[發明專利]地圖構建方法、機器人及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202210418621.6
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114812538A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 張勇;袁杰;楊亞運
• 申請（專利權）人: 上海擎朗智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01S17/89;G01S17/93;G01S17/86;G01S15/93
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 郝文博

1.一種地圖構建方法，用于構建機器人活動范圍內地圖，所述機器人具有距離傳感器，機器人的活動范圍內具有原始地圖，所述地圖構建方法包括：

控制機器人運動至原始地圖對應的空間范圍內，并對機器人所在位置進行定位；

控制機器人運動至新增區域內，并利用距離傳感器對新增區域進行掃描；

控制機器人在新增區域內移動，持續利用距離傳感器對新增區域進行掃描，構建新增區域地圖，并確定機器人相對于原始地圖的位置。

2.根據權利要求1所述的地圖構建方法，其中所述構建新增區域地圖的步驟還包括：

將原始地圖作為子圖傳入建圖算法；

將機器人在新增區域內的掃描數據作為增量添加至所述子圖中；

實時計算節點與所述子圖和/或其他節點的約束關系，所述節點包括機器人的當前位置和/或機器人活動范圍內的特征標志物，所述約束關系包括機器人與原始地圖和/或其他節點的位姿關系，和/或特征標志物與原始地圖和/或其他節點的位姿關系。

3.根據權利要求2所述的地圖構建方法，其中所述距離傳感器為激光雷達，所述構建新增區域地圖的步驟還包括：

控制機器人掃描周邊環境；

由掃描結果中抽取關鍵幀構建增量地圖，并添加至所述子圖中。

4.根據權利要求1所述的地圖構建方法，其中所述對機器人所在位置進行定位的步驟還包括：

控制距離傳感器對機器人周邊進行掃描；

將原始地圖轉化為點云，并將距離傳感器的掃描結果與原始地圖的點云數據進行匹配，以確定機器人位于原始地圖中的位置。

5.根據權利要求1所述的地圖構建方法，其中所述原始地圖為png格式地圖或柵格地圖。

6.根據權利要求3所述的地圖構建方法，其中所述建圖算法每80個關鍵幀構建一個增量地圖。

7.根據權利要求2所述的地圖構建方法，還包括：

控制機器人由新增區域返回至原始地圖對應的空間范圍內；

控制距離傳感器掃描機器人的周邊環境，并確定機器人當前位置；

根據機器人的當前位置，對新增區域地圖進行回環檢測。

8.根據權利要求7所述的地圖構建方法，其中所述對新增區域地圖進行回環檢測的步驟包括：控制機器人在原始地圖對應的空間范圍內移動位置，并在新的當前位置重復執行對新增區域地圖進行回環檢測的步驟。

9.根據權利要求7或8所述的地圖構建方法，其中所述確定機器人當前位置在原始地圖中的對應位置的步驟還包括：建立非線性最小二乘方程，并通過多次迭代優化回歸系數，確定機器人當前位置與原始地圖中的對應關系。

10.根據權利要求9所述的地圖構建方法，還包括根據節點與所述子圖的約束關系，和機器人當前位置在原始地圖中的對應關系，對所述新增區域地圖進行優化。

11.一種機器人，包括：

主體；

運動組件，所述運動組件設置于所述主體上，并可受驅以帶動所述機器人運動；

距離傳感器，所述距離傳感器固定設置于所述主體上，并配置成能夠對機器人的周邊環境進行掃描，獲取障礙物相對于機器人的位置；和

控制系統，所述控制系統設置于所述主體上，且與所述運動組件和所述距離傳感器通訊，控制系統配置成可執行如權利要求1-10中任一項所述的地圖構建方法。

12.一種計算機可讀存儲介質，包括存儲于其上的計算機可執行命令，所述可執行命令在被處理器執行時實施如權利要求1-10中任一項所述的控制方法。