全局路径生成方法、装置、机器人和计算机存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种全局路径生成方法、装置、机器人和计算存储介质。所述方法包括：获取slam地图和待清洁区域；根据待清洁区域，从slam地图中确定作业区域子图，作业区域子图包括障碍物区域；识别作业区域子图的第一主方向根据第一主方向和作业区域子图内的障碍物区域，对作业区域子图进行分区处理，得到多个待作业分区；根据第一主方向，确定多个待作业分区中每个待作业分区的第二主方向和几何中心；根据每个待作业分区的第二主方向确定相应待作业分区的至少两条平行线段；根据每个待作业分区的至少两条平行线段、几何中心以及当前作业位置，得到作业区域子图的全局路径。采用本方法能够提高路径规划的精度以及行驶效率。方法能够提高路径规划的精度以及行驶效率。方法能够提高路径规划的精度以及行驶效率。

【技术实现步骤摘要】
全局路径生成方法、装置、机器人和计算机存储介质


[0001]本申请涉及地图路径规划
，特别是涉及一种全局路径生成方法、装置、机器人和计算机存储介质。

技术介绍

[0002]随着自动化技术的发展，移动机器人在各个行业均展现了巨大的应用价值。例如，移动机器人可应用在清洁、巡航、排雷、收割等需要全覆盖作业的机器人、扫地机、无人机等行业。在移动机器人进行自主导航前，首先需要完成机器人在未知环境中的地图构建。基于构建的地图进行路径规划，完成作业。
[0003]现有的全局覆盖式路径规划主要有3种，弓字形规划、回形规划及随机搜索规划3种方式。随机搜索规划存在效率低，覆盖不完全的情况。而现有的全局覆盖式路径规划，在复杂的室内环境下，对任意的场景分布及任何形状的障碍物不能准确规划出合理的路径，导致规划的路径有较多尖角和转弯，实际行驶时效率不高的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高路径规划的精度以及行驶效率的全局路径生成方法、机器人、装置、机器人、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0005]第一方面，本申请提供了一种全局路径生成方法，应用于移动装置。所述方法包括：
[0006]获取slam地图和待清洁区域；
[0007]根据所述待清洁区域，从所述slam地图中确定作业区域子图，所述作业区域子图包括障碍物区域；
[0008]识别所述作业区域子图的第一主方向；
[0009]根据所述第一主方向和所述作业子图内的所述障碍物区域，对所述作业区域子图进行分区处理，得到多个待作业分区；
[0010]根据所述第一主方向，确定所述多个待作业分区中每个待作业分区的第二主方向；
[0011]根据所述每个待作业分区的第二主方向确定相应待作业分区的至少两条平行线段；所述每个待作业分区的至少两条平行线段与相应待作业分区的第二主方向平行；
[0012]确定所述多个待作业分区中每个待作业分区的几何中心；
[0013]根据所述每个待作业分区的至少两条平行线段、所述几何中心以及当前作业位置，得到所述作业区域子图的全局路径。
[0014]在其中一个实施例中，所述从所述slam地图中确定作业区域子图，包括：
[0015]对所述slam地图进行预处理，得到待操作的二值化地图；
[0016]根据所述障碍物区域，将所述待操作的二值化地图进行调整，得到目标二值化地图，并对所述目标二值化地图进行腐蚀操作处理，得到处理后的所述目标二值化地图；
[0017]移动装置根据所述待清洁区域从处理后的所述目标二值化地图中提取作业区域子图；
[0018]和/或所述识别所述作业区域子图的第一主方向，包括：
[0019]提取所述作业区域子图的作业区域边缘，得到的多个第一待处理点；
[0020]根据所述多个第一待处理点对所述作业区域边缘进行多边形逼近处理，得到所述作业区域边缘对应的多边形；
[0021]将所述多边形中的最长边确定为所述作业区域子图的第一主方向。
[0022]在其中一个实施例中，所述根据所述第一主方向和所述作业子图内的障碍物区域，对所述作业区域子图进行分区处理，得到多个待作业分区，包括：
[0023]通过仿射变换旋转所述作业区域子图，得到旋转地图；
[0024]根据所述旋转地图被所述障碍物的分割情况和所述第一主方向，对所述旋转地图进行分区处理，得到多个待作业分区。
[0025]在其中一个实施例中，所述根据所述旋转地图被所述障碍物的分割情况和所述第一主方向对所述旋转地图进行分区处理，得到多个待作业分区，包括：
[0026]在所述第一主方向上，在所述旋转地图上按照第一阈值，规划分若干条平行列，得到所述旋转地图的列集；
[0027]遍历所述列集中的各列，确定各列被所述旋转地图中障碍物分割的分割次数；
[0028]根据所述旋转地图中当前列被所述障碍物的分割次数和上一列被所述障碍物的分割次数之间的大小，对所述旋转地图进行分区处理，得到多个待作业分区。
[0029]在其中一个实施例中，所述根据所述旋转地图中当前列被所述障碍物的分割次数和上一列被所述障碍物的分割次数之间的大小，对所述旋转地图进行分区处理，得到多个待作业分区，包括以下任意一种：
[0030]在当前列被所述障碍物的分割次数大于上一列被所述障碍物的分割次数时，根据所述当前列和所述上一列之间的像素点在所述旋转地图上确定一个待作业分区，并增加两个待确认分区；
[0031]在当前列的分割次数小于上一列的分割次数时，根据所述当前列和所述上一列之间的像素点在所述旋转地图确定两个待作业分区，并增加一个待确认分区。
[0032]在其中一个实施例中，所述根据所述第一主方向，确定所述多个待作业分区中每个待作业分区的第二主方向，包括：
[0033]确定所述多个待作业分区中每个待作业分区的外接方形；所述多个待作业分区中每个待作业分区的外接方形的一边长与所述第一主方向平行；
[0034]在所述多个待作业分区中相应待作业分区的外接方形的最长边长与所述第一主方向平行时，将所述第一主方向作为相应待作业分区的第二主方向；或
[0035]在所述多个待作业分区中相应待作业分区的外接方形的最长边长与所述第一主方向垂直时，将所述第一主方向的垂直方向作为相应待作业分区的第二主方向；
[0036]和/或所述根据所述每个待作业分区的至少两条平行线段、所述几何中心，以及当前作业位置，得到所述作业区域子图的全局路径，包括：
[0037]分别获取所述每个待作业分区的至少两条平行线段中的第一平行线的两个端点的位置坐标和最后一条平行线的两个端点的位置坐标，得到所述每个待作业分区的角点坐
标；
[0038]根据所述每个待作业分区的所述角点坐标、所述几何中心、所述至少两条平行线段和当前作业位置，确定所述每个待作业分区的作业顺序和所述每个待作业分区的弓形线；
[0039]根据所述作业顺序、所述每个待作业分区的弓形线，得到所述作业区域子图的全局路径。
[0040]在其中一个实施例中，根据所述每个待作业分区的所述角点坐标、所述几何中心、所述至少两条平行线段和当前作业位置，确定所述每个待作业分区的作业顺序和所述每个待作业分区的弓形线，包括：
[0041]根据所述每个待作业分区的所述几何中心和所述角点坐标，以及当前作业位置，确定所述每个待作业分区与所述当前位置的距离代价值；
[0042]确定所述多个待作业分区中数值最小的距离代价值对应的待作业分区为第一作业区域，并从所述第一作业区域的角点坐标中确定所述第一作业区域的作业起点；
[0043]根据所述第一作业区域的作业起点，对所述第一作业区域的至少两条平行线段进行首尾连接，得到所述第一作业区域的弓形线；
[0044]将所述第一作业区域的弓形线中距离所述作业起点最远的点确定为所述第一作业区域的作业终本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全局路径生成方法，应用于移动装置，其特征在于，所述方法包括：获取slam地图和待清洁区域；根据所述待清洁区域，从所述slam地图中确定作业区域子图，所述作业区域子图包括障碍物区域；识别所述作业区域子图的第一主方向；根据所述第一主方向和所述作业区域子图内的所述障碍物区域，对所述作业区域子图进行分区处理，得到多个待作业分区；根据所述第一主方向，确定所述多个待作业分区中每个待作业分区的第二主方向；根据所述每个待作业分区的第二主方向确定相应待作业分区的至少两条平行线段；所述每个待作业分区的至少两条平行线段与相应待作业分区的第二主方向平行；确定所述多个待作业分区中每个待作业分区的几何中心；根据所述每个待作业分区的至少两条平行线段、所述几何中心以及当前作业位置，得到所述作业区域子图的全局路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述slam地图中确定作业区域子图，包括：对所述slam地图进行预处理，得到待操作的二值化地图；根据所述障碍物区域，将所述待操作的二值化地图进行调整，得到目标二值化地图，并对所述目标二值化地图进行腐蚀操作处理，得到处理后的所述目标二值化地图；根据所述待清洁区域从处理后的所述目标二值化地图中提取作业区域子图；和/或所述识别所述作业区域子图的第一主方向，包括：提取所述作业区域子图的作业区域边缘，得到的多个第一待处理点；根据所述多个第一待处理点对所述作业区域边缘进行多边形逼近处理，得到所述作业区域边缘对应的多边形；将所述多边形中的最长边确定为所述作业区域子图的第一主方向。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一主方向和所述作业子图内的障碍物区域，对所述作业区域子图进行分区处理，得到多个待作业分区，包括：通过仿射变换旋转所述作业区域子图，得到旋转地图；根据所述旋转地图被所述障碍物的分割情况和所述第一主方向，对所述旋转地图进行分区处理，得到多个待作业分区。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋转地图被所述障碍物的分割情况和所述第一主方向对所述旋转地图进行分区处理，得到多个待作业分区，包括：在所述第一主方向上，在所述旋转地图上按照第一阈值，规划分若干条平行列，得到所述旋转地图的列集；遍历所述列集中的各列，确定各列被所述旋转地图中障碍物分割的分割次数；根据所述旋转地图中当前列被所述障碍物的分割次数和上一列被所述障碍物的分割次数之间的大小，对所述旋转地图进行分区处理，得到多个待作业分区。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋转地图中当前列被所述障碍物的分割次数和上一列被所述障碍物的分割次数之间的大小，对所述旋转地图进行分区处理，得到多个待作业分区，包括以下任意一种：
在当前列被所述障碍物的分割次数大于上一列被所述障碍物的分割次数时，根据所述当前列和所述上一列之间的像素点在所述旋转地图上确定一个待作业分区，并增加两个待确认分区；在当前列的分割次数小于上一列的分割次数时，根据所述当前列和所述上一列之间的像素点在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱吉林，闫瑞君，李宣政，
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：