[發(fā)明專利]機(jī)器人重定位與環(huán)境地圖構(gòu)建方法、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810582949.5
• 申請(qǐng)日: 2018-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN108759844B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛景濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科沃斯商用機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20
• 代理公司: 北京太合九思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11610
• 代理人: 劉戈

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種機(jī)器人重定位與環(huán)境地圖構(gòu)建方法、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)。在本申請(qǐng)實(shí)施例中，在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行重定位時(shí)，結(jié)合激光傳感器和視覺傳感器，首先基于視覺傳感器采集到的環(huán)境圖像在視覺地圖中進(jìn)行快速匹配得到初步估計(jì)位姿，結(jié)合初步估計(jì)位姿，利用激光傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)在柵格地圖上進(jìn)行局部匹配得到精確位姿。由于利用初步估計(jì)位姿將柵格地圖的匹配范圍縮小，降低了柵格匹配時(shí)的計(jì)算量，有利于提高重定位效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人重定位與環(huán)境地圖構(gòu)建方法、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人的研究和發(fā)展非常迅速，一些服務(wù)型機(jī)器人也已逐漸進(jìn)入人們的日常生活。不管是什么類型的機(jī)器人，只要自主移動(dòng)，就需要在家庭或其他環(huán)境中進(jìn)行導(dǎo)航定位。

在現(xiàn)有技術(shù)中，一些機(jī)器人配備激光傳感器，結(jié)合即時(shí)定位與地圖構(gòu)建(Simultaneous Localization and Mapping，SLAM)技術(shù)，在自身位置不確定的條件下，可在未知環(huán)境中構(gòu)建環(huán)境地圖，并利用環(huán)境地圖進(jìn)行自主定位和導(dǎo)航。

在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)器人可能發(fā)生綁架或重啟等情況。在這些情況下，機(jī)器人需要重定位。目前，機(jī)器人會(huì)基于已構(gòu)建的環(huán)境地圖，利用激光傳感器進(jìn)行重定位。但是，這種重定位方法的計(jì)算量較大，重定位效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的多個(gè)方面提供一種機(jī)器人重定位與環(huán)境地圖構(gòu)建方法、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)，用以保證重定位精度，降低重定位的計(jì)算量，提高重定位效率。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種機(jī)器人重定位方法，包括：

在重定位時(shí)，將機(jī)器人的視覺傳感器在所述機(jī)器人處于當(dāng)前位置時(shí)采集到的第一環(huán)境圖像，在所述機(jī)器人所處環(huán)境對(duì)應(yīng)的視覺地圖中進(jìn)行匹配；若在所述視覺地圖中匹配到第二環(huán)境圖像，根據(jù)所述第二環(huán)境圖像對(duì)應(yīng)的機(jī)器人位姿計(jì)算所述機(jī)器人的初步估計(jì)位姿；結(jié)合所述初步估計(jì)位姿，根據(jù)所述機(jī)器人的激光傳感器在所述機(jī)器人處于當(dāng)前位置時(shí)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)，在所述機(jī)器人所處環(huán)境對(duì)應(yīng)的柵格地圖中進(jìn)行局部匹配，以獲取所述機(jī)器人的最終位姿。

本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種環(huán)境地圖構(gòu)建方法，包括：

分別利用機(jī)器人的激光傳感器和視覺傳感器對(duì)所述機(jī)器人所處環(huán)境進(jìn)行探測(cè)；根據(jù)所述激光傳感器探測(cè)到的環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)建柵格地圖；結(jié)合所述柵格地圖構(gòu)建過程中計(jì)算的機(jī)器人位姿，利用所述視覺傳感器探測(cè)到的環(huán)境圖像構(gòu)建視覺地圖；其中，所述柵格地圖和所述視覺地圖構(gòu)成所述機(jī)器人所處環(huán)境的環(huán)境地圖。

本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種機(jī)器人，包括：機(jī)械本體，所述機(jī)械本體上設(shè)有視覺傳感器、激光傳感器、一個(gè)或多個(gè)處理器，以及一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令的存儲(chǔ)器；

所述視覺傳感器，用于采集所述機(jī)器人周圍的環(huán)境圖像；所述激光傳感器，用于采集所述機(jī)器人周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)；所述存儲(chǔ)器，還用于存儲(chǔ)所述機(jī)器人所處環(huán)境對(duì)應(yīng)的環(huán)境地圖，所述環(huán)境地圖包含柵格地圖和視覺地圖；

所述一個(gè)或多個(gè)處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)指令，以用于：在重定位時(shí)，將所述視覺傳感器在所述機(jī)器人處于當(dāng)前位置時(shí)采集到的第一環(huán)境圖像在所述視覺地圖中進(jìn)行匹配；若在所述視覺地圖中匹配到第二環(huán)境圖像，根據(jù)所述第二環(huán)境圖像對(duì)應(yīng)的機(jī)器人位姿計(jì)算所述機(jī)器人的初步估計(jì)位姿；結(jié)合所述初步估計(jì)位姿，根據(jù)所述激光傳感器在所述機(jī)器人處于當(dāng)前位置時(shí)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)，在所述柵格地圖中進(jìn)行局部匹配，以獲取所述機(jī)器人的最終位姿。

本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種機(jī)器人，包括：機(jī)械本體，所述機(jī)械本體上設(shè)有視覺傳感器、激光傳感器、一個(gè)或多個(gè)處理器，以及一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令的存儲(chǔ)器；

所述視覺傳感器，用于采集所述機(jī)器人周圍的環(huán)境圖像；所述激光傳感器，用于采集所述機(jī)器人周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)；所述存儲(chǔ)器，還用于存儲(chǔ)所述機(jī)器人所處環(huán)境對(duì)應(yīng)的環(huán)境地圖，所述環(huán)境地圖包含柵格地圖和視覺地圖；