[發明專利]一種基于遠距離傳感器的環境邊界構建方法及移動機器人

有效

• 申請號: 202011336257.6
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112578392B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 賴欽偉;戴劍鋒;肖剛軍
• 申請（專利權）人: 珠海一微半導體股份有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01C21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種基于遠距離傳感器的環境邊界構建方法及移動機器人，該環境邊界構建方法包括：步驟1、啟動移動機器人后，控制移動機器人進行旋轉，使得移動機器人利用遠距離傳感器的感測距離信息標記出探索邊界；步驟2、移動機器人結束旋轉后，在移動機器人按照預設規劃方向前進時，利用移動機器人的同一側面上的遠距離傳感器的感測距離標記出局部邊界；其中，預設規劃方向是從所有標記出的探索邊界的走向中選擇配置的；步驟3、將局部邊界與探索邊界圍成移動機器人的有效測距區域的環境邊界；其中，移動機器人的機體側面至少安裝一個遠距離傳感器。本發明不需要激光雷達旋轉掃描就能提前獲取到房間輪廓。

技術領域

本發明涉及機器人導航測距的技術領域，特別是一種基于遠距離傳感器的環境邊界構建方法及移動機器人。

背景技術

具有自動行動的機器人，這幾年發展迅速，例如常見的家居清潔類掃地機。目前常見的slam技術有視覺導航、激光導航、慣性導航。其中，激光導航的用戶體驗較好，主要是在于它能夠提前把房間輪廓掃描出來，呈現在用戶界面中，比較直觀。它的缺點是需要一個旋轉的激光機構，成本相對比較高，在模具上需要鏤空或者凸起。

發明內容

本發明在不需要激光雷達旋轉掃描環境輪廓的基礎上，只使用機器人側面的遠距離傳感器感測并標記的物理邊界信息，就可以達到提前獲取到房間輪廓的效果。具體的技術方案如下：

一種基于遠距離傳感器的環境邊界構建方法，包括：步驟1、啟動移動機器人后，控制移動機器人進行旋轉，使得移動機器人利用遠距離傳感器的感測距離信息標記出探索邊界；步驟2、移動機器人結束旋轉后，在移動機器人按照預設規劃方向前進時，利用移動機器人的同一側面上的遠距離傳感器的感測距離標記出局部邊界；其中，預設規劃方向是從所有標記出的探索邊界的走向中選擇配置的；步驟3、將局部邊界與探索邊界構建圍成移動機器人的有效測距區域的環境邊界；其中，移動機器人的機體側面至少安裝一個遠距離傳感器。

與現有技術相比，本技術方案不需要在機器人前進過程中使用機體頂面安裝的可旋轉的激光機構去掃描標記周圍的環境邊界，而是使用側面安裝遠距離傳感器去逐步標記局部邊界，再配合初始位置處的遠距離傳感器旋轉獲得的探索邊界，組合圍成移動機器人的當前測距有效區域的環境邊界，而不是移動機器人實際活動區域的邊界，實現提前獲取室內未遍歷房間區域的輪廓的技術效果。

進一步地，在所述步驟3之后，還包括：當判斷到所述步驟3圍成的環境邊界與歷史地圖的相同區域處的輪廓邊界不符合預設地圖重合度時，則調用這個相同區域處的輪廓邊界的位姿信息去調整通過旋轉平移所述步驟3圍成的環境邊界 來將所述步驟3圍成的環境邊界調整得與歷史地圖的相同區域處的輪廓邊界符合預設地圖重合度，以在環境邊界的基礎上添補上所述遠距離傳感器的距離探測盲區的邊界；其中，距離探測盲區是超出所述遠距離傳感器的有效檢測距離的區域；其中，歷史地圖是移動機器人預先在相同的有效測距區域內標記圍成的環境邊界的柵格地圖。該技術方案使用已知的歷史地圖來補齊因為遠距離傳感器的探測距離限制而檢測不到的探測盲區的邊界，增強移動機器人即時構建的地圖環境區域的尺寸形狀信息的可靠性。

進一步地，所述預設地圖重合度包括預設位姿差值，所述步驟3圍成的環境邊界與歷史地圖的相同區域處的輪廓邊界不符合預設地圖重合度時，所述步驟3圍成的環境邊界的位姿與歷史地圖的相同區域處的輪廓邊界的位姿的差值大于預設位姿差值。該技術方案根據移動機器人側面的遠距離傳感器標記出的環境邊界與歷史地圖的相對應邊界的位姿差值去判斷地圖的重合程度，減少地圖匹配誤差。