[發(fā)明專(zhuān)利]一種關(guān)于移動(dòng)機(jī)器人的房間與門(mén)的識(shí)別方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910828732.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110554700A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋云智
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 韋云智
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/02
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種關(guān)于移動(dòng)機(jī)器人的房間與門(mén)的識(shí)別方法，所述移動(dòng)機(jī)器人包括：

行動(dòng)輪，行動(dòng)輪帶有里程計(jì)反饋，用于輔助SLAM算法；

激光雷達(dá)，激光雷達(dá)用于測(cè)量機(jī)器人與障礙物的距離；

控制主板，控制主板驅(qū)動(dòng)行動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，并讀取激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，通過(guò)SLAM算法生成室內(nèi)地圖；

其特征在于，其方法包括以下步驟：

步驟一：采用激光雷達(dá)SLAM實(shí)時(shí)定位，定位出機(jī)器人的位置；

步驟二：激光雷達(dá)360°掃描獲取周?chē)系K物坐標(biāo)，激光掃描點(diǎn)坐標(biāo)，障礙物的坐標(biāo)集合：O＝{{x1,y1},{x2,y2},{x3,y3},{x4,y4}…..{xn,yn}}；

通過(guò)最小二乘法擬合直線(xiàn)，可以將長(zhǎng)條形障礙物擬合成直線(xiàn)，通過(guò)計(jì)算直線(xiàn)的傾斜角，計(jì)算出地圖的在坐標(biāo)中的偏移，把地圖旋正：旋轉(zhuǎn)地圖使得地圖成為與室內(nèi)的墻平行或垂直的位置；

步驟三：機(jī)器人在室內(nèi)不停移動(dòng)，根據(jù)步驟1和步驟2，不斷的掃描出障礙點(diǎn)和掃描點(diǎn)的坐標(biāo)，生成一張二維柵格地圖，可用一個(gè)二維數(shù)組map[X][Y]表示，二維數(shù)組的任意一個(gè)點(diǎn)就是室內(nèi)柵格地圖的狀態(tài)，柵格圖每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)可能是邊界點(diǎn)(室內(nèi)中墻，凳腳等障礙點(diǎn))、掃描點(diǎn)(室內(nèi)非障礙物點(diǎn))或未知點(diǎn)(室外點(diǎn))；

步驟四：按照順序取出地圖的邊界點(diǎn)坐標(biāo)，存在列表L中，L＝{(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)…(xn,yn)}；其中，(x1,y1)，(x2,y2),(x3,y3)…(xn,yn)是按照順序排列的邊界點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟五：設(shè)定一扇門(mén)的寬度為M厘米，柵格地圖中兩點(diǎn)之間的距離為K厘米，設(shè)定每個(gè)房間邊界的最小長(zhǎng)度為N厘米，則門(mén)和房間的判斷邏輯為以下兩種情況：

情況一：平行X軸方向的門(mén)：對(duì)于L列表中的點(diǎn)，如果存在兩個(gè)點(diǎn)，A1(xk1,yk1)和A2(xk2,yk2)，兩點(diǎn)的距離相差M厘米左右，計(jì)算的方式為：xk1-xk2>M厘米，且(xk1,yk1)和(xk2,yk2)之間的點(diǎn)都是掃描點(diǎn)，則A1與A2可能是門(mén)上的兩個(gè)點(diǎn)；當(dāng)滿(mǎn)足(k2-k1)*K>N則表明k1與k2之間的點(diǎn)是一個(gè)房間的邊界點(diǎn)，A1與A2之間的點(diǎn)是一扇門(mén)，即可計(jì)算且定義出k1與k2之間的點(diǎn)所包圍的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)房間，A1與A2之間的區(qū)域是一扇門(mén)；

情況二：垂直X軸方向的門(mén)：對(duì)于L列表中的點(diǎn)，如果存在兩個(gè)點(diǎn)，A3(xk3,yk3)和A4(xk4,yk4)，兩點(diǎn)的距離相差M厘米左右，計(jì)算的方式為yk3-yk4>M厘米，且(xk3,yk3)和(xk4,yk4)之間的點(diǎn)都是掃描點(diǎn)，則A3與A4可能是門(mén)上的兩個(gè)點(diǎn)；當(dāng)滿(mǎn)足(k3-k4)*K>N則表明k3與k4之間的點(diǎn)是一個(gè)房間的邊界點(diǎn)，A3與A4之間的點(diǎn)是一扇門(mén)，即可計(jì)算且定義出k3與k4之間的點(diǎn)所包圍的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)房間，A3與A4之間的區(qū)域是一扇門(mén)。

2.根據(jù)權(quán)利要求所述一種關(guān)于移動(dòng)機(jī)器人的房間與門(mén)的識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟二為360°旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)掃描一圈或機(jī)器人帶動(dòng)固定激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)；所述激光雷達(dá)為360度旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)或固定式激光雷達(dá)。

3.根據(jù)權(quán)利要求所述一種關(guān)于移動(dòng)機(jī)器人的房間與門(mén)的識(shí)別方法，其特征在于，所述激光雷達(dá)為三角測(cè)距的激光雷達(dá)或TOF激光雷達(dá)。

4.根據(jù)權(quán)利要求所述一種關(guān)于移動(dòng)機(jī)器人的房間與門(mén)的識(shí)別方法，其特征在于，所述長(zhǎng)條形障礙物包括墻。

5.根據(jù)權(quán)利要求所述一種關(guān)于移動(dòng)機(jī)器人的房間與門(mén)的識(shí)別方法，其特征在于，所述行動(dòng)輪為雙輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)。