[發明專利]一種多樓層的地圖拼接方法、系統及自移動機器人

有效

• 申請號: 202010553948.5
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111784819B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 蔣代紅;黃亞丁
• 申請（專利權）人: 科沃斯機器人股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06F16/29;A47L11/24;A47L11/40
• 代理公司: 北京華智則銘知識產權代理有限公司 11573
• 代理人: 陳剛

1.一種多樓層的地圖拼接方法，其特征在于，所述方法包括：

識別各層清掃區域中的標識物，并記錄所述標識物的屬性；其中，所述標識物包括所述清掃區域中出現的樓梯，所述標識物的屬性包括樓梯在當前清掃區域中所處的位置、樓梯口類型、樓梯口朝向、識別出的臺階數量、臺階的尺寸、臺階的顏色、臺階的紋理中的至少一種；

根據記錄的所述標識物的屬性，對各層清掃區域中的標識物進行匹配；

根據標識物的匹配結果，對各層清掃區域的地圖進行拼接。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對各層清掃區域中的標識物進行匹配包括：

從識別出的樓梯中，篩選出臺階數大于或者等于指定臺階數閾值的目標樓梯，并將所述目標樓梯的樓梯口按照樓梯口類型進行分類；其中，所述樓梯口類型包括上行樓梯口和下行樓梯口；

將分類后的樓梯口進行匹配，其中，匹配至同一組的多個樓梯口位于同一個樓梯中。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述樓梯口類型按照以下方式確定：

若在當前清掃區域中識別出樓梯口，判斷所述樓梯口相連的臺階的走向；

若所述臺階的走向為向上行走，判定所述樓梯口為上行樓梯口；若所述臺階的走向為向下行走，判定所述樓梯口為下行樓梯口。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，將分類后的樓梯口進行匹配包括：

針對待分類的上行樓梯口和下行樓梯口，分別獲取所述上行樓梯口和所述下行樓梯口對應的臺階屬性，若所述臺階屬性對應一致，將所述上行樓梯口和所述下行樓梯口初步匹配至同一組中；其中，所述臺階屬性包括臺階的尺寸、臺階的顏色、臺階的紋理中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

針對初步匹配至同一組中的上行樓梯口和下行樓梯口，獲取所述上行樓梯口所在樓層的第一地圖，以及所述下行樓梯口所在樓層的第二地圖；

在所述第一地圖和所述第二地圖的中心保持對齊的情況下，調整所述第一地圖和所述第二地圖的相對角度，并在各個相對角度下記錄所述上行樓梯口和所述下行樓梯口之間的投影距離；

根據記錄的投影距離判斷所述上行樓梯口和所述下行樓梯口是否最終被匹配至同一組中。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，根據記錄的投影距離判斷所述上行樓梯口和所述下行樓梯口是否最終被匹配至同一組中包括：

若記錄的各個投影距離均大于指定距離閾值，判定所述上行樓梯口和所述下行樓梯口無法被匹配至同一組中；

若記錄的各個投影距離中存在小于或者等于所述指定距離閾值的投影距離，判定所述上行樓梯口和所述下行樓梯口最終被匹配至同一組中。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對各層清掃區域的地圖進行拼接包括：

在所述標識物包含樓梯的情況下，識別所述樓梯的形狀，并獲取與所述樓梯的形狀相對應的樓梯參數；

針對完成匹配的下行樓梯口和上行樓梯口，根據獲取的所述樓梯參數，預測所述上行樓梯口相對于所述下行樓梯口的位置和朝向；

根據預測的所述上行樓梯口的位置和朝向，將所述上行樓梯口所在樓層的地圖與所述下行樓梯口所在樓層的地圖進行拼接。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，獲取與所述樓梯的形狀相對應的樓梯參數包括：

根據當前清掃區域中識別出的樓梯形狀，擬合所述樓梯的曲率公式，并獲取所述樓梯的垂直高度；

相應地，預測所述上行樓梯口相對于所述下行樓梯口的位置和朝向包括：

將所述下行樓梯口的位置參數和所述樓梯的垂直高度代入所述曲率公式中，并將輸出結果作為所述上行樓梯口相對于所述下行樓梯口的位置和朝向。