[發(fā)明專(zhuān)利]室內(nèi)機(jī)器人的導(dǎo)航地圖自主更新方法、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210988477.X
• 申請(qǐng)日: 2022-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115406434A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 展志昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京領(lǐng)鵲科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C21/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C21/00
• 代理公司: 南京禾易知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32320
• 代理人: 秦杰

本發(fā)明提供室內(nèi)機(jī)器人的導(dǎo)航地圖自主更新方法，包括S1、建筑場(chǎng)地基礎(chǔ)地圖預(yù)搭建：S2、機(jī)器人進(jìn)場(chǎng)并采集實(shí)時(shí)信息：S3、搭建模塊建立實(shí)時(shí)子圖點(diǎn)云數(shù)據(jù)：S4、確定機(jī)器人高精度坐標(biāo)：S5、判斷是否觸發(fā)三維場(chǎng)景地圖的更新。本發(fā)明三維激光掃描儀提供的高精度二維導(dǎo)航地圖，獲取當(dāng)前時(shí)刻所述單線激光雷達(dá)和運(yùn)動(dòng)底盤(pán)的相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人當(dāng)前時(shí)刻的定位導(dǎo)航功能，實(shí)時(shí)構(gòu)建由關(guān)鍵幀組成的更新后的局部地圖，并且定時(shí)求解由多個(gè)局部地圖與當(dāng)前時(shí)刻激光幀數(shù)據(jù)構(gòu)建多約束的優(yōu)化問(wèn)題，以保證更新后地圖的精度，方便后續(xù)建筑機(jī)器人進(jìn)入建筑場(chǎng)地后的導(dǎo)航定位功能不受當(dāng)次建筑機(jī)器人操作修改室內(nèi)建筑場(chǎng)景的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域，具體為室內(nèi)機(jī)器人的導(dǎo)航地圖自主更新方法、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

在建筑室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景中，常常會(huì)使用三維激光掃描儀對(duì)室內(nèi)場(chǎng)景進(jìn)行三維地圖構(gòu)建，從而生成高精度的二維導(dǎo)航地圖；

在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中采用單線激光雷達(dá)掃描周?chē)h(huán)境特征得到的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和高精度地圖做匹配運(yùn)算，得到機(jī)器人當(dāng)前定位信息。但是，在機(jī)器人在建筑場(chǎng)景下的移動(dòng)過(guò)程中，會(huì)存在掃描到的特征與高精度地圖不符的現(xiàn)象，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定，而重新使用三維激光掃描儀進(jìn)行場(chǎng)景掃圖需要大量時(shí)間，無(wú)法適用于現(xiàn)場(chǎng)的導(dǎo)航地圖實(shí)時(shí)更新。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供室內(nèi)機(jī)器人的導(dǎo)航地圖自主更新方法、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，可以解決現(xiàn)有定位不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定、導(dǎo)航地圖無(wú)法更新的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是技術(shù)方案如下：

本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：室內(nèi)機(jī)器人的導(dǎo)航地圖自主更新方法，

所述更新方法包括以下步驟：

S1、建筑場(chǎng)地基礎(chǔ)地圖預(yù)搭建：

使用三維激光掃描儀掃描建筑場(chǎng)地，得到該建筑場(chǎng)地的三維場(chǎng)景地圖和二維導(dǎo)航地圖；三維場(chǎng)景地圖中內(nèi)置有多個(gè)基礎(chǔ)子圖點(diǎn)云數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)子圖點(diǎn)云數(shù)據(jù)內(nèi)置有多個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)庫(kù)；

S2、機(jī)器人進(jìn)場(chǎng)并采集實(shí)時(shí)信息：

錄入工作任務(wù)至機(jī)器人，機(jī)器人駛?cè)虢ㄖ?chǎng)地：

機(jī)器人自帶有單線激光雷達(dá)掃描實(shí)時(shí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，機(jī)器人底部的底盤(pán)里程計(jì)紀(jì)錄機(jī)器人的實(shí)時(shí)位姿變化數(shù)據(jù)；

S3、搭建模塊建立實(shí)時(shí)子圖點(diǎn)云數(shù)據(jù)：

將機(jī)器人拍攝的實(shí)時(shí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)庫(kù)作對(duì)比，得到校正位姿變化數(shù)據(jù)；

根據(jù)校正位姿變化數(shù)據(jù)的變化量生成實(shí)時(shí)子圖云點(diǎn)數(shù)據(jù)；

確定初步定位坐標(biāo)以及實(shí)時(shí)局部地圖；

S4、確定機(jī)器人高精度坐標(biāo)：

根據(jù)初步定位坐標(biāo)反解出高精度實(shí)時(shí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

高精度實(shí)時(shí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)在二維導(dǎo)航地圖中的坐標(biāo)即為機(jī)器人高精度坐標(biāo)；

S5、判斷是否觸發(fā)三維場(chǎng)景地圖的更新：

是，則將實(shí)時(shí)局部地圖更新至三維場(chǎng)景地圖；

否，則不更新。

進(jìn)一步的，在S3中，所述將機(jī)器人拍攝的實(shí)時(shí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)庫(kù)作對(duì)比，得到校正位姿變化數(shù)據(jù)具體的為：

S3.1、將實(shí)時(shí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)庫(kù)做匹配，得到與實(shí)時(shí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)匹配的基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

S3.2、將基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)置于二維導(dǎo)航地圖中，得到基礎(chǔ)位姿變化數(shù)據(jù)；

S3.3、將基礎(chǔ)位姿變化數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)位姿變化數(shù)據(jù)作融合得到校正位姿變化數(shù)據(jù)。