[發明專利]用于機器人繪圖的系統和方法

有效

• 申請號: 201780074773.6
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN110023867B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: J·龍包茨;B·I·加巴爾多斯;J-B·帕索;A·史密斯
• 申請（專利權）人: 云海智行股份有限公司
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00;G05D1/02;G05D1/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳潔;張鑫

1.一種由機器人生成地圖的方法，包括：

由所述機器人在環境中行進；

生成包括多個節點的圖形，所述多個節點中的相應節點對應于由所述機器人的傳感器在所述環境中的一位置處生成的掃描；

對擴展掃描群組執行掃描匹配，所述擴展掃描群組部分地在所述多個節點中的兩個或更多個相應節點處的來自所述傳感器的至少兩個或更多個掃描上確定；其中所述擴展掃描群組至少部分地根據所述多個節點的群組確定另外包括：

選擇根節點作為參考位置；

查找在所述多個節點的相應節點中的至少兩個處獲得的掃描中的獨特特征的測量結果的重疊，所述根節點不同于所述相應節點；以及

至少部分地基于在所述相應節點的所述至少兩個處的所述掃描的獨特特征的重疊，將所述相應節點的所述至少兩個分組到擴展掃描群組中；以及將所述圖形約束在開始位置和結束位置之間，所述開始位置和所述結束位置在所述環境中的大體上類似的位置處。

2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

至少部分地基于所述掃描匹配，使所述環境中的可能位置范圍與所述多個節點中的相應的一個節點相關聯；

確定與所述可能位置范圍中的相應的一個可能位置相關聯的置信度；

至少部分地基于所述置信度優化所述圖形，以查找所述多個節點的位置；以及

根據所優化的圖形生成所述地圖，所述地圖的所述生成包括利用由所述傳感器生成的所述掃描進行光纖追蹤，所述掃描與所述多個節點相關聯。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述圖形的所述優化包括：

至少部分地基于以下生成成本函數：(1)所述多個節點中的每一個的相對位置，和(2)與所述多個節點中的每一個相關聯的所述置信度；以及

求解出所述成本函數的最小值。

4.根據權利要求1所述的方法，其中將所述圖形約束到所述開始位置和結束位置包括將所述圖形約束到在家庭定位器能看到的開始位置和結束位置。

5.根據權利要求1所述的方法，其中由所述機器人在所述環境中行進另外包括，

在用戶控制下導航所述機器人。

6.根據權利要求2所述的方法，其中所述相關聯的置信度另外包括，

使用至少部分地指示所述相應節點處于相應位置的概率的概率分布。

7.一種機器人，包括：

傳感器，其配置成生成多個節點處的環境的掃描，所述多個節點中的相應節點與所述環境中的一位置相關聯；以及

繪圖和定位單元，其配置成執行計算機可讀指令以：

至少部分地基于所生成的掃描生成所述多個節點的圖形；

部分地在所述多個節點中的兩個或更多個相應節點處的來自所述傳感器的至少兩個或更多個掃描上，確定擴展掃描群組；其中所述擴展掃描群組至少部分地根據所述多個節點的群組確定另外包括：

選擇根節點作為參考位置；

查找在所述多個節點的相應節點中的至少兩個處獲得的掃描中的獨特特征的測量結果的重疊，所述根節點不同于所述相應節點；以及

至少部分地基于在所述相應節點的所述至少兩個處的所述掃描的獨特特征的重疊，將所述相應節點的所述至少兩個分組到擴展掃描群組中；

對所述擴展掃描群組執行掃描匹配；以及

將所述圖形約束在開始位置和結束位置之間，所述開始位置和所述結束位置在所述環境中的大體上類似的位置處。

8.根據權利要求7所述的機器人，其中所述繪圖和定位單元另外配置成執行計算機可讀指令以，

確定與所述多個節點中的每一節點的在所述環境中的位置相關聯的置信度。

9.根據權利要求8所述的機器人，其中所述繪圖和定位單元另外配置成執行計算機可讀指令以，

至少部分地基于所述多個節點中的每一節點的所述置信度和位置而生成成本函數，所述圖形中每一節點的所述位置基于求解出所述成本函數的最小值而確定。