CN103884330A - 信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器。所述方法应用于至少包括服务器和可移动电子设备的信息处理系统中的可移动电子设备，所述方法用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，并且包括：从所述服务器接收用于所述未知环境中的至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息；根据所述第一地图数据来绘制所述至少部分未知区域的地图；根据所绘制的地图和所述第一路径规划信息来控制所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；执行即时定位与地图构建（SLAM）；以及向所述服务器发送所述即时定位与地图构建的结果。由于采用多级控制结构，使得每级结构的复杂度低，运算速度快，方便部署使用。

Description

信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，更具体地，本发明涉及一种信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器。

背景技术

即时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM）是目前在机器人定位方面的热门研究课题。所谓SLAM就是将可移动电子设备（例如，移动机器人）定位与环境地图创建融为一体，即机器人在运动过程中根据自身位姿估计和传感器对环境的感知构建增量式环境地图，同时利用该地图实现自身的定位。

机器人的导航性能受到其获取环境（如，地图）和当前位置的信息的能力限制。周围地图和当前位置的准确和及时更新可以在路径寻找、路径规划、碰撞避免和其他任务方面向机器人提供更大的自由度。

然而，一方面，由于存储容量和计算性能的限制，自开发式移动机器人在不丢弃其自身数据的情况下，不能在未知的、开放环境中长时间进行SLAM。并且，仅依靠机器人自身的能力，即时定位与地图构建耗时较长且效果不好。

另一方面，由于在机器人中传感器视野局限、场景复杂以及算法速度慢等原因，所以现有方案无法满足机器人在高速运动情况下，准确执行定位与避障，顺利安全完成操作人员所下达的任务。

针对该问题，专利文件1（US4790402）中公开了一种自动导航车辆，作为一个可能的解决方案：其中，需要预先在特定物体上部署标志物，然后通过移动小车上的激光器来寻找这些标志物，从而对移动小车定位、导航。这种方法需要外部辅助条件，不是完全自主导航。并且此项技术不适于复杂环境，一旦标志物被遮挡，导航将无法进行下去。

专利文件2（US8090491B2）公开了一种用于车辆的指引、导航和控制系统，作为另一个可能的解决方案：其中，需要人工预先设定多条路径，此后机器人可以根据场景实际情况进行路径选择，在无人工干涉的情况下，实现自主导航行驶。但此专利的路径是人工设定好的，仍不属于机器人完全自主导航。

因此，需要一种新型的信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种信息处理方法，所述方法应用于信息处理系统中的可移动电子设备，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备，所述方法用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述方法包括：从所述服务器接收用于所述未知环境中的至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息；根据所述第一地图数据来绘制所述至少部分未知区域的地图；根据所绘制的地图和所述第一路径规划信息来控制所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；执行即时定位与地图构建（SLAM）；以及向所述服务器发送所述即时定位与地图构建的结果，以用于更新在所述服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。

此外，根据本发明的另一方面，提供了一种信息处理方法，所述方法应用于信息处理系统中的引导设备，所述信息处理系统至少包括引导设备和可移动电子设备，所述方法用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述方法包括：捕捉所述未知环境中的至少部分未知区域的地图；根据所述至少部分未知区域的地图来生成第二地图数据；捕捉在所述至少部分未知区域中进行运动的所述可移动电子设备的位姿；根据所述可移动电子设备的位姿来生成第一位姿信息；以及向所述可移动电子设备发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息。

根据本发明的又一方面，提供了一种信息处理方法，所述方法应用于信息处理系统中的服务器，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备，所述方法用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述方法包括：根据所述未知环境中的至少部分未知区域的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第一地图数据；利用所述至少部分未知区域的地图，根据所述可移动电子设备的任务要求和位姿来生成第一路径规划信息；向所述可移动电子设备发送所述第一地图数据和所述第一路径规划信息，以用于引导所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；从所述可移动电子设备接收由所述可移动电子设备所执行的即时定位与地图构建（SLAM）的结果；以及根据所述即时定位与地图构建的结果来更新所述至少部分未知区域的地图。

根据本发明的又一方面，提供了一种可移动电子设备，位于信息处理系统中，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备，所述信息处理系统用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述可移动电子设备包括：通信单元，用于从所述服务器接收用于所述未知环境中的至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息；地图处理单元，用于根据所述第一地图数据来绘制所述至少部分未知区域的地图；以及控制单元，用于根据所绘制的地图和所述第一路径规划信息来控制所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；以及定位构建单元，用于执行即时定位与地图构建（SLAM），所述通信单元还用于向所述服务器发送所述即时定位与地图构建的结果，以用于更新在所述服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。

根据本发明的又一方面，提供了一种引导设备，位于信息处理系统中，所述信息处理系统至少包括引导设备和可移动电子设备，所述信息处理系统用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述引导设备包括：捕捉单元，用于捕捉所述未知环境中的至少部分未知区域的地图，并且捕捉在所述至少部分未知区域中进行运动的所述可移动电子设备的位姿；地图处理单元，用于根据所述至少部分未知区域的地图来生成第二地图数据；位姿处理单元，用于根据所述可移动电子设备的位姿来生成第一位姿信息；以及通信单元，用于向所述可移动电子设备发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息。

根据本发明的又一方面，提供了一种服务器，位于信息处理系统中，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备，所述信息处理系统用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述服务器包括：地图处理单元，用于根据所述未知环境中的至少部分未知区域的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第一地图数据；路径规划单元，用于利用所述至少部分未知区域的地图，根据所述可移动电子设备的任务要求和位姿来生成第一路径规划信息；以及通信单元，用于向所述可移动电子设备发送所述第一地图数据和所述第一路径规划信息，以用于引导所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动，并且从所述可移动电子设备接收由所述可移动电子设备所执行的即时定位与地图构建（SLAM）的结果，并且所述地图处理单元还用于根据所述即时定位与地图构建的结果来更新所述至少部分未知区域的地图。

与现有技术相比，采用根据本发明的信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器，可以形成一个多级决策机制用于机器人导航。在该多级决策机制中，服务器可以执行自主路径规划功能，以生成用于可移动电子设备的路径规划信息；引导设备可以执行预警功能，以对所管辖区域进行监控，并将观测到的情况交由可移动电子设备进行处理；并且可移动电子设备可以执行即时定位与地图构建（SLAM）功能，此级任务由该可移动电子设备根据自身传感器状态而自主完成并且拥有对该可移动电子设备控制的最高权限。因此，在本发明中，由于采用了多级控制结构，使得每级结构的复杂度降低，运算速度更快，方便后期部署使用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1图示了根据本发明的信息处理方法。

图2图示了根据本发明的可移动电子设备。

图3图示了根据本发明的信息处理方法。

图4图示了根据本发明的引导设备。

图5图示了根据本发明的信息处理方法。

图6图示了根据本发明的服务器。

图7图示了根据本发明实施例的信息处理方法。

图8图示了根据本发明实施例的信息处理系统。

图9图示了根据本发明实施例的在区域服务器中存储的地图。

图10图示了根据本发明实施例的由区域服务器生成的原始路径规划。

图11图示了根据本发明实施例的避障操作。

具体实施方式

将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。

在下文中，将参考图1-6来描述根据本发明的信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器。

图1图示了根据本发明的信息处理方法，而图2图示了根据本发明的可移动电子设备100。

所述信息处理方法应用于信息处理系统中的可移动电子设备，并且用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备100。如图2所图示的，所述可移动电子设备100包括：通信单元110、地图处理单元120、控制单元130、和定位构建单元140。

如图1所图示的，所述信息处理方法包括：

在步骤S110中，通信单元110从所述服务器接收用于所述未知环境中的至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息；

在步骤S120中，地图处理单元120根据所述第一地图数据来绘制所述至少部分未知区域的地图；

在步骤S130中，控制单元130根据所绘制的地图和所述第一路径规划信息来控制所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；

在步骤S140中，定位构建单元140执行即时定位与地图构建（SLAM）；以及

在步骤S150中，该通信单元110向所述服务器发送所述即时定位与地图构建的结果，以用于更新在所述服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。

图3图示了根据本发明的信息处理方法，而图4图示了根据本发明的引导设备200。

所述信息处理方法应用于信息处理系统中的引导设备，并且用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，所述信息处理系统至少包括引导设备200和可移动电子设备。如图4所图示的，所述引导设备200包括：捕捉单元210、地图处理单元220、位姿处理单元230、和通信单元240。

如图3所图示的，所述信息处理方法包括：

在步骤S210中，捕捉单元210捕捉所述未知环境中的至少部分未知区域的地图；

在步骤S220中，地图处理单元220根据所述至少部分未知区域的地图来生成第二地图数据；

在步骤S230中，该捕捉单元210捕捉在所述至少部分未知区域中进行运动的所述可移动电子设备的位姿；

在步骤S240中，位姿处理单元230根据所述可移动电子设备的位姿来生成第一位姿信息；以及

在步骤S250中，通信单元240向所述可移动电子设备发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息。

图5图示了根据本发明的信息处理方法，而图6图示了根据本发明的服务器300。

所述信息处理方法应用于信息处理系统中的服务器，并且用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，所述信息处理系统至少包括服务器300和可移动电子设备。如图6所图示的，所述服务器300包括：地图处理单元310、路径规划单元320、和通信单元330。

如图5所图示的，所述信息处理方法包括：

在步骤S310中，地图处理单元310根据所述未知环境中的至少部分未知区域的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第一地图数据；

在步骤S320中，路径规划单元320利用所述至少部分未知区域的地图，根据所述可移动电子设备的任务要求和位姿来生成第一路径规划信息；

在步骤S330中，通信单元330向所述可移动电子设备发送所述第一地图数据和所述第一路径规划信息，以用于引导所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；

在步骤S340中，该通信单元330从所述可移动电子设备接收由所述可移动电子设备所执行的即时定位与地图构建（SLAM）的结果；以及

在步骤S350中，该地图处理单元310根据所述即时定位与地图构建的结果来更新所述至少部分未知区域的地图。

由此可见，采用根据本发明的信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器，可以形成一个多级决策机制用于机器人导航。在该多级决策机制中，服务器可以执行自主路径规划功能，以生成用于可移动电子设备的路径规划信息；引导设备可以执行预警功能，以对所管辖区域进行监控，并将观测到的情况交由可移动电子设备进行处理；并且可移动电子设备可以执行即时定位与地图构建（SLAM）功能，此级任务由该可移动电子设备根据自身传感器状态而自主完成并且拥有对该可移动电子设备控制的最高权限。因此，在本发明中，由于采用了多级控制结构，使得每级结构的复杂度降低，运算速度更快，方便后期部署使用。

在下文中，将参考图7和图8来描述根据本发明实施例的信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器。

图7图示了根据本发明实施例的信息处理方法，而图8图示了根据本发明实施例的信息处理系统400。

图7所图示的根据本发明实施例的信息处理方法可以应用于图8所图示的信息处理系统400。如图8所图示的，该信息处理系统400包括：可移动电子设备100以及、引导设备200和/或服务器300。

也就是说，在一个示例中，该信息处理系统400可以仅仅包括可移动电子设备100和引导设备200，或者可以仅仅包括可移动电子设备100和服务器300，从而仅仅通过引导设备200或服务器300来在向未知环境中运动的可移动电子设备100提供导航信息。

另外，在一个优选示例中，该信息处理系统400可以包括：可移动电子设备100、引导设备200和服务器300，从而通过引导设备200和服务器300两者来更加精确地在向未知环境中运动的可移动电子设备100提供导航信息。

该可移动电子设备100可以是机器人（Robot），用于根据服务器300提供的未知环境中的至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息在所述至少部分未知区域中进行运动，同时执行即时定位与地图构建（SLAM），并且向服务器300发送所述即时定位与地图构建的结果，以用于更新在所述服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。

例如，与图2中一样的，该可移动电子设备100包括：通信单元110、地图处理单元120、控制单元130、和定位构建单元140。此外，该可移动电子设备100还可以包括：检测定位单元150和/或避障单元160。

该引导设备200可以是信标节点（Beacon Node，BN），其例如包括多个联网的光学或红外摄像头，以通过色标定位或移动物体检测等技术来观测和识别处于其视线范围内的可移动电子设备，并获取直接的地图或定位信息，以便协助可移动电子设备100进行更为精确的SLAM操作，此外协助服务器300生成避障指令以引导机器人在所述至少部分未知区域中避开障碍物。当然，根据本发明的引导设备并不仅限于此。本领域的技术人员可以理解，其他类型的引导设备也是可行的，例如，通过光波反馈进行引导的设备。

例如，与图4中一样的，该引导设备200包括：捕捉单元210、地图处理单元220、位姿处理单元230、和通信单元240。此外，该引导设备200还可以包括：障碍检测单元250。

该服务器300可以是区域服务器（Regional Server，RS），其由一个或多个服务器构成，并且可以根据管辖区域或者管理的Robot进行进一步划分。例如，可以通过一个区域服务器来负责向可移动电子设备100提供关于整个未知环境的导航信息，然而这样可能会对于该单个区域服务器的性能要求过高而难以满足性能要求。替换地，也可以通过多个区域服务器来分担地负责向可移动电子设备100提供关于整个未知环境的导航信息，即单个区域服务器仅仅负责一定的管辖区域，并且仅仅向可移动电子设备100提供关于与其管辖区域对应的部分未知区域的导航信息。另外，该单个区域服务器300可以与其管辖区域内的可移动电子设备通信以获取其构建的地图信息，并与其区域内的外部引导设备通信以获取直接的地图或定位信息，从而构建区域地图。

例如，与图6中一样的，该服务器300包括：地图处理单元310、路径规划单元320、和通信单元330。此外，该引导设备200还可以包括：避障指令单元340。

需要指出的是，在一个区域服务器300的管辖区域中可以安装有一个或多个引导设备200，并且每一个引导设备具有一定的观测区域。此外，一个区域服务器300可以管理一个或多个可移动电子设备100，以便协调每一个可移动电子设备100在未知环境中的运动，而不会对其他可移动电子设备100产生影响。

在该信息处理系统400中，可移动电子设备100、引导设备200和区域服务器300中的两者或三者可以通过无线网络和/或有线网络而连接在一起，以便在相互之间传递各种信息。

例如，可移动电子设备100与引导设备200通信以获取直接的地图或定位信息，与区域服务器300通信以获取区域地图信息，并在其自身构建的地图的基础上，参照直接的地图或定位信息和区域地图信息，进一步修正即时定位与地图构建的结果，同时将其发送回所述区域服务器以便对区域地图进行更新。

此外，由于该服务器300可以由一个或多个区域服务器构成，并且每个区域服务器仅仅负责其自身的管辖区域或者可移动电子设备100，所以为了进一步从全局上协调多个可移动电子设备100穿越多个区域服务器的管辖区域的运动，更为优选的信息处理系统400还可以进一步包括：全局服务器，用于通过网络响应用户或可移动电子设备的请求，根据它们的位置向其分配与之对应的区域服务器，并且其中，全局服务器依旧可以通过有线网络和/或无线网络与可移动电子设备100、引导设备200和区域服务器300中的一者、两者或三者进行通信，以便向在未知环境中运动的可移动电子设备100提供更大范围的导航信息。

取决于配置需求，这里的全局服务器可以不直接参加地图构建，只作为全局访问的协调，例如，用于管理跨区域机器人（或全局性机器人）与区域服务器的数据库。当用户或可移动电子设备通过互联网访问想知道某区域的情况时，全局服务器将确定与该区域相关联的区域服务器，将用户或可移动电子设备的请求转发给该区域的区域服务器，并由相应的区域服务器提供具体数据服务。

如上文中所述，在更为优选的信息处理系统400中同样可以包括多个可移动电子设备100。每一个可移动电子设备可以与区域服务器、引导设备通信，以实现快速准确的导航定位同时有效节省资源。但是，需要指出的是，在多个可移动电子设备100之间也可以实现数据交互。多个可移动电子设备间可以直接连接，例如通过自带射频模块，也可以通过区域服务器而间接推送信息。例如，当多个可移动电子设备不在同一区域时，换言之，当多个可移动电子设备分属不同的区域服务器时，区域服务器可以通过相互广播和全局服务器的支持，寻找相关的区域服务器，并完成跨区域的数据推送。

例如，当第二可移动电子设备到达某一陌生区域，但第一可移动电子设备曾经访问并以SLAM扫描过该区域时，第二可移动电子设备既可以对其进行重新SLAM，向对应的区域服务器发送自身构建的地图数据以更新该区域地图数据，也可以利用在该区域服务器中由第一可移动电子设备生成的地图信息快速地通过该区域，也就是说，这时第二可移动电子设备可以不进行即时定位与地图构建。

在上文中，描述了根据本发明实施例的信息处理系统及其构成。在这种新的架构中，全局服务器向用户和/或可移动电子设备提供唯一的访问入口，并将它们的请求重新引导至与其位置对应的区域服务器。区域服务器可以向用户和/或可移动电子设备提供诸如地图查询、路径规划和障碍躲避之类的服务。同时，作为二维（2D）或三维（3D）区域地图构建者，区域服务器可以与多个可移动电子设备和其他连接装置通信，以构建地图。引导设备是可移动电子设备定位系统的一种实现，其例如通过使用摄像头来观测和识别在其视线范围内的可移动电子设备和障碍物。最后，多个可移动电子设备可以与区域服务器通信以便构建地图和定位，并且可以修正并上传它们所发现的地图。另外，可移动电子设备还可以通过因特网与用户交互，或者从引导设备获得直接的地图或定位信息。

接下来，将通过参照图7来描述根据本发明实施例的信息处理方法。

在步骤S410中，服务器生成用于至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息。

当需要利用可移动电子设备（例如，可移动的机器人Robot）100来对一未知环境执行探索时，借助服务器300（例如，区域服务器RS）的高性能处理能力，在极短时间内，RS可以按照控制人员的指令为Robot在未知环境中虚拟出一条无碰撞的最优路径。换言之，当可移动电子设备100需要在未知环境中进行较大范围移动时，可申请区域服务器300的支持，此时区域服务器300可以将大区域地图（以较小比例尺）和路径信息发送给可移动电子设备100，以便指导该可移动电子设备移动路线。

具体地，首先，该机器人100可以经由网络向全局服务器请求分配与之对应的区域服务器300。该全局服务器可以将机器人100的请求发送到恰当区域服务器300。

这时，在区域服务器300中，地图处理单元310根据该区域服务器300所管辖的该未知环境中的至少部分未知区域的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第一地图数据。

例如，该区域服务器300所管辖的至少部分未知区域的地图保存在该RS中。需要指出的是，这张地图可以以第一格式进行存储。并且，在此地图中，以预定大小的方格进行划分从而生成网格状地图，其中每个方格均对应于多个标识值中之一，例如，第一标识值表示该方格所对应的区域有障碍物，第二标识值表示该方格所对应的区域无障碍物，第三标识值表示该方格所对应的区域存在无法识别是否为障碍物的临时物体，第四标识值表示该方格所对应的区域未开发等等。

图9图示了根据本发明实施例的在区域服务器中存储的地图。

如图9所图示的，该至少部分未知区域的地图可以以二维网格状地图（2DGrid Map）的格式进行存储，并且以不同权重表示地图上不同的实际状态。如，“0”表示障碍物、“1”表示可行路径、“2”表示临时物体、“?”表示未开发。为了简洁，在该至少部分未知区域的地图中仅仅示出了部分标识符，以作示意。

此外，2D Grid Map每个格子大小可以根据Robot的实际大小进行设定。一般情况下，为了保持导航精度和减少系统运算开销，可以取Robot短边的一半作为格子的边长。这样，可以在区域服务器300中对整幅地图进行网格化，并且，为了方便进行标识，地图中每个位置都有格子索引一一对应，使得在向全局服务器或机器人传输某一机器人或者障碍物在该地图中的位置的时候，可以采取传输格子索引号，以便减少所需的传输数据量。

可以看出，在图9所图示的地图中，A1-A3、B1-B3和C1-C3都是未开发区域，即在区域服务器300中对该区域没有任何地图数据，在E3和F8的位置处出现临时物体，在C4、E6、F1和H7的位置处存在障碍物，而由A8-A9、B7、C6、D5-F5、G4、H3、I2-I1所形成的轨迹是机器人可以顺利通过的可行路径。

需要注意的是，该2D Grid Map可由控制者在系统运行前输入系统。替换地，该地图也可在Robot运行过程中随着探索过程而不断宽展，使得在区域服务器300中存储的地图与在Robot上构建的地图同步，但在Robot上可以不执行上述的任何地图标示扩展。例如，区域服务器300不断地从机器人100获取该机器人通过即时定位与地图构建所获得的点云数据，并将一个一个单一帧的点云数据融合，从而基于目前获取的所有帧点云数据而在区域服务器300中获得不断更新的地图数据。

然后，在区域服务器300中，路径规划单元320利用所述至少部分未知区域的地图，根据所述可移动电子设备的任务要求和位姿来生成第一路径规划信息。

例如，RS利用在其自身中保存的2D Grid Map，根据任务要求以及Robot的当前位置，完成路径规划工作。详细地讲，路径规划单元320首先解析所获得的该2D Grid Map，基于可移动电子设备的大小合并网格，基于该2D GridMap中网格的标识值来判断所述可移动电子设备是否能够到达目标点。具体来说，该路径规划单元320首先在地图上找到机器人100的当前位置点和期望终点位置，然后，例如以Flood-Flux算法来检测是否在初始点到终点存在连通性。如果判断出所述可移动电子设备能够到达目标点，则基于该2D GridMap选择一最佳路径。该最佳路径可以是直线距离最短的路径、转向次数最少的路径、距离障碍物最远的路径等。另一方面，如果判断出所述可移动电子设备不能到达目标点，则可以依靠尽量原则，而选择距离所述目标点最近的一临时目标点，并规划到达该临时目标点的路径。具体来说，路径规划单元320在现有的地图中，找到可移动电子设备可以到达的离目标点最靠近的位置（可以是目标点，也可以是临时目标点），并利用A*算法并基于Pace-Lock机器人控制技术，找到最优路径。

需要说明的是，尽管在此将区域服务器300中的地图例示为2D地图，然而，本发明不限于此。该地图同样可以是根据所获取的所有帧点云数据的融合结果和点云位置信息、以及与可移动电子设备的位置和高度、障碍物的位置和高度、地面高度有关的信息所生成的3D地图。此外，当该点云数据包括RGB信息时，该地图可以是彩色地图；而当该点云数据包括灰度信息时，该地图可以是灰度或黑白地图。显然，为了减小接下来所要进行的路径规划中的运算量和传输中的数据量，优选地可以使用2D灰度地图。

接下来，在区域服务器300中，通信单元330向所述可移动电子设备发送由地图处理单元310生成的第一地图数据和由路径规划单元320生成的第一路径规划信息，以用于引导所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动。

在步骤S420中，可移动电子设备根据第一地图数据和第一路径规划信息来在至少部分未知区域中进行运动。

具体地，在机器人100中，通信单元110从区域服务器300接收用于所述未知环境中的至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息。

然后，地图处理单元120根据所述第一地图数据来绘制所述至少部分未知区域的地图。例如，该地图处理单元120可以通过该第一地图数据来在机器人100中获得一副与区域服务器300中相同的地图，从而实时地保持自身中2D Grid Map与RS中地图之间的同步。

接下来，控制单元130根据所绘制的地图和所述第一路径规划信息来控制所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动，使得该机器人在接受到RS发过来的运动路径以后根据该运动路径在该未知环境中开始运动。

在步骤S430中，可移动电子设备执行即时定位与地图构建。

具体地，在机器人100运动的过程中，定位构建单元140可以不断地执行即时定位与地图构建（SLAM），从而每隔预定时间获得一帧SLAM点云数据。机器人100中的通信单元110可以向区域服务器300发送不断获取的SLAM结果。

在区域服务器300中，通信单元330从机器人100接收该SLAM的结果数据，并且将它通知到地图处理单元310，使得它能够更新在区域服务器300中存储的所述至少部分未知区域的地图，从而保持机器人100与区域服务器300之间的地图同步。

具体而言，当可移动电子设备100工作时，可以将通过其自身在较小范围内的进行即时定位与地图构建获得的地图数据（例如，以10m为量级的点云数据）发送给区域服务器。区域服务器300将这些数据整合，修正或扩展区域服务器上的地图数据。

在步骤S440中，引导设备捕捉未知环境中的至少部分未知区域的地图和可移动电子设备的位姿。

具体地，当可移动电子设备100工作时，可申请引导设备200的支持。如上所述，在未知环境中可能布置有一个或多个信标节点（BN）200，并且为了获得更大的视野，该BN例如可以布置在未知环境的上方空间（比如天花板上）或其他位置处。这些BN可以组成一个信标网络，并且由该信标网络执行图像捕捉的至少部分未知区域可以对应于该区域服务器300所管辖的未知环境中的至少部分未知区域。

例如，该引导设备200中的捕捉单元210可以包括一个或多个摄像头，用于观测和识别处于其视线范围内的物体，其中各摄像头的底座固定在一起，并且各摄像头之间的光轴夹角可调节。优选地，该捕捉单元210可以包括两个摄像头，并且两个摄像头之间的光轴夹角为60度，并且其覆盖面积为2m×8m。通过如此配置的摄像头，与传统的单个摄像头相比，其视野范围更宽，从而可以容易地获得视线范围内的机器人100、障碍物、临时物体、和地图的图像数据等。

如上所述，捕捉单元210可以捕捉所述未知环境中的至少部分未知区域的地图，并且捕捉在所述至少部分未知区域中进行运动的机器人100的位姿。例如，该捕捉单元210可以通过在机器人100上布置的色标来对机器人进行定位和识别并确定出它是哪一个机器人。

然后，地图处理单元220可以根据捕捉单元210捕捉到的至少部分未知区域的地图来生成第二地图数据，同时位姿处理单元230可以根据捕捉单元210捕捉到的机器人100的位姿来生成第一位姿信息。并且，在接收到机器人100的申请之后，或者该引导设备200主动地，通过通信单元240向该机器人100发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息，以达到辅助导航的目的。

同理，该引导设备200还可以通过通信单元240向区域服务器300发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息，使得在区域服务器300中地图处理单元310能够根据通信单元330从引导设备200接收到的第二地图数据和第一位姿信息更新和扩展在区域服务器300中保存的至少部分未知区域的地图。

在步骤S450中，可移动电子设备修正所述即时定位与地图构建的结果。

在机器人100中，通信单元110从所述引导设备200接收由所述引导设备所获取的所述至少部分未知区域的第二地图数据和所述可移动电子设备的第一位姿信息。然后，定位构建单元140还可以参考通信单元110从引导设备200获得的所述第二地图数据和所述第一位姿信息，来修正自身执行的即时定位与地图构建的结果，以便获得具有更高可靠性的SLAM结果。其后，通信单元110还可以向区域服务器300发送修正后的即时定位与地图构建的结果，从而进一步保证区域服务器300中的地图信息的可靠性。

为此，在机器人100如上所述地执行SLAM的过程中，其通信单元110可以与外部的引导设备200通信以获取直接的地图或定位信息，同理也可以与外部的区域服务器300通信以获取在服务器端已更新的区域地图信息。这样，机器人100不仅可以通过自身执行即时定位与地图构建来获得地图信息或进行路径规划，而且可以部分参照或完全依靠外部辅助装置（如，这里的引导设备200和区域服务器300）获得地图信息或进行路径规划，从而一方面能够更快速准确地进行SLAM，另一方面还能够有效地节省自身资源。

另外，在机器人100中，检测定位单元150可以检测所述可移动电子设备的运动状况，根据所述运动状况来生成第二位姿信息，获取所述可移动电子设备的底盘运动反馈信息，并且参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息，根据所述第二位姿信息和底盘运动反馈信息来在所述至少部分未知区域的地图中对所述可移动电子设备进行定位。

具体来说，在机器人的不断运动过程中，除了在存在BN帮助的区域内可以倚靠BN辅助定位之外，检测定位单元150可以根据定位构建单元140获得的SLAM结果以及自身检测到的机器人100的位置和姿态信息和底盘运动反馈信息，在机器人100所保存的地图中对机器人进行实时定位，找出其在2D Grid Map的位置，从而进一步提高了机器人SLAM定位的精度。

此外，在机器人100中，地图处理单元120还可以参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息，根据定位构建单元140获得的SLAM结果和从区域服务器300获得的第一地图数据来更新所述至少部分未知区域的地图，并且根据所更新的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第三地图数据。然后，通信单元110还可以向区域服务器300发送所述第三地图数据，以用于更新在区域服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。当然，该通信单元110还可以将更新的地图上传到网络，使得其他可移动电子设备或用户经由网络可以访问该可移动电子设备构建的地图。

在步骤S460中，服务器更新至少部分未知区域的地图。

在区域服务器300中，在通信单元330接收到机器人100发送的更新后的至少部分未知区域的地图之后，地图处理单元310可以根据所述第三地图数据来更新在区域服务器300中保存的至少部分未知区域的地图，使得该地图随着机器人的不断运动而拓展，以减少在二维网格状地图中通过“?”表示的未开发区域。

另外，通信单元330还可以从引导设备200接收由所述引导设备所获取的所述至少部分未知区域的第二地图数据和所述可移动电子设备的第一位姿信息，并将其也传送到地图处理单元310。然后，地图处理单元310还可以参考引导设备200所生成的第二地图数据和第一位姿信息来更新所述至少部分未知区域的地图，使得能够通过直接获取的地图数据来更加准确地修正区域服务器300中存储的地图。

在步骤S470中，服务器生成用于所述可移动电子设备的避障指令。

如在步骤S440中所描述的，除了关于机器人100和未知环境地图的图像数据之外，该引导设备200中的捕捉单元210可以获得视线范围内的障碍物、临时物体的图像数据。

相应地，在引导设备200中还可以包括障碍检测单元250，其用于通过识别上述图像数据，来检测在所述未知环境中的至少部分未知区域中是否存在障碍物，例如固定的障碍物或移动的障碍物。其中，固定的障碍物可以是桌子、椅子、柜子等。而移动的障碍物可以是处于未知区域中的人员、或者相对于某一个机器人而言的其他机器人等。并且，如果在至少部分未知区域中存在障碍物，则该障碍检测单元250根据所述障碍物的位置来生成障碍物检测信息，例如该障碍物检测信息包括障碍物在未知区域中的位置（坐标）信息、尺寸信息、是否正在移动、移动方向、移动速度等信息。然后，通信单元240还用于向区域服务器300发送所述障碍物检测信息。

然后，在区域服务器300中，通信单元330可以从引导设备200接收由其所获取的障碍物检测信息，并且将该信息传送到避障指令单元340。该避障指令单元340可以根据所述障碍物检测信息来确定障碍物在所述至少部分未知区域中的位置，并且根据所述障碍物的位置来生成避障指令。

例如，所述避障指令包括以下各项中的至少一个或其他类似指令。

第一，当该避障指令单元340判断出障碍物不至于影响到机器人100正常运动时（例如，障碍物高度很低或尺寸很小等情况），它可以不生成任何指令，或者生成用于命令机器人100降低运动速度的指令，以使得机器人100以安全低速通过障碍物。

第二，当该避障指令单元340判断出障碍物高度过高或尺寸过大，使得机器人100无法正常通过或绕行通过时，它可以生成用于命令所述可移动电子设备停止运动的指令，这时可以进一步通知现场的操作人员将该机器人手动移动至安全区域。

第三，当该避障指令单元340判断出机器人100可以通过改变运动轨迹来绕过障碍物时，它可以生成用于引导所述可移动电子设备根据第三路径规划信息来在所述至少部分未知区域中进行运动的指令，第三路径规划信息不同于在步骤S410中生成的第一路径规划信息，并且是根据所述障碍物的位置来重新生成的。

优选地，该避障指令单元340在生成避障指令之前，可以首先获取所述机器人100在未知区域中的位置，并且判断机器人100与该障碍物是否位于该未知区域中的同一控制区域。只有当机器人100处于第一控制区域并且所述障碍物处于与所述第一控制区域不同的第二控制区域时，该避障指令单元340才生成所述避障指令。另一方面，如果机器人100与该障碍物都位于该第一控制区域时，则此时由于机器人100可能已经距离该障碍物较近，为了防止区域服务器300由于时间过短而无法做出反应或者生成非恰当的避障指令，所以优选地，在此情况下，可以交由机器人自行执行避障操作。

为此，在该机器人100中还可以包括避障单元160，用于在避障范围内实时地检测是否存在障碍物。例如，该避障范围可以是在机器人100中装备的传感器（例如，激光传感器等）的检测范围。

由于Robot在未知环境中进行高速运动，对于Robot传感器范围外的区域，我们一律定义为预警区域，在这个区域出现的任何情况，可以反馈给RS进行处理，RS将处理结果（例如，所生成的避障指令）告知Robot，使得当Robot运动到事件发生区域时能够根据控制指令做出动作。而我们将Robot传感器可测范围内的区域定义为实时避障区域。对于在此区间内任何新出现的情况，Robot有最优先处理权，它会根据事先设定好的对于不同事件的处理方法去自主选择采用的对策。也就是说，如果机器人在避障范围内实时地检测出存在障碍物，则它可以在无需引导设备200或区域服务器300介入的情况下，直接执行避障操作，而不再按照所述第一路径规划信息来进行运动。

例如，所述避障操作包括以下各项中的至少一个或其他类似操作。

第一，当该避障单元160判断出机器人100可以通过改变运动轨迹来绕过障碍物时，它可以直接命令改变机器人的运动路径，以便绕开所述障碍物。

当然，为了减轻在机器人100中执行的运算量，以降低机器人的功耗，该避障单元160也可以选择通过通信单元110来将在实时避障区域中出现的受阻状况发送到区域服务器300，并向区域服务器300发送路径重新规划请求。

相应地，在区域服务器300中，通信单元330还用于从机器人100接收路径重新规划请求。然后，该路径规划单元320可以根据该路径重新规划请求来确定障碍物在所述至少部分未知区域中的位置。例如，该路径规划单元320可以进一步从辅助监控用的引导设备200调取相关图像信息来更加精确地确定障碍物的位置和尺寸。然后，该路径规划单元320可以根据所述障碍物的位置来重新生成所述第二路径规划信息并由通信单元330向机器人100传送该信息，以确保机器人100能够安全地避让障碍物而到达目的地。

这样，在该机器人100中，通信单元110从区域服务器300接收新生成的第二路径规划信息，并且由控制单元130控制机器人100根据所述第二路径规划信息来进行运动。

第二，当该避障单元160判断出障碍物不至于影响到机器人100正常运动时（例如，障碍物高度很低或尺寸很小等情况），它可以直接命令降低机器人的运动速度，以使得机器人100以安全低速通过障碍物。

第三，当该避障单元160判断出障碍物高度过高或尺寸过大，使得机器人100无法正常通过或绕行通过时，它可以直接命令机器人停止运动，等待救援或者来自区域服务器300的避障指令，和/或向操作人员发送呼救信号（例如，通过发出声光提示、发起电话呼叫、发送短信息等）。

此外，在引导设备200中的障碍检测单元250生成障碍物检测信息之后，除了发送到区域服务器300之外，它还可以经由其通信单元240向机器人100发送的上述障碍物检测信息。这样，在该机器人100中，在通信单元110接收到该障碍物检测信息之后，该避障单元160可以进一步参考该信息来执行更为适当的避障操作。

下面，在一个具体示例中对路径规划和避障操作进行说明。

图10图示了根据本发明实施例的由区域服务器生成的原始路径规划，而图11图示了根据本发明实施例的避障操作。

如图10所图示的，当控制者要求Robot在未知环境中从A点位置移动到E点位置时，可以首先确定该未知环境所属的RS 300。然后，在RS上可以根据关于该未知环境的当前最新状态的2D Grid Map来为该Robot生成无碰撞最优路径。例如，该最优路径可以是如图10所图示的A-E的路径。

其后，为了进行精细控制，可以进一步将这条A-E的路径根据一定条件分割成4个控制段，AB、BC、CD和DE。例如，该一定条件可以包括但不限于：Robot是否进行转向、在其中是否存在引导设备200进行监控和辅助导航、是否处于不同的物理空间（例如，不同房间、户外）等。如图10所示，在A-E的路径中，AB全段有BN网络支持，BC、CD有部分得到BN支持。

并且，在图10中，利用三角形表示Robot，Robot周围的圆圈表示它的实时避障范围。如上所述，任何在此范围内出现的情况，可以完全由Robot自己根据传感器的反馈数据，进行处理。如停车，避障，呼救等。

在机器人在该未知环境中运动的同时，图10中的3个BN（BN0、BN1、和BN2）实时完成各自的任务，即捕捉自己负责区域的图像并实时识别所观察区域内Robot以及Robot的位置姿态信息，并通过通信单元将位置、姿态信息发送给Robot，提高Robot的SLAM定位，同时将直接的地图信息发送给RS，以便其获得最新状态的2D Grid Map。此外，这些BN还实时检测所观察区域内移动物体，将临时出现的障碍物或者移动物体的位置信息发送给RS，完成预警过程。

如图11所图示的，当BN1和BN2发现新出现的物体Obj1、Obj2时，将Obj1、Obj2的位置信息和尺寸信息等发送给RS。然后，RS会根据Obj1、Obj2的位置和尺寸做出决策。如图11所图示的，由于Obj1并未在BC段路径上，即并未影响Robot按照原始路径规划运动，所以RS可以不生成任何避障指令。然而，优选地，出于安全考虑，当Robot通过BC段时，RS也可以发出降低速度的指令给Robot，以便保证它能够平稳且无干扰地进行运动。而由于Obj2完全挡在了CD段的路径上，所以RS需要根据地图来更新路径，使得机器人绕开Obj2这个物体。这时，该RS可以生成新的控制点C`。新的路径及地图信息也将与Robot进行同步更新。

在另一示例中，在一未知环境中，当可移动电子设备100移动到一障碍物前时，通过其自身的现有地图信息可能无法确定该障碍物的存在，此时可移动电子设备100可以与覆盖该区域的引导设备200通信，由于引导设备200易于获得该区域的地图（例如，在引导设备200包括摄像头的情况下，其可以直接拍摄该区域的图像），因此可以通知可移动电子设备100前方有障碍，需绕行。需要指出的是，即使在引导设备200是摄像头的情况下，由于拍摄角度的不同，其获得的图像并不一定能够反映正确的地图信息。另外，由于区域服务器300可以与区域内的多个可移动电子设备通信，因此可以将多个可移动电子设备的地图数据汇总为一个信息相对丰富的区域地图。在以上情况下，区域服务器300可以查看其自身存储的区域地图，并向可移动电子设备100通知前方有障碍或无障碍。当引导设备200和区域服务器300向可移动电子设备通知的信息矛盾时，可移动电子设备100基于预定准则，在其之间进行权衡，以确定相信哪一方的数据。例如，如果可移动电子设备100认为区域服务器300中的数据有误，则将修正后的正确数据发送给区域服务器300以便更新。

当然，对于一处障碍是否存在，还可能出现在可移动电子设备、引导设备和区域服务器之间信息不一致的其他情况。然而，由于可移动电子设备的实时避障和SLAM定位任务是由可移动电子设备根据自身传感器状态自主完成的，并且此级拥有对机器人控制最高控制权限，所以可移动电子设备可以综合三方（即，其自身、引导设备和区域服务器）的数据，获得相对准确的信息，并对不正确的信息进行修正，以做出最终判断并执行避障或继续前进操作。

由此可见，采用根据本发明实施例的信息处理方法、可移动电子设备、引导设备和服务器，在优选的情况下，可以形成一套完整的基于三级决策机制的机器人导航方法和系统。

第一级，机器人的实时避障和SLAM定位，此级任务由机器人根据自身传感器状态自主完成，此级拥有对机器人控制最高控制权限。

第二级，预警功能，此级功能主要由引导设备管辖区域进行实时视频监控，将观测到的情况交以区域服务器进行处理。

第三级，自主路径规划，此级任务主要由区域服务器完成。

此外，出于全局考虑，还可以对该三级决策机制进行进一步完善，以形成一个四级决策机制的机器人导航方法和系统。

第四级，全局协调访问，此级功能由全局服务器完成。这里的全局服务器不直接参加地图构建或路径规划，只作为全局访问的协调，例如，管理跨区域机器人与区域服务器的对应关系，以更好地实现全面的机器人调度。

因此，在本发明的实施例中，由于采用上述多级结构，所以使得每级结构得复杂度降低，运算速度更快，方便后期部署使用。具体优点如下：

1．路径规划方面：借助RS高性能处理能力，在极短时间内，RS可以按照控制人员的指令为Robot在工作环境中虚拟出一条无碰撞的最优路径。

2．预警功能方面：BN能够及时监测出视野中的动态障碍物，为Robot进行避障提供预警功能。RS规划路径根据长短，会被划分成多个控制区间。与此同时，借助BN的辅助功能（Robot色标定位，视野范围内移动物体检测），实时更新各个控制区间的状态以及Robot的位置姿态信息。如果发现Robot未到达的控制区间被阻塞或者有其他异常情况，BN会将信息发送给RS和Robot进行进一步处理。此预警功能的优势在于，可以使机器人在自身传感器视野之外提前做出减速或路径更改等动作，确保机器人在高速运动下的安全。

3．实时避障功能方面：在机器人运动过程中，他会根据自身传感器的实时状态信息进行瞬时障碍物避障。此过程不受其他模块控制，完全由机器人自主完成。从而保证Robot在极端情况（如在Robot极近的地方出现人或障碍物）下的安全。

需要说明的是，尽管已经在上文中在这样的场景中说明了本发明的实施例，其中可移动电子设备、引导设备和服务器构成三级架构的信息处理系统，并且将信息处理系统中的可移动电子设备选取为机器人，将信息处理系统中的引导设备选取为信标节点，将信息处理系统中的服务器选取为区域服务器，将信息处理方法应用于向在未知环境中运动的机器人提供导航信息过程中，然而，需要说明的是，本发明不限于此。而是，该信息处理系统可以具有两级或四级架构，而且，还可以将本发明应用于其他的一个或多个电子设备（例如，个人计算机、平板电脑、移动电话、多媒体播放器、个人数字助理、超级本、智能电视等）之间的任何交互过程。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助于软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过软件、或硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁盘、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

在上面详细描述了本发明的各个实施例。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行各种修改，组合或子组合，并且这样的修改应落入本发明的范围内。

Claims (34)

1.一种信息处理方法，所述方法应用于信息处理系统中的可移动电子设备，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备，所述方法用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述方法包括：

从所述服务器接收用于所述未知环境中的至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息；

根据所述第一地图数据来绘制所述至少部分未知区域的地图；

根据所绘制的地图和所述第一路径规划信息来控制所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；

执行即时定位与地图构建（SLAM）；以及

向所述服务器发送所述即时定位与地图构建的结果，以用于更新在所述服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述信息处理系统还包括引导设备，并且所述方法还包括：

从所述引导设备接收由所述引导设备所获取的所述至少部分未知区域的第二地图数据和所述可移动电子设备的第一位姿信息。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述向所述服务器发送所述即时定位与地图构建的结果的步骤包括：

参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息来修正所述即时定位与地图构建的结果；以及

向所述服务器发送修正后的即时定位与地图构建的结果。

4.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法还包括：

参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息，根据所述即时定位与地图构建的结果和所述第一地图数据来更新所述至少部分未知区域的地图；

根据所更新的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第三地图数据；以及

向所述服务器发送所述第三地图数据，以用于更新在所述服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。

5.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测所述可移动电子设备的运动状况；

根据所述运动状况来生成第二位姿信息；

获取所述可移动电子设备的底盘运动反馈信息；以及

参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息，根据所述第二位姿信息和底盘运动反馈信息来在所述至少部分未知区域的地图中对所述可移动电子设备进行定位。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在避障范围内实时地检测是否存在障碍物；以及

如果是，则直接执行避障操作，而不再按照所述第一路径规划信息来进行运动。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述避障操作包括以下各项中的至少一个：

改变所述可移动电子设备的运动路径，以便绕开所述障碍物；

降低运动速度；

停止运动；

发送呼救信号；以及

向服务器发送路径重新规划请求，从服务器接收第二路径规划信息，根据所述第二路径规划信息来进行运动。

8.一种信息处理方法，所述方法应用于信息处理系统中的引导设备，所述信息处理系统至少包括引导设备和可移动电子设备，所述方法用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述方法包括：

捕捉所述未知环境中的至少部分未知区域的地图；

根据所述至少部分未知区域的地图来生成第二地图数据；

捕捉在所述至少部分未知区域中进行运动的所述可移动电子设备的位姿；

根据所述可移动电子设备的位姿来生成第一位姿信息；以及

向所述可移动电子设备发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述信息处理系统还包括服务器，并且所述方法还包括：

向所述服务器发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测在所述未知环境中的至少部分未知区域中是否存在障碍物；

如果是，则根据所述障碍物的位置来生成障碍物检测信息；以及

向所述服务器和/或所述可移动电子设备发送所述障碍物检测信息。

11.一种信息处理方法，所述方法应用于信息处理系统中的服务器，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备，所述方法用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述方法包括：

根据所述未知环境中的至少部分未知区域的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第一地图数据；

利用所述至少部分未知区域的地图，根据所述可移动电子设备的任务要求和位姿来生成第一路径规划信息；

向所述可移动电子设备发送所述第一地图数据和所述第一路径规划信息，以用于引导所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；

从所述可移动电子设备接收由所述可移动电子设备所执行的即时定位与地图构建（SLAM）的结果；以及

根据所述即时定位与地图构建的结果来更新所述至少部分未知区域的地图。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述信息处理系统还包括引导设备，并且所述方法还包括：

从所述引导设备接收由所述引导设备所获取的所述至少部分未知区域的第二地图数据和所述可移动电子设备的第一位姿信息；以及

参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息来更新所述至少部分未知区域的地图。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从所述引导设备接收由所述引导设备所获取的障碍物检测信息；

根据所述障碍物检测信息来确定障碍物在所述至少部分未知区域中的位置；

根据所述障碍物的位置来生成用于所述可移动电子设备的避障指令；以及

向所述可移动电子设备发送所述避障指令。

14.根据权利要求13的方法，其特征在于，所述根据所述障碍物的位置来生成用于所述可移动电子设备的避障指令的步骤包括：

获取所述可移动电子设备的位置；以及

如果所述可移动电子设备处于第一控制区域并且所述障碍物处于与所述第一控制区域不同的第二控制区域，则生成所述避障指令。

15.根据权利要求12的方法，其特征在于，所述避障指令包括以下各项中的至少一个：

用于命令所述可移动电子设备降低运动速度的指令；

用于命令所述可移动电子设备停止运动的指令；以及

用于引导所述可移动电子设备根据第三路径规划信息来在所述至少部分未知区域中进行运动的指令，第三路径规划信息是根据所述障碍物的位置来重新生成的。

16.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从所述可移动电子设备接收路径重新规划请求；

根据所述路径重新规划请求来确定障碍物在所述至少部分未知区域中的位置；

根据所述障碍物的位置来重新生成第二路径规划信息；以及

向所述可移动电子设备发送所述第二路径规划信息。

17.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从所述可移动电子设备接收由所述可移动电子设备生成的第三地图数据；以及

根据所述第三地图数据来更新所述至少部分未知区域的地图。

18.一种可移动电子设备，位于信息处理系统中，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备，所述信息处理系统用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述可移动电子设备包括：

通信单元，用于从所述服务器接收用于所述未知环境中的至少部分未知区域的第一地图数据和第一路径规划信息；

地图处理单元，用于根据所述第一地图数据来绘制所述至少部分未知区域的地图；以及

控制单元，用于根据所绘制的地图和所述第一路径规划信息来控制所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动；以及

定位构建单元，用于执行即时定位与地图构建（SLAM），

所述通信单元还用于向所述服务器发送所述即时定位与地图构建的结果，以用于更新在所述服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。

19.根据权利要求18的可移动电子设备，其特征在于，所述信息处理系统还包括引导设备，并且

所述通信单元还用于从所述引导设备接收由所述引导设备所获取的所述至少部分未知区域的第二地图数据和所述可移动电子设备的第一位姿信息。

20.根据权利要求19的可移动电子设备，其特征在于，所述定位构建单元还用于参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息来修正所述即时定位与地图构建的结果，并且

所述通信单元还用于向所述服务器发送修正后的即时定位与地图构建的结果。

21.根据权利要求19的可移动电子设备，其特征在于，所述地图处理单元还用于参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息，根据所述即时定位与地图构建的结果和所述第一地图数据来更新所述至少部分未知区域的地图，并且根据所更新的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第三地图数据，并且

所述通信单元还用于向所述服务器发送所述第三地图数据，以用于更新在所述服务器中存储的所述至少部分未知区域的地图。

22.根据权利要求19的可移动电子设备，其特征在于，所述可移动电子设备还包括：

检测定位单元，用于检测所述可移动电子设备的运动状况，根据所述运动状况来生成第二位姿信息，获取所述可移动电子设备的底盘运动反馈信息，并且参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息，根据所述第二位姿信息和底盘运动反馈信息来在所述至少部分未知区域的地图中对所述可移动电子设备进行定位。

23.根据权利要求18的可移动电子设备，其特征在于，所述可移动电子设备还包括：

避障单元，用于在避障范围内实时地检测是否存在障碍物，并且如果是，则直接执行避障操作，而不再按照所述第一路径规划信息来进行运动。

24.根据权利要求23的可移动电子设备，其特征在于，所述避障操作包括以下各项中的至少一个：

改变所述可移动电子设备的运动路径，以便绕开所述障碍物；

降低运动速度；

停止运动；

发送呼救信号；以及

向服务器发送路径重新规划请求，从服务器接收第二路径规划信息，根据所述第二路径规划信息来进行运动。

25.一种引导设备，位于信息处理系统中，所述信息处理系统至少包括引导设备和可移动电子设备，所述信息处理系统用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述引导设备包括：

捕捉单元，用于捕捉所述未知环境中的至少部分未知区域的地图，并且捕捉在所述至少部分未知区域中进行运动的所述可移动电子设备的位姿；

地图处理单元，用于根据所述至少部分未知区域的地图来生成第二地图数据；

位姿处理单元，用于根据所述可移动电子设备的位姿来生成第一位姿信息；以及

通信单元，用于向所述可移动电子设备发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息。

26.根据权利要求25的引导设备，其特征在于，所述信息处理系统还包括服务器，并且

所述通信单元还用于向所述服务器发送所述第二地图数据和所述第一位姿信息。

27.根据权利要求26的引导设备，其特征在于，所述引导设备还包括：障碍检测单元，用于检测在所述未知环境中的至少部分未知区域中是否存在障碍物，并且如果是，则根据所述障碍物的位置来生成障碍物检测信息，并且

所述通信单元还用于向所述服务器和/或所述可移动电子设备发送所述障碍物检测信息。

28.一种服务器，位于信息处理系统中，所述信息处理系统至少包括服务器和可移动电子设备，所述信息处理系统用于向在未知环境中运动的可移动电子设备提供导航信息，其特征在于，所述服务器包括：

地图处理单元，用于根据所述未知环境中的至少部分未知区域的地图来生成用于所述至少部分未知区域的第一地图数据；

路径规划单元，用于利用所述至少部分未知区域的地图，根据所述可移动电子设备的任务要求和位姿来生成第一路径规划信息；以及

通信单元，用于向所述可移动电子设备发送所述第一地图数据和所述第一路径规划信息，以用于引导所述可移动电子设备在所述至少部分未知区域中进行运动，并且从所述可移动电子设备接收由所述可移动电子设备所执行的即时定位与地图构建（SLAM）的结果，并且

所述地图处理单元还用于根据所述即时定位与地图构建的结果来更新所述至少部分未知区域的地图。

29.根据权利要求28的服务器，其特征在于，所述信息处理系统还包括引导设备，并且

所述通信单元还用于从所述引导设备接收由所述引导设备所获取的所述至少部分未知区域的第二地图数据和所述可移动电子设备的第一位姿信息，并且

所述地图处理单元还用于参考所述第二地图数据和所述第一位姿信息来更新所述至少部分未知区域的地图。

30.根据权利要求29的服务器，其特征在于，所述通信单元还用于从所述引导设备接收由所述引导设备所获取的障碍物检测信息，并且向所述可移动电子设备发送用于所述可移动电子设备的避障指令，并且

所述服务器还包括：

避障指令单元，用于根据所述障碍物检测信息来确定障碍物在所述至少部分未知区域中的位置，并且根据所述障碍物的位置来生成所述避障指令。

31.根据权利要求30的服务器，其特征在于，所述避障指令单元获取所述可移动电子设备的位置，并且如果所述可移动电子设备处于第一控制区域并且所述障碍物处于与所述第一控制区域不同的第二控制区域，则生成所述避障指令。

32.根据权利要求29的服务器，其特征在于，所述避障指令包括以下各项中的至少一个：

用于命令所述可移动电子设备降低运动速度的指令；

用于命令所述可移动电子设备停止运动的指令；以及

用于引导所述可移动电子设备根据第三路径规划信息来在所述至少部分未知区域中进行运动的指令，第三路径规划信息是根据所述障碍物的位置来重新生成的。

33.根据权利要求28的服务器，其特征在于，所述通信单元还用于从所述可移动电子设备接收路径重新规划请求，并且向所述可移动电子设备发送第二路径规划信息，并且

所述路径规划单元还用于根据所述路径重新规划请求来确定障碍物在所述至少部分未知区域中的位置，并且根据所述障碍物的位置来重新生成所述第二路径规划信息。

34.根据权利要求28的服务器，其特征在于，所述通信单元还用于从所述可移动电子设备接收由所述可移动电子设备生成的第三地图数据，并且

所述地图处理单元还用于根据所述第三地图数据来更新所述至少部分未知区域的地图。

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