，获取已知栅格地图；通过所述已知栅格地图对所述机器人的位置进行检测；检测到所述机器人的位置位于所述已知栅格地图中的已知区域内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁治谋，张朝辉，许瑨，
申请(专利权)人：西安优艾智合机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：