[發明專利]機器人柵格地圖的構建方法及系統

有效

• 申請號: 202010062924.X
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111221337B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 潘何浩;羅方龍
• 申請（專利權）人: 弗徠威智能機器人科技（上海）有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 諸炳彬

1.一種機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：包括：

獲取柵格地圖的柵格邊長；

獲取柵格地圖的橫向柵格數量；

獲取柵格地圖的縱向柵格數量；

獲取柵格地圖的原點坐標；

獲取傳感器組感應映射到柵格中的障礙信息；

構建與柵格地圖內柵格依次對應的數據數組；

其中，所述數據數組包括柵格狀態層和數據編碼層；所述柵格狀態層基于定位數據和導航數據運算生成；所述柵格狀態層包括柵格位和定位標志構成，以涵蓋定位數據和導航數據的多種不同狀態；

所述定位數據基于單線激光雷達感應的障礙信息；所述導航數據基于包括單線激光雷達的傳感器組結合感應的障礙信息；

數據編碼層包括傳感器組中各自感應的開關量障礙信息、對應障礙類型的語義信息和障礙高度信息中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：所述定位數據和導航數據均包括障礙、未知和空白三種狀態，所述柵格狀態層包括兩位的柵格位和一位的定位標志，定位標志由定位數據與對應位置的導航數據運算獲得。

3.根據權利要求2所述的機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：

所述定位數據和導航數據中障礙、未知和空白三種狀態分別用00、10和11表示；

所述柵格狀態層的計算方法為：

導航數據與定位數據進行異或運算，獲得運算結果；

將運算結果按布爾變量的規則取值獲得定位標志的值；

分別將兩位運算結果數據的每一位與對應的定位標志進行異或運算，獲得柵格狀態層的柵格位。

4.根據權利要求1所述的機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：所述數據數組采用無符號字符型或無符號短整型。

5.根據權利要求1所述的機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：所述傳感器組包括單線激光雷達、深度相機、超聲傳感器和跌落傳感器；所述數據編碼層包括單線激光雷達、深度相機、超聲傳感器和跌落傳感器的輸出的開關量障礙信息。

6.根據權利要求1所述的機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：語義信息獲取的方法為：

從傳感器組獲取環境障礙信息；

同步開啟識別程序，獲取環境物體語義信息；

通過傳感器坐標對齊，將環境障礙信息與語義信息進行匹配；

判斷當前環境障礙信息是否屬于預編碼的語義信息之一，若是，將對應編碼賦值到對應數據編碼層的編碼位。

7.根據權利要求6所述的機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：同步開啟的識別程序包括圖像識別和點云聚類分割的至少一種。

8.根據權利要求1所述的機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：障礙高度信息獲取的方法為：

從傳感器組獲取環境障礙信息；

讀取并記錄環境障礙信息的高度值；

環境障礙信息的高度值與預讀取的高度編碼范圍做對比，環境障礙信息的高度值賦值為對應的編碼信息，

覆寫入對應數據編碼層的編碼位。

9.根據權利要求8所述的機器人柵格地圖的構建方法，其特征在于：當讀取環境障礙信息的高度值時，若傳感器組獲取多個不同的障礙高度信息，則將獲取的障礙高度信息進行對比，取較小者作為障礙高度信息記錄。

10.一種機器人柵格地圖的構建系統，其特征在于：包括編碼模塊和解碼模塊；所述編碼模塊用于實現權利要求1至9任一所述的構建方法，所述解碼模塊解碼權利要求1至9任一所述的數據數組。