[發明專利]自移動機器人及地圖構建方法、組合機器人地圖調用方法

有效

• 申請號: 201610334640.5
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107402569B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 湯進舉
• 申請（專利權）人: 科沃斯機器人股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 11610 北京太合九思知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉戈

本發明提供一種自移動機器人及地圖構建方法、組合機器人地圖調用方法，自移動機器人包括：機器人本體(100)和設置在本體上的控制中心，本體包括設置在水平朝向上的用于采集二維地圖信息的第一距離傳感器(101)和豎直向上朝向上的用于采集空間高度信息的第二距離傳感器(102)，控制中心在獲得工作表面二維地圖信息的同時，將空間高度信息疊加到二維地圖信息上獲得工作區域的三維地圖信息。本發明通過設置在自移動機器人上的距離傳感器，在生成的二維地圖基礎上，疊加空間高度信息并生成三維地圖信息，機器人在組合狀態下，調用并基于該三維地圖規劃在工作區域內的行走路徑；確保了組合機器人在復雜環境中運行暢通，安全高效。

技術領域

本發明涉及一種自移動機器人及地圖構建方法、組合機器人地圖調用方法，屬于小家電制造技術領域。

背景技術

自移動機器人以其控制方便行動靈活得到廣泛應用，為了進一步使其功能更加強大，組合機器人應運而生。所謂的組合機器人就是將具有不同功能的功能模塊集成在一起，形成的具備多種功能的自移動機器人。現有技術中的一種集成方式，是將具有不同功能的功能模塊在自移動機器人的機體上進行高度疊加，這樣一來，便可以在機器人自移動的基礎上擴展其作業技能。但現有這種集成、整合方式的缺陷在于：集成后的組合機器人高度受到一定的限制，在自移動機器人的行走過程中，如果障礙物的高度低于主機高度，則對機器人的自移動行走造成障礙，使其無法順利通過。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足，提供一種自移動機器人及地圖構建方法、組合機器人地圖調用方法，本發明通過設置在自移動機器人上的距離傳感器，在生成的二維地圖基礎上，疊加空間高度信息并生成三維地圖信息，機器人在組合狀態下，調用并基于該三維地圖規劃在工作區域內的行走路徑；確保了組合機器人在復雜環境中運行暢通，安全高效。

本發明所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：

一種自移動機器人，包括機器人本體和設置在所述本體上的控制中心，所述機器人本體包括設置在水平朝向上的第一距離傳感器和豎直向上朝向上的第二距離傳感器，所述第一距離傳感器采集所述自移動機器人所在工作表面的二維地圖信息，所述第二距離傳感器采集所述自移動機器人所在工作表面上方的空間高度信息，所述控制中心在獲得所述工作表面二維地圖信息的同時，將所述空間高度信息疊加到所述二維地圖信息上并獲得所述工作區域的三維地圖信息。

根據需要，所述第一距離傳感器和第二距離傳感器包括超聲波傳感器、紅外傳感器或視覺傳感器。

具體來說，所述工作表面上方的空間高度信息為自所述工作表面到所遇到障礙物的下表面之間的距離。

本發明還提供一種如上所述的自移動機器人的地圖構建方法，包括如下步驟：

步驟100：生成工作表面的二維地圖信息；

步驟200：實時采集所述工作表面上方的空間高度信息，并將所述空間高度信息疊加到所述工作表面的二維地圖信息上，以獲得工作區域的三維地圖信息并保存。

更具體地，所述步驟100中的二維地圖信息是通過自移動機器人在所述工作表面中遍歷行走掃描得到的。

進一步地，所述步驟200中的所述工作表面上方的空間高度信息為所述工作平面到所遇到障礙物的下表面之間的距離；

所述空間高度信息疊加到預先生成的二維地圖信息上的具體過程包括：

步驟201：所述自移動機器人在工作區域內行走，記錄離散點N1的坐標為(x1，y1)，同時探測到N1點上方的空間高度為h1，則記錄離散點N1上方空間的最高點M1的三維坐標為(x1、y1、h1)；

步驟202：所述自移動機器人繼續行走，持續記錄離散點N2至Nn的上方空間的最高點M2至Mn的三維坐標，直到完成所述工作區域的遍歷行走；