[發明專利]實現室內服務機器人同時定位和地圖創建的裝置及機器人

無效

• 申請號: 200910032448.0
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN101920498A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 錢東奇
• 申請（專利權）人: 泰怡凱電器(蘇州)有限公司
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;G05D1/02;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種智能裝置，尤其是涉及一種實現室內服務機器人同時定位和地圖創建的裝置，所述的室內服務機器人具體涉及清掃機器人、保安機器人等等。

背景技術

隨著科技水平和人們生活水平的不斷提高，自移動室內服務機器人的應運而生，已逐漸為人們所接受，機器人在自己移動的同時，通過其內置的功能單元進行工作為人們提供服務，省時省力的工作特點受到了人們的認同，從而在辦公家居環境中得到廣泛應用。

目前市場上出現的絕大多數自移動室內服務機器人為清掃機器人，其包括：驅動部件、可再充電的供能單元和控制單元。在控制單元的控制和供能單元的能量供應下，清掃機器人在待處理工作表面上做隨機移動，機器人在隨機移動的同時，通過其內置的清掃單元對待處理工作表面進行表面清潔處理。

專利公開為WO02101477，專利申請人為美國IROBOT公司，該專利文獻中對隨機清掃有較為詳細地描述。在清掃機器人的前方，即：運動方向上設有碰撞板，碰撞板的二側設有碰撞傳感器，機器人在執行隨機模式移動時作充分地直線運動。機器人在行進時，碰撞板與墻壁或其它障礙物發生碰撞，使得碰撞傳感器被激活，機器人接收到碰撞傳感器的激活信號，控制行走機構旋轉任一個角度，遠離所碰撞的障礙物繼續直線行進。

除美國IROBOT公司公開了清掃機器人采用隨機清掃的技術方案之外，瑞士伊萊克斯公司在2001年推出的第一代以及后續推出的第二代清掃機器人，產品名稱均為：TRILOBITE(三葉蟲)，其采用的行走路線也同樣屬于隨機模式。TRILOBITE在Normal和Qucik工作模式中，清掃機器人通過其前方設有的超聲傳感器和碰撞傳感器的配合，使得機器人在行進過程中，當發生機器人探測到前方的墻壁或其它障礙物時，或是機器人與前方的墻壁或其它障礙物發生碰撞時，通過超聲傳感器的信號輸出或是碰撞傳感器的激活信號，使得機器人旋轉一角度，遠離相應的障礙物繼續直線行進。

上述提及的清掃機器人采用隨機路線進行移動，雖然執行簡單，但不可避免地存在有部分區域漏掃、而部分區域出現重復清掃的狀況發生，從而影響一次清掃覆蓋率和一次清掃效率。

針對以上問題，本申請人在2001年申請了《自動吸塵器的可清掃區域和障礙物區域的識別方法》專利，專利號為ZL01108048.5。該技術方案指出了一種自動吸塵器的可清掃區域和障礙物區域的識別方法。在一個呈封閉的區域內，由吸塵器進行X軸方向和Y軸方向掃描；再由吸塵器對X軸方向掃描區域和Y軸方向掃描區域進行邏輯分析，X軸方向掃描和Y軸方向掃描都未能探測到的區域為障礙物所在的坐標區域，X軸方向掃描或Y軸方向掃描已探測到的區域為可清掃區域。此方法從理論上而言，通過“邏輯與”的概念是可以實現有效識別出可清掃區域和障礙物區域。但這種梳狀移動的定位方式，屬于單定位方式，其完全借助類似于編碼器等裝置，通過將編碼器安裝在行走機構上來測量行走機構的轉速、判斷旋轉方向，從而進行定位控制。然而，行走機構在待工作表面進行移動時，不可避免地會出現打滑、丟步等現象。當出現此類狀況時，行走機構仍處于工作運轉中，編碼器裝置則仍在計數，但實際上，行走機構以及清掃機器人此刻相對于待工作表面不存在移動關系，由此編碼器的計數產生了誤信號，影響后續的路徑掃描和路徑規劃。

基于上述提出的各類狀況，因此，有必要提供一種新的方式來解決上述缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種實現自移動室內服務機器人同時定位和地圖創建的裝置以及自移動室內服務機器人，通過對該裝置的應用可以準確判斷自移動室內服務機器人的所在位置。

為解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案為：

一種實現自移動室內服務機器人同時定位和地圖創建的裝置，包括外部傳感器，用于探測所述機器人外部的環境信息；內部傳感器，用于探測所述機器人自身的位置信息；信息處理模塊，通過所述機器人在外部環境中移動，記錄所述外部傳感器和所述內部傳感器的測量數據，對環境進行特征提取，利用遞推形式的預測和更新算法得出所述機器人的位姿和特征地圖，在滿足特征匹配的條件下，實現對相應的所述位姿和特征地圖的更新。