[發明專利]機器人在運動區域的地圖構建及定位方法

有效

• 申請號: 201810189296.4
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN110243360B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 熊友軍;羅茜;索毅
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技有限公司
• 主分類號: G01C21/12
• 分類號: G01C21/12
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

本申請公開了一種機器人在運動區域的地圖構建方法、定位方法、同步定位及地圖構建的方法，運動區域內設置有多個基準標記，其中地圖構建方法包括：在運動區域識別至少兩基準標記，識別至少兩基準標記時所在的位置為機器人全局坐標系的初始原點，獲得基準標記的坐標信息；運動到下一位置，識別至少一已確定坐標信息的基準標記和至少一未確定坐標信息的基準標記，根據已確定坐標信息的基準標記獲得未確定坐標信息的基準標記相對初始原點的坐標信息；重復上一步驟，直至獲取所有基準標記的坐標信息；根據所有基準標記的坐標信息構建標記地圖。本申請的方法能夠通過基準標記構建運動區域的地圖，并能夠基于地圖及基準標記在運動區域實現自主定位。

技術領域

本申請涉及機器人地圖構建及定位領域，尤其是涉及一種機器人在運動區域的地圖構建方法、定位方法，以及同步定位及地圖構建的方法。

背景技術

機器人可以用于執行巡邏、監察、運輸等任務，在室外，可通過全球定位系統GPS以及地圖數據進行定位，繼而實現定位導航路徑規劃等功能。而在室內，GPS信號較弱，因此在進行導航時，通常使用激光雷達等設備，而激光雷達造價較高，導致機器人實現室內定位導航的成本較高；若不使用激光雷達，則容易造成定位精度不高的問題。

發明內容

本申請提供一種機器人在運動區域的地圖構建方法、定位方法，以及同步定位及地圖構建的方法，以解決現有技術中機器人室內定位成本較高或精度不高的問題。

為解決上述技術問題，本申請提供一種機器人在運動區域的地圖構建方法，運動區域設置有多個基準標記；該方法包括：機器人在運動區域的初始位置識別至少兩個基準標記；將機器人識別至少兩個基準標記時所在的位置作為機器人全局坐標系的初始原點，并獲得至少兩個基準標記相對初始原點的坐標信息；機器人運動到下一位置時，在下一位置識別至少一已確定坐標信息的基準標記和至少一未確定坐標信息的基準標記，以根據已確定坐標信息的基準標記獲得未確定坐標信息的基準標記相對初始位置的坐標信息；重復上一步驟，直至獲取所有基準標記相對初始位置的坐標信息；根據所有基準標記的坐標信息構建標記地圖。

為解決上述技術問題，本申請還提供一種機器人在運動區域的定位方法，運動區域內設置有多個基準標記；方法包括：機器人根據控制數據在運動區域內從初始位置運動到定位位置；根據控制數據和初始位置坐標信息確定定位位置的控制估計坐標信息；機器人在定位位置識別至少一基準標記，以獲得觀測數據；機器人根據觀測數據和基準標記的坐標信息確定定位位置的觀測估計坐標信息；根據控制估計坐標信息和觀測估計坐標信息確定定位位置的坐標信息。

為解決上述技術問題，本申請還提供一種機器人在運動區域的同步定位和地圖構建的方法，運動區域內設置有多個基準標記；該方法包括：機器人在運動區域內于初始位置處識別至少兩個基準標記；將所述初始位置作為機器人全局坐標系的初始原點，獲得至少兩個基準標記相對初始原點的坐標信息，并根據基準標記的坐標信息生成標記地圖；機器人根據控制數據從初始位置運動到定位位置，在定位位置識別至少一已確定坐標信息的基準標記和至少一未確定坐標信息的基準標記；根據已確定坐標信息的基準標記獲得未確定坐標信息的基準標記相對初始位置的坐標信息，并根據獲得的坐標信息更新標記地圖；根據控制數據和初始位置確定定位位置的控制估計坐標信息；機器人在定位位置觀測基準標記以獲得觀測數據；根據觀測數據和基準標記的坐標信息確定定位位置的觀測估計坐標信息；根據控制估計坐標信息和觀測估計坐標信息確定定位位置的坐標信息。