CN105843228B - 一种清洁机器人的地图共享方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清洁机器人的地图共享方法，包括：获取清洁机器人当前所处的位置信息；根据清洁机器人所述当前所处的位置信息与预存储的位置信息进行比对；当清洁机器人所述当前位置信息处于所述预存储位置信息范围内，则从所述预存储的位置信息中调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集；当清洁机器人所述当前位置信息不存在于所述预存储位置信息范围内，根据清洁机器人清扫的实时路况环境信息建立新的位置特征地图；根据调取的所述预存储当前位置信息的特征地图集中的特征地图实施清扫工作，并记录实时路况环境信息；保存所述清洁机器人清扫的实时路况环境信息的位置特征地图；发送清扫完成的信息。

Description

一种清洁机器人的地图共享方法及系统

技术领域

本发明涉及清洁机器人领域，尤指一种清洁机器人的地图共享方法及系统。

背景技术

随着机器人行业的发展，现在越来越多的地面清洁工作交由清洁机器人来完成。现有的清洁机器人都是依靠各种传感器采集周边环境的信息建立特征地图，并依据特征地图进行清扫。这些特征地图或是每次清扫都需要重新建立，或是再次使用相同地图时周边环境已发生改变，这种工作方式不仅使用起来有所不便，而且使清洁机器人之间的数据得不到有效的交互，机器人为完成清洁作业所收集的数据资源被大量的浪费，严重限制了清洁机器人的拓展空间，由于其特征地图得不到有效管理，影响工作效率等问题。

针对以上的问题，有必要在清洁机器人的数据交互系统中实现数据共享。

发明内容

本发明的目的是提供一种清洁机器人的地图共享方法系统，能够使清洁机器人采集到的信息在不同机器人之间共享的方法，使清洁机器人更有效的识别周围环境。

本发明提供的技术方案如下：

一种清洁机器人的地图共享方法，包括：

步骤S10获取清洁机器人当前所处的位置信息；

步骤S20根据清洁机器人所述当前所处的位置信息与预存储的位置信息的范围进行比对；

步骤S40当清洁机器人所述当前位置信息处于所述预存储位置信息范围内，则从所述预存储的位置信息中调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集，执行步骤S50；；

步骤S45当清洁机器人所述当前位置信息不存在于所述预存储位置信息范围内，根据清洁机器人清扫的实时路况环境信息建立新的位置特征地图，执行步骤S60；

步骤S50根据调取的所述预存储当前位置信息的特征地图集中的特征地图实施清扫工作，并记录实时路况环境信息；

步骤S60保存所述清洁机器人清扫的实时路况环境信息的位置特征地图；

步骤S70发送清扫完成的信息。

进一步优选的，

在所述步骤S40之前还包括：

步骤S30获取所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值；

步骤S31根据步骤S30获取的所述位置信息之间的差值与预设垂直阈值和预设平面阈值进行比对。

进一步优选的，

所述位置信息之间的差值与所述预设垂直阈值和所述预设平面阈值进行比对包括：

获取所述清洁机器人当前所处的位置信息，即为P(P_x，P_y，P_z)；并通过计算得到：

|P_iz-P_z|≤H

其中，H为预设垂直阈值；B为预设平面阈值，P_i(P_ix，P_iy，P_iz)为所述预存储位置信息的第i个节点；

步骤S311当所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值不大于所述预设垂直阈值并不大于所述预设平面阈值时，则判断所述清洁机器人处于所述预存储的位置信息范围内，执行步骤S40。

进一步优选的，步骤S312当所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值与所述预设垂直阈值以及所述预设平面阈值之间进行比对，则大于所述预设垂直阈值，和/或所述预设平面阈值时，则判断所述清洁机器人不存在所述预存储的位置信息范围内，执行步骤S45。

进一步优选的，

所述步骤S40还包括：

步骤S41以所述清洁机器人当前所述的位置为中心构建点云数据，并与所述特征地图集进行匹配，获取与所述点云数据匹配的特征地图；

步骤S42当所述清洁机器人的当前位置信息同时匹配于多张特征地图时，将获取的多张地图合并为一张，执行步骤S50。

进一步优选的，

所述步骤S41以所述清洁机器人当前所述的位置为中心构建点云数据，并与所述特征地图集进行匹配还包括：

若清洁机器人当前位置存在于所述特征地图范围内，即则说明清洁机器人当前处在所述特征地图中；

则所述特征地图的范围为：

其中，P∈N(O₀，w，h)；O₀为所述特征地图的圆点；w特征地图的宽，h特征地图的长。

进一步优选的，

所述步骤S50还包括：

步骤S51在调取的所述特征地图中判断是否存在其他的清洁机器人；

当存在时，并将所述特征地图中所述其他的清洁机器人的节点位置信息记录在实时路况环境信息中；

在所述特征地图所述其他清洁机器人的节点位置信息是与所述当前清洁机器人的当前位置信息相比较的相对位置信息。

进一步优选的，

当所述清洁机器人获取特征地图后，以所述清洁机器人的当前位置信息为起点开始移动。

一种清洁机器人的地图共享系统，包括：

定位模块，用于获取清洁机器人当前所处的位置信息；

存储模块，用于存储特征地图信息；

调取模块，用于调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集；

检测模块，用于检测并记录实时路况环境信息；

发送模块，用于发送清扫完成的信息；

控制模块，分别与所述定位模块、所述存储模块、所述调取模块、所述检测模块、所述发送模块电连接，控制模块用于控制执行所述定位模块获取清洁机器人的当前位置信息，判断是否存在于所述存储模块存储的位置信息范围内，当存在时执行所述调取模块调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集，控制所述清洁机器人根据特征地图集中的特征地图进行移动，所述控制模块控制执行所述检测模块检测并记录所述清洁机器人在移动过程中的实时路况信息，控制存储模块存储所述实时路况信息，当不存在时，所述清洁机器人根据路况信息重新建立新的特征地图，进一步所述控制模块控制存储模块存储新建的特征地图，再进一步控制执行所述信发送模块发送所述清洁机器人清扫完成信息。

进一步优选的，还包括：

处理模块，与所述控制模块电连接，所述控制模块进一步根据所述定位模块获取的位置信息与所述存储模块预设位置信息利用处理模块对位置信息进行空间方位的计算，包括垂直距离的计算和平面距离的计算，所述控制模块根据所述处理模块计算的结果控制所述调取模块，和/或所述检测模块执行动作。

通过本发明提供的一种清洁机器人的地图共享方法及系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1、根据清洁机器人的定位系统获取当前的位置信息，利用获取到的位置信息与系统服务器中已有的特征地图集的位置信息进行对比，使清洁机器人能快速定位特征地图，清洁机器人可通过地图共享同时工作；

2、通过调取已保存的特征地图，可以减少清洁机器人对同一环境的识别次数，使特征地图得到有效的管理，提高工作效率；

3、机器人在工作的过程中实时记录路况信息，并将其保存至网络服务器上，使地图集中的信息及时的更新，为清洁机器人的下一次工作节省了工作时间；

4、通过建立以清洁机器人当前的位置为中心的点云数据，与获取到的匹配地图进行再次匹配，对多张特征地图进行合并，避免了清洁机器人在清扫相同区域时的重复工作，节约电能，增加了机器人的使用寿命；

5、通过清洁机器人的测距模块可以测取在同一张地图同时工作的其他机器人的相对位置关系，清洁机器人可以自动匹配自身的工作地图，进一步的提高工作效率；

6、提高了用户体验度。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种清洁机器人的地图共享方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种清洁机器人的地图共享方法一种流程图；

图2是本发明一种清洁机器人的地图共享方法另一种流程图；

图3是本发明一种清洁机器人的地图共享方法另一种流程图；

图4是本发明一种清洁机器人的地图共享方法的信息节点树状结构图；

图5是本发明一种清洁机器人的地图共享系统一种结构示意图；

图6是本发明清洁机器人对地图节点更新的示意图；

图7是本发明使用障碍物建立的特征地图；

图8是本发明清洁机器人当前位置到位置节点的示意图；

图9是本发明一种清洁机器人的地图共享方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明提供了一种清洁机器人的地图共享方法，参考图1所示，包括：

步骤S10获取清洁机器人当前所处的位置信息；

步骤S20根据清洁机器人所述当前所处的位置信息与预存储的位置信息的范围进行比对；

步骤S40当清洁机器人所述当前位置信息处于所述预存储的位置信息的范围内，则从所述预存储的位置信息中调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集，执行步骤S50；步骤S45当清洁机器人所述当前位置信息不存在于所述预存储位置信息范围内，根据清洁机器人清扫的实时路况环境信息建立新的位置特征地图，执行步骤S60。

步骤S50根据调取的所述预存储当前位置信息的特征地图集中的特征地图实施清扫工作，并记录实时路况环境信息；

步骤S60保存所述清洁机器人清扫的实时路况环境信息的位置特征地图；

步骤S70发送清扫完成的信息。

具体的，在本实施例中，包括一个网络服务器和或若干个可以联网的清洁机器人。清洁机器人的硬件系统中装有定位系统，当在室内工作时可以使用WIFI定位技术或者蓝牙定位技术，当工作在室外时可使用GPS定位技术，可以定位出清洁机器人当前所在位置；根据机器人的位置判断是否超出预设的范围，该预设范围是指需要进行清扫工作的全部区域即特征地图集，当清洁机器人处于在地图集范围内，可以利用在预先存储的或者已经建立好的特征地图进行本次的清扫工作，在清扫过程中虽然是调取的现有地图，但是未免为增加新的障碍物，比如调取的是2016年1月1日地图是地图集中保存最新的，当次清扫时2016年2月1日，此时由于工作或者生活所需在房间的某一角落放置了一台新的办桌，那么在此次工作过程中，清洁机器人通过内部安装测距模块可包含激光测距传感器、超声波测距传感器、红外测距传感器的一种或多种，可检测办公桌(障碍物)相对于清洁机器人的相对位置，同时记录在特征地图上移动的更多信息，将其进行保存，并上传至网络服务器终端，为方便下一次或者其他机器人的特征地图的共享；此次工作结束后会将移动路线以及移动中测到的障碍物等路况信息即特征地图，通过网络上传在服务器的特征地图集中，更新为此次最新的特征地图；如果该位置信息不存在于特征地图集中时，清洁机器人以当前的位置为起点开始移动，在移动过程记录移动路线和路况信息重新建立新的特征地图，上传至网络服务器的特征地图集中；当清洁机器人按照特征地图清扫结束后发送信息提醒。

进一步优选的。

在所述步骤S40之前还包括：

步骤S30获取所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值；

步骤S31根据步骤S30获取的所述位置信息之间的差值与预设垂直阈值和预设平面阈值进行比对。

具体的，在本实施中参照图2和参照图8所示。在上一实施例的基础上增加步骤S30和步骤S31；其他步骤不变。判断清洁机器人的当前位置是否存在于特征地图集范围内，具体的是根据获取的位置信息以数据的形式反映给服务器，根据当前的位置信息与特征地图集上的位置通过各点之间的平面上的距离以及点之间的垂直距离进行计算，当不超过预设的范围则证明获取的位置信息处于特征地图集内，根据进一步的分析调取特征地图。

本发明还提供一种清洁机器人的地图共享方法，参考图3和图8所示，包括：

步骤S10获取清洁机器人当前所处的位置信息；

步骤S20根据清洁机器人所述当前所处的位置信息与预存储的位置信息进行比对；

步骤S30获取所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值；

步骤S31根据步骤S30获取的所述位置信息之间的差值与预设垂直阈值和预设平面阈值进行比对。

所述位置信息之间的差值与所述预设垂直阈值和所述预设平面阈值进行比对包括：

获取所述清洁机器人当前所处的位置信息，即为P(P_x，P_y，P_z)；并通过计算得到：

|P_iz-P_z|≤H

其中，H为预设垂直阈值；B为预设平面阈值，P_i(P_ix，P_iy，P_iz)为所述预存储位置信息的第i个节点；

步骤S311当所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值不大于所述预设垂直阈值并不大于所述预设平面阈值时，则判断所述清洁机器人处于所述预存储的位置信息范围内，执行步骤S40。

步骤S312当所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值与所述预设垂直阈值以及所述预设平面阈值之间进行比对，则大于所述预设垂直阈值，和/或所述预设平面阈值时，则判断所述清洁机器人不存在所述预存储的位置信息范围内，执行步骤S45。

步骤S40当清洁机器人所述当前位置信息处于所述预存储位置信息范围内，则从所述预存储的位置信息中调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集；

步骤S45当清洁机器人所述当前位置信息不存在于所述预存储位置信息范围内，根据清洁机器人清扫的实时路况环境信息建立新的位置特征地图，执行步骤S60。

步骤S50根据调取的所述预存储当前位置信息的特征地图集中的特征地图实施清扫工作，并记录实时路况环境信息；

步骤S60保存所述清洁机器人清扫的实时路况环境信息的位置特征地图；

步骤S70发送清扫完成的信息。

具体的，在本实施例中，增加了步骤S311和步骤S312，其他的步骤同上述实施例，提供计算获取位置信息是否存在于特征地图集中；假设获取的位置P₁(15，12，18)；当满足机器人所述位置与预存储的位置节点之间的距离差值满足预设垂直距离(垂直阈值H)小于等于3米，同时平面距离(平面阈值B)小于等于100米，则认定为P₁(15，12，18)点存在于特征图集中；假设地图集中节点P₁(13，45，20)根据计算

垂直距离：|20-18|＜3米，根据计算垂直距离满足要求；

平面距离：米，根据计算平面距离满足要求；

所以获取的定位点P₁(15，12，18)存在于特征地图集范围内；

当获取的定位点P₁(105，72，18)；

垂直距离：|20-18|＜3米，根据计算垂直距离满足要求；

平面距离：米，根据计算平面距离不满足要求；

因此获取的定位点P₁(105，72，18)不存在于特征地图集中；

造成以上原因是，假设在第一栋楼中机器人进行工作，再上一次清洁机器人工作三楼的某一层或者2楼的某一层，楼层之间的高度2.5米，平面距离也在限定范围内，所有上次的特征地图进行保存，此次清洁机器人位置点P₁点获取的地图是成功的；

当不满足的原因是，假设此次清洁机器人在第二栋楼的2楼或者3楼，楼层之间的距离不变，可是平面的之间的距离发生的变换，属于两个不同的楼，所以从服务器中获取不到与m_n点相符的特征地图；

当垂直距离和平面记录任何一个不满足要求时都获取不到特征地图，此时需要根据清洁机器人的移动建立新的特征地图。

进一步优选的，

所述步骤S40还包括：

步骤S41以所述清洁机器人当前所述的位置为中心构建点云数据，并与所述特征地图集进行匹配，获取与所述点云数据匹配的特征地图；

步骤S42当所述清洁机器人的当前位置信息同时匹配于多张特征地图时，将获取的多张地图合并为一张，执行步骤S50。

具体的，在上述实施例的基础上增加步骤S41和步骤S42；提供了特征地图匹配方法；清洁机器人通过测距模块获取周边障碍物的距离，并构建以机器人为中心的点云数据cloud，服务器将cloud与以上实施例中获取的特征地图集即为M匹配，匹配得到的特征地图记为m；同时在地图的匹配过程中，获取的位置P₁可能存在于多张特征地图中，因为M(m₁，m₂，m_n.....)，所以根据调取的多张特征地图进行合并，合并成一张特征地图m_n，保存在特征地图集M中。

进一步优选的，

所述步骤S41以所述清洁机器人当前所述的位置为中心构建点云数据，并与所述特征地图集进行匹配还包括：

若清洁机器人当前位置存在于所述特征地图范围内，即则说明清洁机器人当前处在所述特征地图中；

则所述特征地图的范围为：

其中，P∈N(O₀，w，h)；O₀为所述特征地图的圆点；w特征地图的宽，h特征地图的长。

具体的，在本实施例中，通过具体的数据进行地图的匹配和合并；地图M的每张子地图m_n均以地图圆点位置O₀、地图尺寸(w，h)、及地图中具体特征Data(data1，data2，datan.....)地图m的范围，datan代表碍物数据及充电桩、蓄水池、泊车位等位置信息；特征地图范围确定的，但是形状是不确定的，根据具体的移动路线进行设置。

本发明还提供了一种清洁机器人的地图共享方法，

所述步骤S50还包括：

步骤S51在调取的所述特征地图中判断是否存在其他的清洁机器人；

当存在时，并将所述特征地图中所述其他的清洁机器人的节点位置信息记录在实时路况环境信息中；

在所述特征地图所述其他清洁机器人的节点位置信息是与所述当前清洁机器人的当前位置信息相比较的相对位置信息。

具体的，匹配到地图后，清洁机器人将作为子节点对该地图进行更新和使用，在地图m中若存在多个清洁机器人，则每台清洁机器人均可通过地图节点上的信息来获取其他机器人所在位置，其具体的步骤如下：

1.将机器人节点作为子节点加入到特征地图m_n所在的地图节点中；

2.遍历地图节点中的子节点，若仅有一个机器人节点，则该地图目前仅被一台清洁机器人使用；若有k个子节点，则该地图目前同时被k个机器人所使用；若无机器人节点，则该地图并未被使用

3.每个机器人节点所包含的清洁机器人在匹配完成后将以匹配位置P₁作为起点移动，对于地图m_n，清洁机器人的实时位置为相对于O₀的点P₁′；

4.清洁机器人可通过获得其他机器人子节点的P₁′并与自身的P₁′相比较，获得与其他清洁机器人的相对位置关系。

进一步优选的，

当所述清洁机器人获取特征地图后，以所述清洁机器人的当前位置信息为起点开始移动。

一种清洁机器人的地图共享系统，参考图5，包括：

定位模块2，用于获取清洁机器人当前所处的位置信息；

存储模块3，用于存储特征地图信息；

调取模块4，用于调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集；

检测模块5，用于检测并记录实时路况环境信息；

发送模块6，用于发送清扫完成的信息；

控制模块1，分别与所述定位模块2、所述存储模块3、所述调取模块4、所述检测模块5、所述发送模块6电连接，控制模块1用于控制执行所述定位模块2获取清洁机器人的当前位置信息，判断是否存在于所述存储模块3存储的位置信息范围内，当存在时执行所述调取模块4调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集，控制所述清洁机器人根据特征地图集中的特征地图进行移动，所述控制模块1控制执行所述检测模块5检测并记录所述清洁机器人在移动过程中的实时路况信息，控制存储模块3存储所述实时路况信息，当不存在时，所述清洁机器人根据路况信息重新建立新的特征地图，进一步所述控制模块1控制存储模块3存储新建的特征地图，再进一步控制执行所述信发送模块6发送所述清洁机器人清扫完成信息。

具体的，在本实施例中，定位模块是指定位模块2在室内可使用WIFI定位技术、蓝牙定位技术等，在室外可使用GPS定位技术，可定位出清洁机器人当前所在位置P(P_x，P_y，P_z)；检测模块5也包括测距模块，测距模块可包含激光测距传感器、超声波测距传感器、红外测距传感器的一种或多种，可检测障碍物相对于清洁机器人的相对位置；调取模块4、发送模块6、控制模块1都属于通信模块，主要为无线网络通信，可满足清洁机器人与网络服务器之间的通信。

清洁机器人对当前所在位置进行定位并将位置信息发送给服务器，服务器根据机器人的位置查询是否已经在此处建立过特征地图，如果已经建立过则让机器人按照之前的地图进行清扫并实时对该地图进行更新；若该位置并未建立地图，则为该位置重新建立地图。

进一步优选的，还包括：

处理模块7，与所述控制模块1电连接，所述控制模块1进一步根据所述定位模块2获取的位置信息与所述存储模块3预设位置信息利用处理模块7对位置信息进行空间方位的计算，包括垂直距离的计算和平面距离的计算，所述控制模块1根据所述处理模块7计算的结果控制所述调取模块4，和/或所述检测模块5执行动作。

本发明一种清洁机器人的地图共享系统，参照图4，在该系统中为了对特征地图进行管理，服务器的数据库应建立如下树状节点关系：

位置节点：记录清洁机器人所在位置信息，并包含在该位置下建立的所有地图节点。该位置信息是由定位模块所得到的粗略信息，主要用来判断是否已有清洁机器人在该处建立过特征地图，因此定位精度要求并不精确；

地图节点：记录清洁机器人测距模块探测到的周边环境数据，并包含在该地图中的所有机器人节点。地图节点主要保存特征地图，其精确的记录清洁机器人清扫工作所需的障碍物数据及充电桩、蓄水池、泊车位等位置信息。建立特征地图后，清洁机器人每次工作将依赖特征地图中的数据进行行走，同时清洁机器人每次工作时也会更新特征地图的数据。根据本发明所述的方法，特征地图可由一台机器人更新也可由多台机器人同时更新；

机器人节点：记录清洁机器人编号及在地图中所处的精确位置。特征地图中清洁机器人的位置可通过测距模块测得的障碍物数据匹配得到，在同一张地图中若存在多台清洁机器人则该特征地图所对应的地图节点下会有多个机器人子节点。

本发明一种清洁机器人的地图共享方法还提供了一个实施例，参考图9，

主要包括以下步骤：

步骤1：清洁机器人通过定位模块对当前所在位置进行定位，测得机器人位置P(P_x，P_y，P_z)，并将位置P(P_x，P_y，P_z)发送给服务器；

步骤2：服务器将清洁机器人的位置P(P_x，P_y，P_z)与位置节点进行匹配，

具体匹配方法如下：

参照图4所示，遍历位置节点，若P(P_x，P_y，P_z)与节点i的位置P_i在同一平面内，且之间距离不超过某一阈值时认为机器人在该位置节点范围内。在本实施例中，考虑到定位模块的检测精度问题，当满足机器人所在位置与位置节点的垂直距离小于3米，并且机器人所在位置距离与位置节点的水平距离小于100米时，则认为位置P(P_x，P_y，P_z)属于节点i。提取节点i所包含的地图节点的特征地图M(m₁，m₂，m_n.....)；若全部节点都不满足条件，则用位置P(P_x，P_y，P_z)建立新的位置节点并建立新的地图节点。

步骤3：清洁机器人通过测距模块获取周边障碍物的距离，并构建以机器人为中心的点云数据cloud1服务器将cloud与步骤2中得到地图M(m₁，m₂，m_n.....)进行匹配，匹配得到的特征地图记为m；

匹配方法如下：

(3.1)地图M(m₁，m₂，m_n.....)的每张子地图m均以地图远点位置O₀地图尺寸(w，h)、及地图中具体特征Data(data1，data2，datan.....)，此时地图m的范围记为：

(3.2)若清洁机器人当前位置P(P_x，P_y，P_z)存在于某张地图m的范围内，即P∈N(O₀，w，h)，则说明清洁机器人当前处在地图m中；

(3.3)若清洁机器人当前位置P(P_x，P_y，P_z)存在于多张地图m₁，m₂中，即同事满足P∈N₁(O₀，w，h)，P∈N₂(O₀，w，h)，则表明地图m₁，m₂存在交集，且机器人位置P(P_x，P_y，P_z)正处在此交集上，此时应合并两张地图m₁，m₂作为新的地图m；

(3.4)若清洁机器人当前位置P(P_x，P_y，P_z)不存在于任何一张地图中，则在该位置新建一张地图m；

步骤4：匹配到地图后，清洁机器人将作为子节点对该地图进行更新和使用，在地图m中若存在多个清洁机器人，则每台清洁机器人均可通过地图节点上的信息来获取其他机器人所在位置，具体步骤如下：

(4.1)将机器人节点作为子节点加入到特征地图m所在的地图节点中；

(4.2)遍历地图节点中的子节点，若仅有一个机器人节点，则该地图目前仅被一台清洁机器人使用；若有k个子节点，则该地图目前同时被k个机器人所使用；若无机器人节点，则该地图并未被使用；

(4.3)每个机器人节点所包含的清洁机器人在匹配完成后将以匹配位置P(P_x，P_y，P_z)作为起点移动，对于地图m，清洁机器人的实时位置为相对于O₀的点P′；

(4.4)清洁机器人可通过获得其他机器人子节点的P′并与自身的P′相比较，获得与其他清洁机器人的相对位置关系；

步骤5：一个或多个清洁机器人可利用环境信息对服务器上的特征地图m进行更新，直到清扫工作完成，具体更新步骤如下：

(5.1)清洁机器人从测距模块可得到障碍物相对于机器人的点云数据C(d₁，d₂，d_n....)，其中d为每个障碍物点到清洁机器人距离；

(5.2)参照图7所示，设测距模块传感器探测角度为Q(Q₁，Q₂，Q_n....)，则可计算每个障碍物相对于机器人的位置P₀{(x，y|x＝dgcosQ，y＝dgsinQ)}，通过gmapping算法即可得到机器人当前环境的特征地图m_t；

(5.3)参照图6所示，用m_t覆盖m上相同位置的数据，使特征地图m能始终保持最新的数据；

(5.4)在一个位置节点上若有多个清洁机器人工作，则该节点所有的地图节点都需要被遍历，若机器人位置进入其他地图节点，则将该地图节点合并入本地图节点中。

本发明提供了一种清洁机器人的地图共享方法，实现机器人之间的位置信息共享，并得到有效管理，减少了清洁机器人在清扫相同区域时的重复建立特征地图工作，可提高清洁机器人的工作效率。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种清洁机器人的地图共享方法，其特征在于，包括：

步骤S10获取清洁机器人当前所处的位置信息；

步骤S20根据清洁机器人所述当前所处的位置信息与预存储的位置信息的范围进行比对；

步骤S30获取所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值；

步骤S31根据步骤S30获取的所述位置信息之间的差值与预设垂直阈值和预设平面阈值进行比对；

步骤S40当清洁机器人所述当前位置信息处于所述预存储的位置信息的范围内，则从所述预存储的位置信息中调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集，执行步骤S50；

步骤S45当清洁机器人所述当前位置信息不存在于所述预存储位置信息范围内，根据清洁机器人清扫的实时路况环境信息建立新的位置特征地图，执行步骤S60；

步骤S50根据调取的所述预存储当前位置信息的特征地图集中的特征地图实施清扫工作，并记录实时路况环境信息；

步骤S60保存所述清洁机器人清扫的实时路况环境信息的位置特征地图；

步骤S70发送清扫完成的信息；

其中所述步骤S31具体的包括：

获取所述清洁机器人当前所处的位置信息，即为P(P_x，P_y，P_z)；并通过计算得到：|P_iz-P_z|≤H|；

其中，H为预设垂直阈值；B为预设平面阈值，P_i(P_ix，P_iy，P_iz)为所述预存储位置信息的第i个节点；

步骤S311当所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值不大于所述预设垂直阈值并不大于所述预设平面阈值时，则判断所述清洁机器人处于所述预存储的位置信息范围内，执行步骤S40。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人的地图共享方法，其特征在于，

步骤S312当所述清洁机器人所述当前所处的位置信息与所述预存储的位置信息之间的差值与所述预设垂直阈值以及所述预设平面阈值之间进行比对，则大于所述预设垂直阈值，和/或所述预设平面阈值时，则判断所述清洁机器人不存在所述预存储的位置信息范围内，执行步骤S45。

3.根据权利要求1所述的清洁机器人的地图共享方法，其特征在于，

所述步骤S40还包括：

步骤S41以所述清洁机器人当前所述的位置为中心构建点云数据，并与所述特征地图集进行匹配，获取与所述点云数据匹配的特征地图；

步骤S42当所述清洁机器人的当前位置信息同时匹配于多张特征地图时，将获取的多张地图合并为一张，执行步骤S50。

4.根据权利要求3所述的清洁机器人的地图共享方法，其特征在于，

所述步骤S41以所述清洁机器人当前所述的位置为中心构建点云数据，并与所述特征地图集进行匹配还包括：

若清洁机器人当前位置存在于所述特征地图范围内，即则说明清洁机器人当前处在所述特征地图中；

则所述特征地图的范围为：

其中，P∈N(O₀，w，h)；O₀为所述特征地图的圆点；w特征地图的宽，h特征地图的长。

5.根据权利要求4所述的清洁机器人的地图共享方法，其特征在于，

所述步骤S50还包括：

步骤S51在调取的所述特征地图中判断是否存在其他的清洁机器人；

当存在时，并将所述特征地图中所述其他的清洁机器人的节点位置信息记录在实时路况环境信息中；

在所述特征地图所述其他清洁机器人的节点位置信息是与所述当前清洁机器人的当前位置信息相比较的相对位置信息。

6.根据权利要求4所述的清洁机器人的地图共享方法，其特征在于，

当所述清洁机器人获取特征地图后，以所述清洁机器人的当前位置信息为起点开始移动。

7.一种清洁机器人的地图共享系统，其特征在于，包括：

定位模块，用于获取清洁机器人当前所处的位置信息；

存储模块，用于存储特征地图信息；

调取模块，用于调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集；

检测模块，用于检测并记录实时路况环境信息；

发送模块，用于发送清扫完成的信息；

控制模块，分别与所述定位模块、所述存储模块、所述调取模块、所述检测模块、所述发送模块电连接，控制模块用于控制执行所述定位模块获取清洁机器人的当前位置信息，判断是否存在于所述存储模块存储的位置信息范围内，当存在时执行所述调取模块调取清洁机器人所述当前位置信息的特征地图集，控制所述清洁机器人根据特征地图集中的特征地图进行移动，所述控制模块控制执行所述检测模块检测并记录所述清洁机器人在移动过程中的实时路况信息，控制存储模块存储所述实时路况信息，当不存在时，所述清洁机器人根据路况信息重新建立新的特征地图，进一步所述控制模块控制存储模块存储新建的特征地图，再进一步控制执行所述发送模块发送所述清洁机器人清扫完成信息；

处理模块，与所述控制模块电连接，所述控制模块进一步根据所述定位模块获取的位置信息与所述存储模块预设位置信息利用处理模块对位置信息进行空间方位的计算，包括垂直距离的计算和平面距离的计算，所述控制模块根据所述处理模块计算的结果控制所述调取模块，和/或所述检测模块执行动作。