基于机器人覆盖的栅格地图操作方法、芯片及机器人技术

本发明专利技术涉及一种基于机器人覆盖的栅格地图操作方法、芯片及机器人，该栅格地图操作方法包括在地图模板内，每当在机器人的机身覆盖区域内完整地覆盖到一个栅格，则将该栅格的标记信息清除；其中，地图模板是机器人构建的栅格地图内的特定尺寸的矩形区域，该地图模板保持框定机器人的机身；在所述地图模板内，将每个栅格设置为由均匀分布的单位方格组成；其中，单位方格所覆盖的区域与所述机器人的机身覆盖区域相关联；当检测到一个单位方格的四个顶点到所述地图模板的中心点的距离都小于机器人覆盖半径时，确定该单位方格完全位于所述机器人的机身覆盖区域内。机器人的机身覆盖区域内。机器人的机身覆盖区域内。

【技术实现步骤摘要】
基于机器人覆盖的栅格地图操作方法、芯片及机器人


[0001]本专利技术涉及地图标注的
，具体涉及基于机器人覆盖的栅格地图操作方法、芯片及机器人。

技术介绍

[0002]清洁机器人在室内环境中建图时，清洁机器人在行走过程中将发生物理碰撞的位置信息标记在地图上，以便服务于后续的导航或清扫规划。现存的栅格地图中标注的精度（物理测量单位）一般是一个(5cm*5cm)栅格的精度。在导航规划之前，由于机器人的机身覆盖区域在栅格地图中是标记为障碍物占据的栅格区域，所以后续需对机器人的机身覆盖区域内的栅格标记信息进行清除。
[0003]然而，在后续清除栅格标记信息时，因为留有一定的精度冗余度，导致相应栅格的标注清除不精确，会导致实际物理上清洁机器人可以通过的地方，却在导航规划时被误判为不可通过。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出基于机器人覆盖的栅格地图操作方法、芯片及机器人，从而对单个栅格的覆盖情况判断更加准确，进而更加精确地把握清除单个栅格的标记信息的时机，提高地图实时标注的环境信息的精度。具体的技术方案包括：一种基于机器人覆盖的栅格地图操作方法，该栅格地图操作方法包括：在地图模板内，每当在机器人的机身覆盖区域内完整地覆盖到一个栅格，则将该栅格的标记信息清除；其中，地图模板是机器人构建的栅格地图内的特定尺寸的矩形区域，该地图模板保持框定机器人的机身。
[0005]进一步地，在所述地图模板内，将每个栅格设置为由均匀分布的单位方格组成；其中，单位方格所覆盖的区域与所述机器人的机身覆盖区域相关联，使得单位方格被配置为与机器人的机身尺寸相适应；其中，在每个栅格内，每行分布的单位方格的数目都相等，每列分布的单位方格的数目都相等。
[0006]进一步地，当检测到一个单位方格的四个顶点到所述地图模板的中心点的距离都小于机器人覆盖半径时，记录该单位方格的行序号和该单位方格的列序号，并确定该单位方格完全位于所述机器人的机身覆盖区域内；其中，所述地图模板的中心点配置为机器人的机身中心。
[0007]进一步地，所述机器人的机身形状反映到所述栅格地图中是圆形，所述机器人覆盖半径是所述机器人的机身半径；其中，所述单位方格的边长与所述机器人的机身半径成预设比例关系。
[0008]进一步地，在所述地图模板内，位于所述机器人的机身覆盖区域内的单位方格的顶点没有与所述机器人的机身轮廓线接触；所述地图模板的最外围的一圈栅格与所述机器人的机身轮廓线存在交点。
[0009]进一步地，根据栅格内分布的单位方格的统计信息，将该栅格的标记信息清除。
[0010]进一步地，所述根据栅格内分布的单位方格的统计信息，将该栅格的标记信息清除的方法包括：在所述机器人的机身覆盖区域内，前述记录到行序号和列序号的单位方格在同一个栅格内出现的次数大于或等于预设划分数量时，确定已经完整地覆盖到该栅格，并将该栅格的标记信息清除；其中，预设划分数量是配置为等于一个栅格内存在的单位方格的数量。
[0011]进一步地，在所述地图模板内，组成一个栅格的所有单位方格的行序号和列序号都对应到同一个位置坐标，该位置坐标是栅格的定位坐标；其中，在所述地图模板内的每个单位方格都配置有行序号和列序号；其中，所述地图模板是由均匀分布的栅格组成，使得所述地图模板内分布的每个栅格分配到对应的一个定位坐标。
[0012]进一步地，一个单位方格的行序号相对于中心方格的行序号的差值，记为行偏移差值；该单位方格的列序号相对于中心方格的列序号的差值，记为列偏移差值；其中，所述地图模板的中心点所处的单位方格设置为中心方格；一个单位方格的横坐标是由所述地图模板的中心点的横坐标与列偏移差值对应的坐标差值相加获得，该单位方格的纵坐标是由所述地图模板的中心点的纵坐标与行偏移差值对应的坐标差值相加获得；在获得该单位方格的横坐标及其纵坐标后，将该单位方格的横坐标及其纵坐标都转换为该单位方格所处的栅格的定位坐标，并将该定位坐标配置为该单位方格在内存空间中实时存储的坐标；其中，所述地图模板的中心点的坐标是跟随所述机器人的实时位置坐标的变化而变化；所述地图模板的中心点的坐标包括所述地图模板的中心点的横坐标及其纵坐标；所述中心方格的坐标是由所述地图模板的中心点的坐标表示。
[0013]进一步地，所述中心方格是分布于其所处的栅格的对称中心位置，则在确定所述地图模板的中心点的坐标和单位方格的边长后，由矩形的对称中心的相关性质推得所述中心方格所处的栅格覆盖的坐标范围；在确定所述中心方格所处的栅格覆盖的坐标范围后，由矩形的对称中心的相关性质推得所述地图模板内的每个栅格覆盖的坐标范围，则确定每个栅格所覆盖的单位方格的坐标位置；其中，所述地图模板是以所述中心方格所处的栅格为对称中心，划分出均匀分布的栅格，形成行方向上连续的定位坐标以及列方向上连续的定位坐标。
[0014]进一步地，前述记录到行序号和列序号的单位方格在同一个栅格内出现的次数大于或等于预设划分数量时，确定已经完整地覆盖到该栅格，并将该栅格的标记信息清除的具体方式包括：每当检测到一个单位方格的四个顶点到所述地图模板的中心点的距离都小于所述机器人覆盖半径时，记录下该单位方格的行序号和该单位方格的列序号，并获取该单位方格所处的栅格的定位坐标，再对该定位坐标的出现次数进行统计；当同一个定位坐标出现的次数大于或等于所述预设划分数量时，确定机器人的机身在所述地图模板中已经完整地覆盖到该定位坐标对应的栅格，并将该栅格的标记信息清除，以更新为机器人在该栅格的最新的定位坐标处采集的标记信息。
[0015]进一步地，前述记录到行序号和列序号的单位方格在同一个栅格内出现的次数小于预设划分数量时，继续索引新的单位方格。
[0016]进一步地，在每个栅格内，每行分布奇数个所述单位方格，每列分布奇数个所述单位方格，使得所述中心方格的两侧在地图模板内存在数量相等的单位方格，且所述中心方
格的两侧在其所处的栅格内存在数量相等的单位方格。
[0017]进一步地，所述地图模板被配置为覆盖8行8列的栅格；所述栅格在所述地图模板内被配置为覆盖5行5列的单位方格；其中，每个单位方格的边长是物理世界中的1厘米，使得每个单位方格代表物理世界中的一平方厘米。
[0018]一种芯片，该芯片存储有所述的栅格地图操作方法对应的程序代码。
[0019]一种机器人，该机器人装配有所述的芯片，该机器人被配置为执行所述的栅格地图操作方法。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果在于：对于单个栅格的内部采用逐行逐列划分为单位方格的方式，将对单个栅格的覆盖率的计算转换为统计同一个栅格内的单元方格的数目，简化计算复杂度；对于单个栅格的外部采用多个栅格逐行逐列组成地图模板的方式，来确定一个完全覆盖机器人的机身的地图探测区域，也确定清除栅格标记信息的有效地图区域范围；从而在一个地图模板内，根据出现在同一个栅格内的单元方格的坐标统计数目将检测出的被完整覆盖的单个栅格对应的标记信息删除，实现更加的精确清除栅格中被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人覆盖的栅格地图操作方法，其特征在于，该栅格地图操作方法包括：在地图模板内，每当在机器人的机身覆盖区域内完整地覆盖到一个栅格，则将该栅格的标记信息清除；其中，地图模板是机器人构建的栅格地图内的特定尺寸的矩形区域，该地图模板保持框定机器人的机身。2.根据权利要求1所述栅格地图操作方法，其特征在于，在所述地图模板内，将每个栅格设置为由均匀分布的单位方格组成；其中，单位方格所覆盖的区域与所述机器人的机身覆盖区域相关联，使得单位方格被配置为与机器人的机身尺寸相适应；其中，在每个栅格内，每行分布的单位方格的数目都相等，每列分布的单位方格的数目都相等。3.根据权利要求2所述栅格地图操作方法，其特征在于，当检测到一个单位方格的四个顶点到所述地图模板的中心点的距离都小于机器人覆盖半径时，记录该单位方格的行序号和该单位方格的列序号，并确定该单位方格完全位于所述机器人的机身覆盖区域内；其中，所述地图模板的中心点配置为机器人的机身中心。4.根据权利要求3所述栅格地图操作方法，其特征在于，所述机器人的机身形状反映到所述栅格地图中是圆形，所述机器人覆盖半径是所述机器人的机身半径；其中，所述单位方格的边长与所述机器人的机身半径成预设比例关系。5.根据权利要求3所述栅格地图操作方法，其特征在于，在所述地图模板内，位于所述机器人的机身覆盖区域内的单位方格的顶点没有与所述机器人的机身轮廓线接触；所述地图模板的最外围的一圈栅格与所述机器人的机身轮廓线存在交点。6.根据权利要求3所述栅格地图操作方法，其特征在于，根据栅格内分布的单位方格的统计信息，将该栅格的标记信息清除。7.根据权利要求6所述栅格地图操作方法，其特征在于，所述根据栅格内分布的单位方格的统计信息，将该栅格的标记信息清除的方法包括：在所述机器人的机身覆盖区域内，前述记录到行序号和列序号的单位方格在同一个栅格内出现的次数大于或等于预设划分数量时，确定已经完整地覆盖到该栅格，并将该栅格的标记信息清除；其中，预设划分数量是配置为等于一个栅格内存在的单位方格的数量。8.根据权利要求7所述栅格地图操作方法，其特征在于，在所述地图模板内，组成一个栅格的所有单位方格的行序号和列序号都对应到同一个位置坐标，该位置坐标是栅格的定位坐标；其中，在所述地图模板内的每个单位方格都配置有行序号和列序号；其中，所述地图模板是由均匀分布的栅格组成，使得所述地图模板内分布的每个栅格分配到对应的一个定位坐标。9.根据权利要求8所述栅格地图操作方法，其特征在于，一个单位方格的行序号相对于中心方格的行序号的差值，记为行偏移差值；该单位方格的列序号相对于中心方格的列序号的差值，记为列偏移差值；其中，所述地图模板的中心点所处的单位方格设置为中心方格；
一个单位方格的横坐标是由所述地图模板的中心点的横坐标与列偏移差值对应的坐标差值相加获得，该单位方格的纵坐标是由所述地图模板的中心点的纵坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊坤，孙明，周和文，陈卓标，
申请(专利权)人：珠海一微半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：