【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及室内机器人，具体涉及一种室内机器人快速探索建图方法及系统。
技术介绍
1、近年来，室内机器人在新环境中的建图策略，主要是采用手动遥控机器人建图以及在清洁机器人领域中常使用的边清洁边建图。其中，手动建图的专业性要求较高，且操作繁琐，越来越不符合普通消费者面对海量室内机器人时对简单易操作的需求；而清洁机器人所采用的边清洁边建图的策略，同样存在着建图效率低下的问题，且在清洁过程中没有全局地图来指导如何更加高效地清洁。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种室内机器人快速探索建图方法及系统，提高室内机器人在新环境中的探索建图效率。
2、本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：
3、一方面，本专利技术提供了一种室内机器人快速探索建图方法，包括以下步骤：
4、s1、在机器人当前位置所建的局部地图中，分多个方向寻找一定范围内存在未知点与已知空闲点相邻的区域，并选择每个方向上找到的已知空闲点作为探索的候选目标点；
5、s2、采用路径规划方法计算获得机器人所在位置到所有候选目标点之间的最优路径，选择最优路径长度最短的候选目标点作为本次探索的目标点；
6、s3、规划一条从机器人当前位置到目标点之间的最优路径，并将该路径优化为一条平滑路径；
7、s4、控制机器人沿着所述平滑路径向目标点行驶，边行驶边增量式构建地图；
8、s5、循环执行步骤s1-s4，直至完成对当前环境的探索建图。p>
9、进一步的，步骤s1中，所述局部地图为机器人使用雷达、相机以及避障传感器构建的栅格地图，各栅格的状态被标记为空闲或占据或未知，其中，“空闲”表示该栅格为可通行区域，“占据”表示该栅格为有障碍区域，“未知”表示栅格状态未识别的区域。
10、进一步的，步骤s1中，所述分多个方向寻找一定范围内存在未知点与已知空闲点相邻的区域，并选择每个方向上找到的已知空闲点作为探索的候选目标点，包括：
11、机器人在当前位置上、下、左、右四个方向，每个方向上预设半径的扇面区域进行未知点搜索，当搜索到一个未知点时，将与该点相邻的一个空闲点作为该方向的候选目标点。
12、进一步的，步骤s1还包括：若在四个方向的扇面区域均未搜索到候选目标点，则增加扇面区域的半径，以扩大搜索范围。
13、进一步的，步骤s1中，所述搜索范围在局部地图的长宽所限制的范围内。
14、进一步的，步骤s4还包括：在向目标点行驶过程中，若机器人发生碰撞或避障传感器检测到行驶路径上有障碍物，或机器人行驶到达目标点时，返回步骤s1，在最新位置下重新确定探索目标点并规划路径。
15、进一步的，发生碰撞的场景包括但不限于与玻璃、镜子、动态障碍物以及新出现的静态障碍物等发生碰撞。
16、进一步的，步骤s5中，所述当前环境为封闭的室内环境。
17、另一方面，本专利技术还提供了一种室内机器人快速探索建图系统，包括：
18、候选点搜索模块，用于在机器人当前位置所建的局部地图中，分多个方向寻找一定范围内存在未知点与已知空闲点相邻的区域，并选择每个方向上找到的已知空闲点作为探索的候选目标点；
19、最优探索点选择模块，用于采用路径规划方法计算获得机器人所在位置到所有候选目标点之间的最优路径，选择最优路径长度最短的候选目标点作为本次探索的目标点；
20、路径规划与平滑模块，用于规划一条从机器人当前位置到目标点之间的最优路径，并将该路径优化为一条平滑路径；
21、轨迹跟踪控制模块，用于控制机器人沿着所述平滑路径向目标点行驶。
22、进一步的，该系统还包括障碍物感知模块，用于检测机器人沿着平滑路径向目标点行驶过程中的障碍物，检测方式包括但不限于机械碰撞、红外软碰撞、结构光检测、tof避障雷达检测、雷达检测、跌落传感器检测或视觉检测等。
23、本专利技术的有益效果是：
24、通过在局部地图中一定范围内找到一个距离最优的与未知区域相邻的空闲点作为搜索目标点，再规划一条从当前位置到目标点的距离最优路径；当机器人到达目标点后，再继续寻找新的搜索目标点，直到完成对家庭环境的探索建图。该方案由系统算法自动完成，无需用户参与建图过程，降低了对用户的专业性要求，并且，机器人根据筛选的搜索目标点，并规划最优路径快速完成室内环境的探索建图，建图效率高。
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1.一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
3.如权利要求1或2所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
5.如权利要求4所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
6.如权利要求1或2所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
7.如权利要求6所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
8.如权利要求1或2所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
9.一种室内机器人快速探索建图系统，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的一种室内机器人快速探索建图系统，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
3.如权利要求1或2所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
5.如权利要求4所述的一种室内机器人快速探索建图方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：李涌，刘孟红，刘艳娇，
申请(专利权)人：四川启睿克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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