CN107463168A - 定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备 - Google Patents

定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107463168A
CN107463168A CN201610392674.XA CN201610392674A CN107463168A CN 107463168 A CN107463168 A CN 107463168A CN 201610392674 A CN201610392674 A CN 201610392674A CN 107463168 A CN107463168 A CN 107463168A
Authority
CN
China
Prior art keywords
automatic running
running device
position distribution
location
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610392674.XA
Other languages
English (en)
Inventor
吴新宇
傅睿卿
郭会文
孙根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Original Assignee
Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Positec Power Tools Suzhou Co Ltd filed Critical Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Priority to CN201610392674.XA priority Critical patent/CN107463168A/zh
Publication of CN107463168A publication Critical patent/CN107463168A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/027Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明提供了一种定位方法,包括:S11、提供自动行走设备,行走设备包括传感器组合;S12、提供自动行走设备的已有位置分布及其对应的已有时刻;S13、通过传感器组合来获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化;S14、将位置变化与已有的位置分布做累加,来生成自动行走设备的当前的位置分布。与现有技术相比,本发明所提供的定位方法,能够快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布,便于根据其位置分布来规划自动行走设备的移动路径和区域,为自动行走设备的智能化发展鉴定了基础,具有很强的技术价值。本发明还提供了应用该方法的定位模块、地图构建方法和系统、自动行走设备。

Description

定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种定位方法和对应的定位模块。
本发明还涉及一种应用前述定位模块的自动行走设备。
本发明还涉及一种应用前述定位方法的地图构建方法和对应的地图构建系统。
背景技术
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步,类似于智能机器人的自动行走设备已经开始慢慢的走进人们的生活,目前自动行走设备的智能化发展迅速,其能够对切割区域进行自动划分、移动路径能够自动设定,大大降低了人们日常生活中的工作负担。
然而在自动行走设备的智能化发展过程中,对行走过程中的自动行走设备进行实时定位是其无法绕开的核心所在。现有的对自动行走设备的定位,存在以下方法:1)基于编码器的航迹推算法:方案的基本要求是车轮不打滑,并且地面平坦,这样才可以根据轮子旋转的圈数来进行推算,但对于自动割草机而言,不打滑和地面平坦均无法充分保证,这将使得积累误差大到无法接受;2)基于多基站的绝对定位:基本方案是在区域四角设置某种发射器,如超声、红外、电磁射频等,通过类似GPS的原理进行直接定位,具有精度高等优点,但对于例如自动割草机的户外设备而言,超声信号会被植物多次反射、红外无法穿过植物且受阳光干扰、电磁成本超高;3)磁轨式定位:其需要铺设较密集的地下磁轨,对于用户的施工能力有较高要求,也增加了用户的工作负担,显然不具备市场前景。
因此有必要提出一种新的自动行走设备的定位方法来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种定位方法,能够快速的、高精度的确定自动行走设备的位置分布。
为解决上述技术问题,本发明提供一种定位方法,用于确定移动过程中自动行走设备的位置分布,其中,定位方法包括:
S11、提供自动行走设备,所述行走设备包括传感器组合;
S12、提供自动行走设备的已有位置分布及其对应的已有时刻
S13、通过所述传感器组合来获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化;
S14、将所述位置变化与已有的位置分布做累加,来生成自动行走设备的当前的位置分布;
其中,所述传感器组合包括摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器。
优选的,所述S13步骤具体包括:通过摄像头拍摄自动行走设备前方区域并生成与前方区域所对应的照片;获取已有的位置分布所对应时刻的照片与当前时刻的照片,解析两张照片来获取自动行走设备的初级位置变化信息。
优选的,所述S13步骤具体包括:通过电子罗盘获取自动行走设备的行走方向信息;通过角加速度传感器获取自动行走设备的设备倾斜信息;通过卡尔曼滤波原理将所述初级位置变化信息、行走方向信息及设备倾斜信息做融合处理,生成自动行走设备的中级位置变化信息。
优选的,所述S13步骤具体包括:通过陀螺仪获取自动行走设备的设备旋转信息;通过卡尔曼滤波原理将所述中级位置变化信息及设备旋转信息做融合处理,生成自动行走设备的终级位置变化信息。
优选的,所述自动行走设备为自动割草机。
与现有技术相比,本发明所提供的定位方法,能够快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布,便于根据其位置分布来规划自动行走设备的移动路径和区域,为自动行走设备的智能化发展鉴定了基础,具有很强的技术价值。
本发明所要解决的技术问题在于提供一种定位模块,能够快速的、高精度的确定自动行走设备的位置分布。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种定位模块,用于确定移动过程中自动行走设备的位置分布,其中,所述定位模块包括:
位置调用单元,提供自动行走设备的已有位置分布及其对应的已有时刻
传感器组合,获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化,所述传感器组合包括摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器;
位置累加单元,将所述位置变化与已有的位置分布做累加,来生成自动行走设备的当前的位置分布。
优选的,所述传感器组合包括摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器。
优选的,所述摄像头用于:拍摄自动行走设备前方区域并生成与前方区域所对应的照片;获取已有的位置分布所对应时刻的照片与当前时刻的照片,解析两张照片来获取自动行走设备的初级位置变化信息。
优选的,所述电子罗盘用于:获取自动行走设备的行走方向信息。
优选的,所述陀螺仪用于:获取自动行走设备的设备旋转信息。
优选的,所述角加速度传感器用于:获取自动行走设备的设备倾斜信息。
优选的,所述传感器组合还包括融合单元,所述融合单元用于:通过卡尔曼滤波原理将所述坐标变化信息、行走方向信息、设备旋转信息以及设备倾斜信息做融合处理,生成自动行走设备的位置变化信息。
优选的,所述自动行走设备为自动割草机。
与现有技术相比,本发明所提供的定位模块,能够快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布,便于根据其位置分布来规划自动行走设备的移动路径和区域,为自动行走设备的智能化发展鉴定了基础,具有很强的技术价值。
本发明所要解决的技术问题在于提供一种自动行走设备,其位置分布能够被精确确定。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种自动行走设备,包括机壳、带动所述机壳行走的行走装置以及位于机壳下方的切割装置,其中,所述自动行走设备还包括前述发明内容记载的定位模块,所述定位模块设置于机壳内。
与现有技术相比,本发明所提供的自动行走设备,能够快速的、高精度的获取自身的位置分布,便于根据其位置分布来规划自动行走设备的移动路径和区域,为自动行走设备的智能化发展鉴定了基础,具有很强的技术价值。
本发明所要解决的技术问题在于提供一种地图构建方法,具有很高的地图构建精度。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种地图构建方法,用于构建行走区域的地图,其中,所述地图构建方法包括:
S0、提供行走区域,所述行走区域具有预设边界,控制自动行走设备在行走区域内行走;
S1、确定自动行走设备当前的位置分布;
S2、判断此时自动行走设备是否遇到预设边界,根据判断结果调整此时自动行走设备的位置分布中各个位置点的概率参数;
S3、汇总所有位置点及其概率参数来形成行走区域的地图,判断自动行走设备是否行走结束,若否,返回S1步骤;
其中,所述S1步骤为前述发明内容记载的定位方法中的步骤。
与现有技术相比,本发明所提供的地图构建方法,通过快速的、高精度的获取自身的位置分布,并根据是否遇到边界来调整其位置分布中各个位置点的概率参数,以形成精确性较高的地图。
本发明所要解决的技术问题在于提供一种地图构建系统,具有很高的地图构建精度。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种地图构建系统,用于构建行走区域的地图,其中,所述地图构建系统包括:
如前述发明内容中记载的定位模块;
边界判断模块,判断此时自动行走设备是否遇到预设边界,并生成边界判断结果;
参数调整模块,根据判断结果调整此时自动行走设备的位置分布中各个位置点的概率参数;
参数汇总模块,汇总所有位置点及其概率参数来形成行走区域的地图;
行走判断模块,判断自动行走设备是否行走结束,若否,通过所述定位模块获取自动行走设备当前的位置分布。
与现有技术相比,本发明所提供的地图构建系统,通过快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布,并根据是否遇到边界来调整其位置分布中各个位置点的概率参数,以形成精确性较高的地图。
附图说明
以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够
实现本发明的具体实施例的详细描述,同时结合附图描述而清楚地获得。
图1为本发明一实施例中定位方法的流程图。
图2为本发明一实施例中定位模块的模块图。
图3为本发明一实施例中地图构建方法的流程图。
图4为本发明一实施例中地图构建系统的模块图
图示中的相关元件对应编号如下:
定位模块,10 角加速度传感器,124
位置调用单元,11 位置累加单元,13
传感器组合,12 边界判断模块,20
摄像头,121 参数调整模块,30
电子罗盘,122 参数汇总模块,40
陀螺仪,123 地图构建系统,100
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明的实施例旨在提供一种新的定位方法,通过控制具有传感器组合的自动行走设备在行走区域内行走,快速的、高精度的获取移动过程中自动行走设备的位置分布。
参图1所示,本发明的一实施例中,定位方法S1包括如下步骤:
S11、提供自动行走设备,所述行走设备包括传感器组合。
自动行走设备为自动割草机,行走区域则为用户所需要加工的草坪;当然,自动行走设备还可包括自动吸尘器或自动擦窗机器人等多种类型,其行走区域也对应为屋内地面或大型窗面,在此不做赘述。
传感器组合包括多种类型的传感器,能够采集例如机身倾斜度、行走方向、周边图片信息以及行走加速度等多种类型的外界信息,便于多维度的监控自动行走设备的移动状态,从而获取自动行走设备的位置分布变化信息。
S12、获取自动行走设备已有的位置分布及其对应的已有时刻。
本实施例中,可预先将自动行走设备的启动时的位置设定为其已有的位置分布,将其启动时刻设定为已有时刻。
S13、通过所述传感器组合来获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化。
由于自动行走设备在移动过程中,不可避免总会有执行控制指令产生的执行误差以及周围行走环境带来的定位误差,因此通过绝对位置坐标来描述自动行走设备在任意时刻的位置状态是相当不准确的,而采用位置分布来描述自动行走设备的位置状态则会精确得多。
本实施例中,通过多种类型的传感器组合起来,共同采集自动行走设备移动过程中多种信息,从而获得更贴近真实行走状况的位置变化,便于据此得出自动行走设备当前的位置分布,即一系列位置的概率值分布,实现快速的、准确性高的确定设备位置,也为自动行走设备的智能化打下坚实的基础。
S14、将所述位置变化与已有的位置分布做累加,来生成自动行走设备的当前的位置分布。
由于传感器组合能够高精度的获取自动行走设备的位置变化,保证了其位置分布的准确性。
相对于现有的单独采用GPS、编码器或磁轨式定位的方式,由多种传感器组合而成的传感器组合能够快速的确定设备位置,同时无需用户对设备的行走区域进行预加工,降低了用户的操作难度,做到在任何类型的地面,均能快速定位,大大提高了用户体验。
在下次执行该定位方法S1时,自动行走设备的当前的位置分布和时刻则替换为前述流程中的已有位置分布和已有时刻,以重新执行前述步骤。
本实施例中,传感器组合包括但不限于摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器。
其中,S13步骤具体包括:通过摄像头拍摄自动行走设备前方区域并生成与前方区域所对应的照片;获取已有的位置分布所对应时刻的照片与当前时刻的照片,解析两张照片来获取自动行走设备的初级位置变化信息。
通过预设自动行走设备的移动速度,使得两个时刻的照片中具有相同的部件,通过该部件与照片的中心点进行配合,从而获取两个时刻之中自动行走设备的位置坐标信息。
由于照片能够最真实的反映自动行走设备周侧情况,使得自动行走设备的位置分布更贴近真实。
其中,S13步骤具体包括:通过电子罗盘获取自动行走设备的行走方向信息。
通过自动行走设备的行走方向信息,对由摄像头所产生的位置坐标信息进行优化,将与行走方向信息中直接冲突的区域进行去除,生成初步的自动行走设备的位置变化信息。
其中,S13步骤具体包括:通过陀螺仪获取自动行走设备的设备旋转信息。
该设备旋转信息体现了自动行走设备的机身朝向,从而修正自动行走设备的行走状态,生成进一步的自动行走设备的位置变化信息。
其中,S13步骤具体包括:通过角加速度传感器获取自动行走设备的设备倾斜信息。
该设备倾斜信息体现了自动行走设备所在区域的平整度,通过该平整度来修正自动行走设备的行走状态,生成再进一步的自动行走设备的位置变化信息。
其中,S13步骤具体包括:通过卡尔曼滤波原理将所述初级位置变化信息、行走方向信息及设备倾斜信息做融合处理,生成自动行走设备的中级位置变化信息。
其中,S13步骤进一步包括:通过卡尔曼滤波原理将所述中级位置变化信息及设备旋转信息做融合处理,生成自动行走设备的终级位置变化信息。
综上,通过卡尔曼滤波原理将所述坐标变化信息、行走方向信息、设备旋转信息以及设备倾斜信息做融合处理,生成自动行走设备的终级位置变化信息。
本技术领域中,多采用单一传感器来采集自动行走设备的移动信息,采用多个不同类型的传感器来采集设备移动信息,并将其融合,能够体现其最真实位置变化,卡尔曼滤波原理为业内的常规技术手段,在此不做赘述。
值得注意的是,本发明的其他实施例中,并不限于采用卡尔曼滤波原理来融合多个传感器所搜集的信息,此为本领域普通技术人员所熟知的技术,在此不做赘述。
与现有技术相比,本发明所提供的定位方法S1,能够快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布,便于根据其位置分布来规划自动行走设备的移动路径和区域,为自动行走设备的智能化发展鉴定了基础,具有很强的技术价值。
参图2所示,本发明的一实施例提供了应用该定位方法的定位模块10,该定位模块10包括:
位置调用单元11,获取自动行走设备已有的位置分布及其对应时刻。
本实施例中,可预先将自动行走设备的启动时的位置设定为其已有的位置分布,将其启动时刻设定为已有时刻。
传感器组合12,获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化。
由于自动行走设备在移动过程中,不可避免总会有执行控制指令产生的执行误差以及周围行走环境带来的定位误差,因此通过绝对位置坐标来描述自动行走设备在任意时刻的位置状态是相当不准确的,而采用位置分布来描述自动行走设备的位置状态则会精确得多。
本实施例中,通过多种类型的传感器组合起来,共同采集自动行走设备移动过程中多种信息,从而获得更贴近真实行走状况的位置变化,便于据此得出自动行走设备当前的位置分布,实现快速的、准确性高的确定设备位置,也为自动行走设备的智能化打下坚实的基础。
位置累加单元13,将所述位置变化与已有的位置分布做累加,来生成自动行走设备的当前的位置分布。
由于传感器组合能够高精度的获取自动行走设备的位置变化,保证了其位置分布的准确性。
相对于现有的单独采用GPS、编码器或磁轨式定位的方式,由多种传感器组合而成的传感器组合能够快速的确定设备位置,同时无需用户对设备的行走区域进行预加工,降低了用户的操作难度,做到在任何类型的地面,均能快速定位,大大提高了用户体验。
在下次执行该定位方法时,自动行走设备的当前的位置分布和时刻则替换为前述流程中的已有位置分布和已有时刻,以重新执行前述步骤。
本实施例中,传感器组合12包括但不限于摄像头121、电子罗盘122、陀螺仪123以及角加速度传感器124。
其中,所述摄像头121用于:拍摄自动行走设备前方区域并生成与前方区域所对应的照片;获取已有的位置分布所对应时刻的照片与当前时刻的照片,解析两张照片来获取自动行走设备的初级位置变化信息。
通过预设自动行走设备的移动速度,使得两个时刻的照片中具有相同的部件,通过该部件与照片的中心点进行配合,从而获取两个时刻之中自动行走设备的位置坐标信息。
由于照片能够最真实的反映自动行走设备周侧情况,使得自动行走设备的位置分布更贴近真实。
其中,所述电子罗盘122用于:获取自动行走设备的行走方向信息。
通过自动行走设备的行走方向信息,对由摄像头121所产生的位置坐标信息进行优化,将与行走方向信息中直接冲突的区域进行去除,生成初步的自动行走设备的位置变化信息。
其中,所述陀螺仪123用于:获取自动行走设备的设备旋转信息。
该设备旋转信息体现了自动行走设备的机身朝向,从而修正自动行走设备的行走状态,生成进一步的自动行走设备的位置变化信息。
其中,所述角加速度传感器124用于:获取自动行走设备的设备倾斜信息。
该设备倾斜信息体现了自动行走设备所在区域的平整度,通过该平整度来修正自动行走设备的行走状态,生成再进一步的自动行走设备的位置变化信息。
优选的,所述传感器组合12还包括融合单元,其中,融合单元用于:通过卡尔曼滤波原理将所述初级位置变化信息、行走方向信息及设备倾斜信息做融合处理,生成自动行走设备的中级位置变化信息。
融合单元进一步用于:通过卡尔曼滤波原理将所述中级位置变化信息及设备旋转信息做融合处理,生成自动行走设备的终级位置变化信息。
综上,通过卡尔曼滤波原理将所述坐标变化信息、行走方向信息、设备旋转信息以及设备倾斜信息做融合处理,生成自动行走设备的终级位置变化信息。
本技术领域中,多采用单一传感器来采集自动行走设备的移动信息,采用多个不同类型的传感器来采集设备移动信息,并将其融合,能够体现其最真实位置变化,卡尔曼滤波原理为业内的常规技术手段,在此不做赘述。
值得注意的是,本发明的其他实施例中,并不限于采用卡尔曼滤波原理来融合多个传感器所搜集的信息,此为本领域普通技术人员所熟知的技术,在此不做赘述。
与现有技术相比,本发明所提供的定位模块10,能够快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布,便于根据其位置分布来规划自动行走设备的移动路径和区域,为自动行走设备的智能化发展鉴定了基础,具有很强的技术价值。
本发明还提供了一种自动行走设备(未图示),包括机壳、带动所述机壳行走的行走装置以及位于机壳下方的切割装置,其中,所述自动行走设备还包括前述发明内容记载的定位模块,所述定位模块设置于机壳内。
与现有技术相比,本发明所提供的自动行走设备,能够快速的、高精度的获取自身的位置分布,便于根据其位置分布来规划自动行走设备的移动路径和区域,为自动行走设备的智能化发展鉴定了基础,具有很强的技术价值。
参图3所示,本发明一实施例还提供了一种地图构建方法,用于构建行走区域的地图,其中,所述地图构建方法包括:
S0、提供行走区域,所述行走区域具有预设边界,控制自动行走设备在行走区域内行走。
本实施例中,预设边界包括物理边界线,其可为电线所形成边界线、多个磁钉所形成的边界线或草地与水泥地面的分界线等,在此不做赘述。
将自动行走设备放置于行走区域内后,对自动行走设备提供行走指令,自动行走设备获取该行走指令后,按照预设的路线行走,保证自动行走设备不会走出行走区域。
本实施例中,行走指令可由多个独立、依次执行的子命令来组成,从而可明确自动行走设备在执行每个子命令后自动行走设备位置的理论值。
S1、确定自动行走设备当前的位置分布;该S1步骤为前述实施例中记载的定位方法中的步骤,在此不做赘述。
S2、判断此时自动行走设备是否遇到预设边界,根据判断结果调整此时自动行走设备的位置分布中各个位置点的概率参数。
当此时自动行走设备遇到预设边界时,若是,表明此时自动行走设备位于预设边界上,自动行走设备的位置分布中各个位置点均可能是预设边界,调用自动行走设备的当前位置分布,提升其中每个位置点是预设边界的概率,从而可以使得这些位置点能够凸显;反之,则表明此时自动行走设备并非位于预设边界上,则通过降低其中每个位置点是预设边界的概率,从而使得这些位置点体现为可行走区域的概率增加。
当然,本发明的其他实施例中,还可通过降低位置点的概率来表明其为预设边界,增加位置点的概率来表明其为可行走区域,仅需使二者区分开来,在此不做赘述。
S3、汇总所有位置点及其概率参数来形成行走区域的地图,判断自动行走设备是否行走结束,若否,返回S1步骤;若是,停止该地图构建方法。
具体的,通过判断自动行走设备的控制指令是否结束,从而得出其是否行走结束,若并未行走结束,则控制自动行走设备继续执行剩余子命令,若行走结束,则将之前所有位置点的概率参数汇总,则形成地图。
此时的地图由多个离散的位置点构成,每个位置点均有其对应的概率参数。
当然,本发明的其他实施例中,自动行走设备也不限于采用前述预设控制指令的方式来行走,也可通过周期性执行S1、S2以及S3步骤中的判断流程,依然可以构建起来行走区域的地图。
通过自动行走设备对行走区域的不断行走和定位,使得行走区域的地图逐渐被建立起来;传感器组合能够更精准的获取自动行走设备真实的移动状态,从而提供地图的精确性。
当然,还可以提供阈值范围,将大于该范围的位置点做统一标记,从而使得预设边界的位置更清晰,在此不做赘述。
与现有技术相比,本发明所提供的地图构建方法,通过快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布,并根据是否遇到边界来调整其位置分布中各个位置点的概率参数,以形成精确性较高的地图。
参图4所示,本发明的一实施例还提供了一种地图构建系统,用于构建行走区域的地图,其中,所述地图构建系统100包括:
如前述实施例中记载的定位模块10,其具体结构不作追逐。
边界判断模块20,判断此时自动行走设备是否遇到预设边界,并生成边界判断结果。
参数调整模块30,根据判断结果调整此时自动行走设备的位置分布中各个位置点的概率参数。
当此时自动行走设备遇到预设边界时,若是,表明此时自动行走设备位于预设边界上,自动行走设备的位置分布中各个位置点均可能是预设边界,调用自动行走设备的当前位置分布,提升其中每个位置点是预设边界的概率,从而可以使得这些位置点能够凸显;反之,则表明此时自动行走设备并非位于预设边界上,则通过降低其中每个位置点是预设边界的概率,从而使得这些位置点体现为可行走区域的概率增加。
当然,本发明的其他实施例中,还可通过降低位置点的概率来表明其为预设边界,增加位置点的概率来表明其为可行走区域,仅需使二者区分开来,在此不做赘述。
参数汇总模块40,汇总所有位置点及其概率参数来形成行走区域的地图。
具体的,通过判断自动行走设备的控制指令是否结束,从而得出其是否行走结束,若并未行走结束,则控制自动行走设备继续执行剩余子命令,若行走结束,则将之前所有位置点的概率参数汇总,则形成地图。
此时的地图由多个离散的位置点构成,每个位置点均有其对应的概率参数。
当然,本发明的其他实施例中,自动行走设备也不限于采用前述预设控制指令的方式来行走,也可通过定位模块10、边界判断模块20以及参数调整模块30来地图中各个位置点进行调整,依然可以构建起来行走区域的地图。
通过自动行走设备对行走区域的不断行走和定位,使得行走区域的地图逐渐被建立起来;传感器组合能够更精准的获取自动行走设备真实的移动状态,从而提供地图的精确性。
行走判断模块14,判断自动行走设备是否行走结束,若否,通过所述定位模块获取自动行走设备当前的位置分布。
与现有技术相比,本发明所提供的地图构建系统,通过快速的、高精度的获取自动行走设备的位置分布,并根据是否遇到边界来调整其位置分布中各个位置点的概率参数,以形成精确性较高的地图。
当然,还可以提供阈值范围,将大于该范围的位置点做统一标记,从而使得预设边界的位置更清晰,在此不做赘述。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种定位方法,用于确定自动行走设备的位置分布,其特征在于,所述定位方法包括:
S11、提供自动行走设备,所述行走设备包括传感器组合;
S12、提供自动行走设备的已有位置分布及其对应的已有时刻;
S13、通过所述传感器组合来获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化;
S14、将所述位置变化与已有的位置分布做累加,来生成自动行走设备的当前的位置分布;
其中,所述传感器组合包括摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器。
2.如权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述S13步骤具体包括:
通过摄像头获取自动行走设备前方区域的图像信息;
获取已有的位置分布所对应时刻的照片与当前时刻的照片,解析两张照片来获取自动行走设备的初级位置变化信息。
3.如权利要求2所述的定位方法,其特征在于,所述S13步骤具体包括:
通过电子罗盘获取自动行走设备的行走方向信息;
通过角加速度传感器获取自动行走设备的设备倾斜信息;
通过卡尔曼滤波将所述初级位置变化信息、行走方向信息及设备倾斜信息做融合处理,生成自动行走设备的中级位置变化信息。
4.如权利要求3所述的定位方法,其特征在于,所述S13步骤具体包括:
通过陀螺仪获取自动行走设备的设备旋转信息;
通过卡尔曼滤波将所述中级位置变化信息及设备旋转信息做融合处理,生成自动行走设备的终级位置变化信息。
5.如权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述自动行走设备为自动割草机。
6.一种定位模块,用于确定移动过程中自动行走设备的位置分布,其特征在于,所述定位模块包括:
位置调用单元,自动行走设备的已有位置分布及其对应的已有时刻;
传感器组合,获取从已有时刻至当前时刻自动行走设备的位置变化,所述传感器组合包括摄像头、电子罗盘、陀螺仪以及角加速度传感器。
位置累加单元,将所述位置变化与已有的位置分布做累加,来生成自动行走设备的当前的位置分布。
7.一种自动行走设备,包括机壳、带动所述机壳行走的行走装置以及位于机壳下方的切割装置,其特征在于,所述自动行走设备还包括如权利要求6所述的定位模块,所述定位模块设置于机壳内。
8.一种地图构建系统,用于构建行走区域的地图,其特征在于,所述地图构建系统包括:
如权利要求6所述的定位模块;
边界判断模块,判断此时自动行走设备是否遇到预设边界,并生成边界判断结果;
参数调整模块,根据判断结果调整此时自动行走设备的位置分布中各个位置点的概率参数;
参数汇总模块,汇总所有位置点及其概率参数来形成行走区域的地图;
行走判断模块,判断自动行走设备是否行走结束,若否,通过所述定位模块获取自动行走设备当前的位置分布。
9.一种地图构建方法,用于构建行走区域的地图,其特征在于,所述地图构建方法包括:
S0、提供行走区域,所述行走区域具有预设边界,控制自动行走设备在行走区域内行走;
S1、确定自动行走设备当前的位置分布;
S2、判断此时自动行走设备是否遇到预设边界,根据判断结果调整此时自动行走设备的位置分布中各个位置点的概率参数;
S3、汇总所有位置点及其概率参数来形成行走区域的地图,判断自动行走设备是否行走结束,若否,返回S1步骤;
其中,所述S1步骤为权利要求1至5中任一项所述的定位方法中的步骤。
CN201610392674.XA 2016-06-06 2016-06-06 定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备 Pending CN107463168A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610392674.XA CN107463168A (zh) 2016-06-06 2016-06-06 定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610392674.XA CN107463168A (zh) 2016-06-06 2016-06-06 定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107463168A true CN107463168A (zh) 2017-12-12

Family

ID=60545148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610392674.XA Pending CN107463168A (zh) 2016-06-06 2016-06-06 定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107463168A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111273648A (zh) * 2018-11-19 2020-06-12 苏州宝时得电动工具有限公司 自动行走设备及其控制方法
WO2022120713A1 (zh) * 2020-12-10 2022-06-16 南京泉峰科技有限公司 智能割草机以及智能割草系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102169344A (zh) * 2010-12-30 2011-08-31 南开大学 未知环境下通讯距离受限的多机器人协作探索与建图方法
CN102323822A (zh) * 2011-05-09 2012-01-18 无锡引域智能机器人有限公司 一种避免工业机器人碰撞工人的方法
CN102402225A (zh) * 2011-11-23 2012-04-04 中国科学院自动化研究所 一种实现移动机器人同时定位与地图构建的方法
CN103389103A (zh) * 2013-07-03 2013-11-13 北京理工大学 一种基于数据挖掘的地理环境特征地图构建与导航方法
CN103472823A (zh) * 2013-08-20 2013-12-25 苏州两江科技有限公司 一种智能机器人用的栅格地图创建方法
CN103901890A (zh) * 2014-04-09 2014-07-02 中国科学院深圳先进技术研究院 基于家庭庭院的户外自动行走装置及其控制系统和方法
CN104699101A (zh) * 2015-01-30 2015-06-10 深圳拓邦股份有限公司 可定制割草区域的机器人割草系统及其控制方法
CN104932494A (zh) * 2015-04-27 2015-09-23 广州大学 一种概率式室内障碍物分布图的构建机制
CN105549597A (zh) * 2016-02-04 2016-05-04 同济大学 一种基于环境不确定性的无人车动态路径规划方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102169344A (zh) * 2010-12-30 2011-08-31 南开大学 未知环境下通讯距离受限的多机器人协作探索与建图方法
CN102323822A (zh) * 2011-05-09 2012-01-18 无锡引域智能机器人有限公司 一种避免工业机器人碰撞工人的方法
CN102402225A (zh) * 2011-11-23 2012-04-04 中国科学院自动化研究所 一种实现移动机器人同时定位与地图构建的方法
CN103389103A (zh) * 2013-07-03 2013-11-13 北京理工大学 一种基于数据挖掘的地理环境特征地图构建与导航方法
CN103472823A (zh) * 2013-08-20 2013-12-25 苏州两江科技有限公司 一种智能机器人用的栅格地图创建方法
CN103901890A (zh) * 2014-04-09 2014-07-02 中国科学院深圳先进技术研究院 基于家庭庭院的户外自动行走装置及其控制系统和方法
CN104699101A (zh) * 2015-01-30 2015-06-10 深圳拓邦股份有限公司 可定制割草区域的机器人割草系统及其控制方法
CN104932494A (zh) * 2015-04-27 2015-09-23 广州大学 一种概率式室内障碍物分布图的构建机制
CN105549597A (zh) * 2016-02-04 2016-05-04 同济大学 一种基于环境不确定性的无人车动态路径规划方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111273648A (zh) * 2018-11-19 2020-06-12 苏州宝时得电动工具有限公司 自动行走设备及其控制方法
WO2022120713A1 (zh) * 2020-12-10 2022-06-16 南京泉峰科技有限公司 智能割草机以及智能割草系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11076529B2 (en) Intelligent mowing system
JP7310972B2 (ja) 飛行情報制御方法、情報処理装置及びコンピュータプログラム
CN104180805B (zh) 基于智能手机的室内行人定位与跟踪方法
CN108873908B (zh) 基于视觉slam和网络地图结合的机器人城市导航系统
CN106647765B (zh) 一种基于割草机器人的规划平台
JP2022111131A (ja) 飛行制御方法、情報処理装置及びコンピュータプログラム
CN110018686A (zh) 一种智能割草机的路径规划方法
CN1188762C (zh) 自主多平台机器人系统
CN108398944A (zh) 自移动设备的作业方法、自移动设备、存储器和服务器
CN109558831A (zh) 一种融合时空模型的跨摄像头行人定位方法
CN107239074A (zh) 自动工作系统及其工作区域的地图建立方法
CN117519126A (zh) 自移动设备的控制方法
JP2016082441A (ja) 制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム
CN106352877A (zh) 一种移动装置及其定位方法
CN102929280A (zh) 移动式机器人分离式视觉定位导航方法及其定位导航系统
CN108957512A (zh) 定位装置及方法以及自动行走设备
CN111199677B (zh) 一种室外区域的工作地图自动建立方法,装置,存储介质及工作设备
CN108589979A (zh) 一种大空间机器人模块隔断吊顶装修方法及设备
CN106153043B (zh) 一种基于红外测距传感器的机器人室内定位方法及系统
US11859980B2 (en) Method of movement tracking, processing module and lawn mower
CN110320915A (zh) 具有自动建图和路径规划功能的作业平台及其控制方法
CN107463168A (zh) 定位方法及系统、地图构建方法和系统、自动行走设备
CN106325278B (zh) 一种基于椭圆识别的机器人定位导航方法
CN111678503A (zh) 一种无人机航测控制点布置和识别的方法及系统
CN107647828A (zh) 安装有鱼眼摄像头的扫地机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination