[發明專利]用于構建用于移動機器人的地圖的方法和設備

有效

• 申請號: 201310700706.4
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104142971B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 金東信
• 申請（專利權）人: 韓華蘭德系統株式會社
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G09B29/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓芳;王艷嬌

公開了一種用于構建用于移動機器人的地圖的方法和設備。一種可以減少數據量并增加接近速度的構建用于移動機器人的方法和設備。所述方法包括：通過掃描移動機器人的周圍環境來搜索占據任意空間的多條特征數據；對所述多條特征數據的第一特征數據執行四叉樹分割以產生多條第一節點信息作為四叉樹分割的結果；確定所述多條特征數據中的第二特征數據針對第一特征數據的位置；執行鄰域移動算法，以通過使用所述多條第一節點信息來根據第二特征數據的位置產生第二特征數據的多條第二節點信息。

本申請要求于2013年5月7日在韓國知識產權局提交的第10-2013-0051497號韓國專利申請的優先權，該申請的公開通過引用整個包含于此。

技術領域

與示例性實施例一致的設備和方法涉及構建用于移動機器人的地圖以減少數據量并增加接近速度。

背景技術

移動機器人應該不僅察覺在給定環境中的自身位置，還應在進入先前未探索過的新環境時構建周圍環境的地圖。構建用于移動機器人的地圖的操作包括以下任務：識別附近障礙物或對象的位置、移動機器人可以自由移動的開闊空間等，以及按照適當的方法記錄通過識別獲得的信息。

構建用于移動機器人的地圖的方法可被大致分類為二維（2D）基于網格環境地圖構建方法和基于四叉樹環境地圖構建方法。基于網格環境地圖構建方法允許機器人將周圍環境分割為2D網格，并記錄在機器人的當前位置的任意網格中是否存在障礙物。然而，基于網格環境地圖構建方法的問題在于，由于隨著移動機器人的行駛距離增加或者將移動到的空間的大小增加數據量也增加，因此需要大存儲器容量。作為比較，由于基于四叉樹環境地圖構建方法通過將存在障礙物的區域分割為微小區域來將信息分配給節點，但是僅顯示與表示不存在障礙物的區域的一個大空間的節點相關的信息，因此可有效地使用存儲器。然而，由于基于四叉樹環境地圖構建方法不具有空間指數信息，因此需要長接近時間來接近任意節點，并且搜索存儲的數據的位置是復雜的，因而基于四叉樹環境地圖構建方法不適合于路徑計劃。

發明內容

一個或多個示例性實施例提供用于構建用于移動機器人的地圖的方法和設備，以減少數據量并增加接近速度從而移動機器人可以在廣范圍內操作。

根據示例性實施例的一方面，提供一種構建用于移動機器人的地圖的方法，所述方法包括：通過掃描移動機器人的周圍環境來搜索占據任意空間的多條特征數據；對所述多條特征數據的第一特征數據執行四叉樹分割以產生多條第一節點信息；確定所述多條特征數據中的第二特征數據針對第一特征數據的位置；執行鄰域移動算法，以通過使用所述多條第一節點信息來根據第二特征數據的位置產生第二特征數據的多條第二節點信息。

所述確定位置的步驟可包括：確定第二特征數據位于第一位置、第二位置、第三位置和第四位置中的一個位置，其中，第一位置、第二位置、第三位置和第四位置彼此成直角。

所述執行鄰域移動算法的步驟可包括：執行第一鄰域移動算法、第二鄰域移動算法、第三鄰域移動算法和第四鄰域移動算法中的一個算法，以根據第二特征數據的確定的位置產生第二特征數據的多條第二節點信息。

執行第一鄰域移動算法、第二鄰域移動算法、第三鄰域移動算法和第四鄰域移動算法中的一個的步驟包括：響應于確定的位置是第一位置，執行第一鄰域移動算法，以產生第二特征數據的多條第二節點信息；響應于確定的位置是第二位置，執行第二鄰域移動算法，以產生第二特征數據的多條第二節點信息；響應于確定的位置是第三位置，執行第三鄰域移動算法，以產生第二特征數據的多條第二節點信息；響應于確定的位置是第四位置，執行第四鄰域移動算法，以產生第二特征數據的多條第二節點信息。

執行第一鄰域移動算法、第二鄰域移動算法、第三鄰域移動算法和第四鄰域移動算法中的一個的步驟可包括：確定第一特征數據的多條第一節點信息中的底節點是否包括與從第一特征數據到第二特征數據的確定的位置延伸的方向相反的確定方向。