[發明專利]室內環境地圖更新方法、裝置、存儲介質及室內機器人

在審

• 申請號: 202210253045.4
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114757990A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 安向京;鐘海興;余輝亮;胡庭波
• 申請（專利權）人: 長沙行深智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06V20/10;G06V10/74;G06K9/62;G01C21/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 胡君;鄒大堅

本發明公開一種室內環境地圖更新方法、裝置、存儲介質及室內機器人，該方法步驟包括：S01.載入當前定位使用的底圖并進行定位初始化，確定初始化位置點后獲取當前底圖中的關鍵幀；S02.獲取當前定位結果，將獲取的首個關鍵幀與底圖中最近的關鍵幀進行連接并插入到當前地圖中；S03.定位獲取到新關鍵幀時，將新關鍵幀與當前地圖中上一幀關鍵幀進行連接并使用關鍵幀之間的配準結果以及定位結果作為約束，當新關鍵幀與舊關鍵幀相比滿足預設條件時刪除對應的舊關鍵幀；S04.當需更新底圖時，載入當前更新后的地圖作為底圖，定位初始化后返回步驟S02。本發明具有更新效率與精度高、魯棒性強，且能夠利于維持長時間的定位穩定性等優點。

技術領域

本發明涉及室內機器人技術領域，尤其涉及一種室內環境地圖更新方法、裝置、存儲介質及室內機器人。

背景技術

室內機器人穩定運行的前提是內部的定位模塊能夠良好運行，而定位模塊穩定運行的前提是機器人具有對應區域的地圖，即地圖是確保室內機器人穩定運行的關鍵。地圖的采集通常是按照機器人在運行前先人工手動采集數據，然后進行地圖構建的方式實現，而地圖構建完成后，地圖是固定不變的。但是在現實室內環境下，由于物品的移動等原因，室內環境會發生許多改變，而室內環境變化后，若地圖沒有相應的進行改變調整會導致機器人容易定位失效而無法運行。因此，建圖完成后的地圖自動更新是保持機器人定位良好的關鍵問題。

針對于地圖的更新，現有技術中通常是采用定時比較更新融合的方式，即定時將當前環境與之前地圖環境進行比較，當比較到存在較大的變化時將兩幅地圖進行融合。但是該類方式僅適用于定位不具有歧義性的情況下，對于定位具有歧義性(定位不好，但定位得分高)的場合，由于定位錯誤但得分高，此時地圖更新模塊判斷到滿足替換條件，會將該位置的舊地圖替換成定位錯誤的新地圖而導致地圖錯亂，因而該類更新方式的更新精度不高。

中國專利申請CN113624222A公開一種地圖的更新方法、機器人及可讀存儲介質，該方案通過采用機器人移動時采集的各個第一關鍵幀和初始地圖中的各個第二關鍵幀共同對各個第一關鍵幀進行處理，使得到的優化后的第一關鍵幀更準確，進而達到對初始地圖更新的更準確的目的，其中通過引入圖優化算法，對關鍵幀之間的第一約束以及第二約束進行處理，得到各個新關鍵幀的優化位姿以進行地圖更新。但是該方案仍然會存在以下問題：

1、實現復雜、更新效率低，需要執行大量的優化關鍵幀操作以及新關鍵幀KF(Keyframe的簡寫，表示建圖關鍵幀)與底圖關鍵幀KF之間的匹配，而如果新關鍵幀KF與底圖關鍵幀KF匹配不上則無法加上第二約束，導致更新失效，且由于需要進行關鍵幀之間的匹配，即將i幀的雷達數據通過預測位姿投影到i-1幀上獲取匹配位姿，而關鍵幀的數據量少，很容易發生匹配失敗，因而魯棒性較差，且只能獲取前后幀的位移量。

2、采用不斷增加新關鍵幀的方式進行更新，當地圖更新模塊長時間運行時，會導致地圖的關鍵幀KF信息無限上升，圖優化節點也越來越多，以至于最終會使得地圖模塊無法正常運行，因而無法維持長時間的定位穩定性。

綜上，現有技術中地圖更新方式就難以兼顧更新精度、效率、穩定性以及魯棒性，因此亟需提供一種室內環境地圖更新方法，以使得能夠確保更新效率與精度的同時，還能夠兼顧更新的穩定性以及魯棒性。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種室內環境地圖更新方法、裝置、存儲介質及室內機器人，能夠實現室內環境下地圖自主更新，更新效率與精度高、魯棒性強，且能夠利于維持長時間的定位穩定性。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種室內環境地圖更新方法，步驟包括：

S01.載入當前定位使用的底圖并進行定位初始化，將底圖與獲取的新關鍵幀進行匹配，確定初始化位置點后獲取當前底圖中的所有關鍵幀以及對應的約束信息；