[發(fā)明專利]地圖構(gòu)建方法及其機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811044683.5
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN108931983B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林李澤
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市銀星智能科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06T11/20
• 代理公司: 深圳市六加知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372
• 代理人: 李于明

1.一種地圖構(gòu)建方法，應(yīng)用于機器人，其特征在于，所述方法包括：

獲取運動空間的二維點云圖，所述二維點云圖為若干個點云數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)集合；

根據(jù)所述二維點云圖，確定所述運動空間中的墻壁，其中，所述墻壁在所述二維點云圖中呈現(xiàn)為多個點云形成的線段；

根據(jù)所述墻壁，確定行走主方向，其中，所述行走主方向所在的直線垂直于所述墻壁所在的直線；

控制所述機器人沿所述行走主方向行走直至到達(dá)所述墻壁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述地圖構(gòu)建方法，其特征在于，所述根據(jù)所述二維點云圖，確定所述運動空間中的墻壁，包括：

根據(jù)所述二維點云圖的采集設(shè)備的量程，確定搜索范圍；

尋找所述搜索范圍中長度最長的線段；

確定所述長度最長的線段為所述運動空間中的墻壁。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述地圖構(gòu)建方法，其特征在于，所述根據(jù)所述二維點云圖的采集設(shè)備的量程，確定搜索范圍，包括：

將所述點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系下的極坐標(biāo)點p_1(r，θ)，所述極坐標(biāo)系的原點為當(dāng)前位置，θ為當(dāng)前朝向與初始方向之間的夾角角度，r為原點在當(dāng)前朝向下與點云數(shù)據(jù)之間的距離；

將所述極坐標(biāo)表示的點集轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系下的直角坐標(biāo)點p_2(x，y)；其中，x和y均為點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)點的分辨率的整數(shù)倍；

根據(jù)所述采集設(shè)備的最小量程和最大量程，確定在不同所述夾角角度的搜索范圍；

其中，所述夾角角度的取值范圍為0-360°；所述搜索范圍的起點為A(MIN_R*cos(θ),MIN_R*sin(θ))，所述搜索范圍的終點為B(MAX_R*cos(θ),MAX_R*sin(θ))；MIN_R為所述最小量程；MAX_R為最大量程，θ為所述夾角角度的取值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述地圖構(gòu)建方法，其特征在于，所述尋找所述搜索范圍中長度最長的線段，包括：

在所述搜索范圍的起點A和終點B形成的線段之間，等間隔的劃出n條垂線；所述垂線之間的間隔為轉(zhuǎn)換分辨率，n為正整數(shù)；

根據(jù)所述垂線在所述直角坐標(biāo)系中的直線方程，判斷所述點云數(shù)據(jù)是否落在所述垂線上；

統(tǒng)計每條垂線上的點云數(shù)據(jù)的數(shù)量；

確定具有最多點云數(shù)據(jù)的垂線為當(dāng)前角度上的候選線段；

依次計算每個角度上的候選線段；

選擇所述候選線段中長度最長的線段為所述搜索范圍中長度最長的線段。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述地圖構(gòu)建方法，其特征在于，所述行走主方向與當(dāng)前朝向之間的夾角為所述搜索范圍中長度最長的線段對應(yīng)的角度；初始方向為0。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述地圖構(gòu)建方法，其特征在于，尋找所述搜索范圍中長度最長的線段，包括：

在所述搜索范圍中，分別計算每一個方向上最長的點云線段作為候選線段；

在所述候選線段中，選擇最長的候選線段作為所述搜索范圍中長度最長的線段。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述地圖構(gòu)建方法，其特征在于，在所述搜索范圍中，分別計算每一個方向上最長的點云線段，包括：

以預(yù)設(shè)的步長，在當(dāng)前方向的直線上等距離的生成n條垂線，n為正整數(shù)；

計算所述點云數(shù)據(jù)落在每一條所述垂線上的數(shù)量；

確定所述點云數(shù)據(jù)數(shù)量最多的垂線為當(dāng)前方向上最長的點云線段；

根據(jù)所述垂線上的點云數(shù)據(jù)之間的距離計算所述點云線段的長度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述地圖構(gòu)建方法，其特征在于，在計算所述點云數(shù)據(jù)落在所述垂線上的數(shù)量之后，所述方法還包括：

判斷所述垂線的點云數(shù)據(jù)的數(shù)量是否大于預(yù)設(shè)閾值；

若是，則確定所述垂線為有效垂線；

若否，則確定所述垂線為無效垂線。