CN107544507A - 可移动机器人移动控制方法及装置 - Google Patents

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CN107544507A CN201710900285.8A CN201710900285A CN107544507A CN 107544507 A CN107544507 A CN 107544507A CN 201710900285 A CN201710900285 A CN 201710900285A CN 107544507 A CN107544507 A CN 107544507A
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许思晨
张茗
张一茗
陈震
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Abstract

本发明提供一种可移动机器人移动控制方法及装置,包括:获取拍摄设备拍摄的可移动机器人周围环境的图像信息,所述图像信息用于确定所述可移动机器人的位置信息;根据所述可移动机器人的位置信息的变化,更新所述可移动机器人所在场地的地图;根据不同图像信息之间的相似度,对已经确定的所述可移动机器人的位置信息进行修正;根据修正前的位置信息和修正后的位置信息,对所述可移动机器人所在场地的地图进行修正;根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人移动。通过本发明提供的方法,能够提高可移动机器人建图的准确度以及移动的准确性与效率。

Description

可移动机器人移动控制方法及装置
技术领域
本发明涉及机器人定位、建图及导航领域,尤其涉及一种可移动机器人移动控制方法及装置。
背景技术
随着科技蓬勃发展,扫地机器人的应用越来越广泛,如何提高机器人的清扫效率以及清扫覆盖率就成了急需解决的问题。
目前市面上的扫地机器人,一般采用基于里程与惯性测量单元的定位及构图系统,定位较为准确。
但是,由于基于里程与惯性测量单元的定位及构图系统的误差通常为累积误差,因此由于该系统无法对误差进行实时修正,随着时间的流逝,则会造成误差逐渐增大。因此,基于里程与惯性测量单元的定位及构图系统通常只能保证短时间清扫或小范围内清扫时定位的准确性,但当清扫时间较长或待清扫房间较大时,基于里程与惯性测量单元的定位及构图系统建立的地图精度较差。
发明内容
本发明提供一种可移动机器人移动控制方法及装置,以提高可移动机器人建图以及路径规划的精度与效率。
本发明的第一个方面是提供一种可移动机器人移动控制方法,包括:获取拍摄设备拍摄的可移动机器人周围环境的图像信息,所述图像信息用于确定所述可移动机器人的位置信息;根据所述可移动机器人的位置信息的变化,更新所述可移动机器人所在场地的地图;根据不同图像信息之间的相似度,对已经确定的所述可移动机器人的位置信息进行修正;根据修正前的位置信息和修正后的位置信息,对所述可移动机器人所在场地的地图进行修正;根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人移动。
本发明的另一个方面是提供一种可移动机器人移动控制装置,包括:定位模块、建图模块以及路径规划模块;其中,所述定位模块,用于确定所述可移动机器人的位置信息;所述建图模块,用于根据所述可移动机器人的位置信息的变化,更新所述可移动机器人所在场地的地图;所述定位模块,还用于根据不同图像信息之间的相似度,对已经确定的所述可移动机器人的位置信息进行修正;所述建图模块,还用于根据修正前的位置信息和修正后的位置信息,对所述可移动机器人所在场地的地图进行修正;所述路径规划模块,用于根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人移动。
本发明提供的可移动机器人移动控制方法及装置,通过实时获取可移动机器人所处位置周围环境的图像信息,并对不同时刻的图像信息进行对比,根据对比结果对地图进行更新,并根据更新后的地图控制可移动机器人进行移动,从而能够提高可移动机器人建图以及路径规划的精度与效率。
附图说明
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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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。
图1为本发明实施例提供的可移动机器人移动控制方法流程示意图;
图2为本发明实施例提供的可移动机器人移动控制方法中可移动机器人静止时的示意图;
图3为本发明实施例提供的可移动机器人移动控制方法中可移动机器人进行地图修正时的示意图;
图4为本发明实施例提供的可移动机器人移动控制方法中可移动机器人移动时的场景更新示意图;
图5为本发明又一实施例提供的可移动机器人移动控制方法流程示意图;
图6为本发明实施例提供的可移动机器人移动控制方法路径规划示意图;
图7为本发明又一实施例提供的可移动机器人移动控制方法的流程示意图;
图8为本发明又一实施例提供的可移动机器人移动控制方法发生碰撞时的路径规划示意图;
图9为本发明又一实施例提供的可移动机器人移动控制方法可移动机器人移动至目标栅格的路径规划示意图;
图10为本发明又一实施例提供的可移动机器人移动控制装置的结构示意图;
图11为本发明又一实施例提供的可移动机器人移动控制装置的详细结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前市面上的扫地机器人,一般采用基于里程与惯性测量单元45的定位及构图系统,定位较为准确。
但是,由于基于里程与惯性测量单元45的定位及构图系统的误差通常为累积误差,由于该系统无法对误差进行实时修正,随着时间的流逝,则会造成误差逐渐增大。因此,基于里程与惯性测量单元45的定位及构图系统通常只能保证短时间清扫或小范围内清扫时定位的准确性,但当清扫时间较长或待清扫房间较大时,基于里程与惯性测量单元45的定位及构图系统建立的地图精度较差。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本发明的实施例进行描述。
图1为本发明实施例提供的可移动机器人50移动控制方法流程示意图;图2为本发明实施例提供的可移动机器人50移动控制方法中可移动机器人50静止时的示意图;图3为本发明实施例提供的可移动机器人50移动控制方法中可移动机器人50进行地图修正时的示意图;图4为本发明实施例提供的可移动机器人50移动控制方法中可移动机器人50移动时的场景更新示意图。如图1所示,本发明提供的可移动机器人50移动控制方法,包括:
S101:确定所述可移动机器人50的位置信息。
在本发明的一个实施例中,所述确定所述可移动机器人的位置信息具体是指,获取拍摄设备44拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息。在本实施方式中,当可移动机器人50在移动过程中,获取拍摄设备44以预设的时间间隔拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息,其中,时间间隔可以为可移动机器人50在出厂时由厂家进行设置,也可由用户自行设置,本发明在此不做限制,具体地,可以根据该图像信息确定可移动机器人50当前所处的位置信息。
需要说明的是,所述确定所述可移动机器人的位置信息,还可以是通过测量可移动机器人与多个固定标记物(比如室内的相对固定的家具、特定拐角或突出部、门框窗框等)之间的距离确定所述可移动机器人的位置信息。所述确定所述可移动机器人的位置信息;还可以是通过绝对坐标定位系统(比如GPS或其它以绝对位置坐标作为定位方式的系统)确定所述可移动机器人的位置信息。当然,所述确定所述可移动机器人的位置信息,也可以是上述多种方式的任意组合。本发明的实施例以视觉定位模块作为定位模块的具体形式对本发明的技术方案加以介绍,但不应将视觉定位模块视为对本发明技术方案保护范围的限制。
需要说明的是,可以通过当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息计算两次拍摄之间可移动机器人50的移动位移,若可以成功通过当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息计算得出两次拍摄之间可移动机器人50的移动位移,则获取拍摄图像时可移动机器人50的位置信息,并将其记为关键帧,相应的,若没有计算出相对位移,比如相邻两帧的其中一帧提取的特征点不够,导致图像不好,则认为计算失败。具体地,可移动机器人50上还设置有里程计46,由于拍摄设备44以预设的时间间隔拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息时间间隔较长,如2-3秒获取一次,因此两次拍摄之间机器人的位移较大,故无法获得可移动机器人50的精确定位,而里程计46获取位置的时间间隔相对较小,如20ms获取一次,因此,可以通过预设的算法将拍摄设备44以预设的时间间隔拍摄的可移动机器人50周围环境计算出的位置信息与里程计46获取的位置信息进行融合,从而可以提高位置信息的获取频率与精度。具体地,所述预设的算法可以为插值法,也可以为任何可以实现该效果的算法,本发明在此不做限制。
S102:根据所述可移动机器人50的位置信息的变化,更新所述可移动机器人50所在场地的地图。
在本实施方式中,如图2所示,在可移动机器人50移动过程中,可将可移动机器人50覆盖的范围标记为已清扫区域,将与可移动机器人50已清扫区域相邻的可移动机器人50没有覆盖的区域标记为未清扫,而将可移动机器人50未曾覆盖且与已清扫区域不相邻的区域标记为未探索区域。具体地,可移动机器人50上还设置有传感器模块,其中,传感器模块中包括碰撞传感器48与红外传感器47,在可移动机器人50移动过程中,红外传感器47检测可移动机器人50周围预设的范围内是否有障碍,并实时将障碍信息反馈给可移动机器人50,碰撞传感器48可以检测可移动机器人50是否当前是否发生碰撞,并实时将碰撞信息反馈给可移动机器人50,从而使可移动机器人50对移动轨迹中的障碍与碰撞进行记录,可移动机器人50可以移动过程中,对其经过的地图中的区域的状态信息进行更新。
S103、若当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值,则对已经确定的所述可移动机器人50的位置信息进行修正。
在本实施方式中,获取当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息,并将其进行对比,若检测到当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值时,则认为此时可移动机器人50发生了闭环,即通过预设的算法对已经确定的所述可移动机器人50的位置信息进行修正,其中,所述预设的算法可以为最小二乘法,也可以为其他任何可以实现上述效果的算法,本发明在此不做限制。
以实际应用来举例,可移动机器人50可以以预设的速度进行移动,故可以通过计算预计可移动机器人50在预设的时间内走过的位移。因此,可以实时对获取到的当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息进行对比,若检测到当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值时,即通过当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息计算两次拍摄之间可移动机器人50的移动位移与通过计算预计可移动机器人50移动的位移不一致,则此时,可以判断可移动机器人50发生了闭环,则需要对已经确定的可移动机器人50的位置信息进行修正,以使可移动机器人50的移动路径更加精确。
S104、根据修正前的位置信息和修正后的位置信息之间的位置偏差,对所述可移动机器人50所在场地的地图中的栅格位置进行修正。
在本实施方式中,如图3所示,对已经确定的可移动机器人50的位置信息进行修正之后,获取其修正前与修正后在栅格地图上的位置信息,根据修正前的位置信息和修正后的位置信息之间的位置偏差,对可移动机器人50所在场地的地图中的栅格位置进行修正。图3的左图为修正前的运动轨迹及地图,右图为定位信息修正后,对栅格地图的修正结果。
具体地,假设可移动机器人50覆盖的某个栅格中心在地图坐标系的位置为(xw,yw),其中xw和yw为栅格中心在世界坐标系下的坐标。若修正前和修正后关键帧的位置分别为(x,y,θ)和(x,y2,θ),其中x,y,θ表示修正前机器人在世界坐标系中的横坐标、纵坐标及航向角,x2,y2,θ2表示修正后机器人在世界坐标系中的横坐标、纵坐标及航向角。由于两个关键帧的距离通常不会很远,因此可认为和关键帧绑定的栅格在机器人坐标系下只发生了旋转及平移,将坐标轴的缩放忽略。
设修正前机器人坐标系相对于世界坐标系的变换为T1,其矩阵形式可写为:
因此可计算出被绑定的栅格在机器人坐标系下的位置为:
同理可知修正后机器人坐标系相对于世界坐标系的变换:
因此修正后栅格中心在世界坐标系的位置为:
针对栅格地图中的全部栅格重复执行上述计算,即可得到修正后所有栅格中心在地图坐标系下的位置,实现地图的修正。需要说明的是,在对地图修正时,可以采用上述仿射矩阵对地图进行修正,也可应用其他任何可以实现修正地图作用的算法,本发明在此不作限制。
作为一种可实施的方式,当可移动机器人50移动过程中,若可移动机器人50没有发生闭环,即无需对可移动机器人50的位置进行修正,因此也无需对地图进行修正,此时,根据数据处理模块49接收到视觉定位模块41(所述视觉定位模块是定位模块的一种形式)上传的关键帧信息、里程计46上传的位置信息以及传感器上传的碰撞信息以及障碍信息对地图进行更新。
S105:根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人50移动。
在本实施方式中,地图修正之后,根据修正后的场地地图,控制可移动机器人50进行移动,从而能够提高可移动机器人50移动的精准与效率。
本实施例提供的可移动机器人50移动控制方法,通过获取拍摄设备44拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息,并对当前图像与历史图像进行对比,当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值时,则判断当前可移动机器人50发生闭环,及时对可移动机器人50的位置信息进行修正,并根据修正后的位置信息对场景地图进行更新,实时消除运行误差对建立地图与移动路径的影响,从而能够提高可移动机器人50建立地图的精确性,进而能够提高可移动机器人50移动的效率。
在上述实施例的基础上,步骤S102还包括:
根据所述可移动机器人50的当前位置信息,对所述地图中距离当前位置在预设范围内的栅格进行更新;
在所述可移动机器人50从当前位置移动到下一位置的过程中,记录所述地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息;
根据所述发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息,确定所述可移动机器位于下一位置时所述可移动机器人50所在场地的地图。
在本实施方式中,获取当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息,并对当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息进行计算,获得在两次获取图像信息时间间隔中可移动机器人50的位移。具体地,若两次获取图像信息时刻之间机器人所途经的位移没有超过预设的范围,即可计算出两次获取图像信息时间间隔中可移动机器人50的位移,若能够计算出两次获取图像信息时间间隔中可移动机器人50的位移,则将获取图像信息时的位置作为可移动机器人50的关键帧。由于可移动机器人50在移动过程中可以覆盖场景地图上多个栅格,则在可移动机器人50进行移动的时候,需根据可移动机器人50的实时位置信息对场景地图上预设范围内的栅格进行更新,其中,所述预设范围可以为可移动机器人50可覆盖的全部栅格范围,也可以为用户自行设置的栅格范围。
由于拍摄设备44拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息时间间隔较长,如2-3秒获取一次,因此,可移动机器人50从当前关键帧到达下一关键帧的过程中,可移动机器人50的位置信息与场景地图中的栅格状态都会发生相应的更新,因此,为了保证对建立地图的精准与移动的效率,需将可移动机器人50从当前关键帧移动到下一关键帧的过程中,获取里程计46测到的位置信息,进而根据可移动机器人50位置的更新对地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息进行记录。当可移动机器人50移动至下一关键帧时,将记录的发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息与下一关键帧进行绑定。如图4所示,假设左边为当前关键帧,右边为下一关键帧,在可移动机器人50从当前关键帧向下一关键帧进行移动的过程中,对移动过程中发生的位置更新和/或状态更新都进行记录,其中,状态更新如图中阴影部分所示,当可移动机器人50到达下一关键帧时,图中所有已清扫区域、待清扫区域及障碍对应的栅格位置和/或状态都将与下一关键帧的信息(可移动机器人50在右侧的位置)关联起来。
通过本实施方式提供的可移动机器人50移动控制方法,对可移动机器人50在移动过程中地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息进行实时记录,并将更新后的栅格的位置信息和/或状态信息与可移动机器人50的关键帧进行绑定,从而能够实现对地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息进行实时、详细的更新,进而能够为可移动机器人50的移动效率提供基础。
图5为本发明又一实施例提供的可移动机器人50移动控制方法流程示意图;图6为本发明实施例提供的可移动机器人50移动控制方法路径规划示意图。如图5所示,在上述实施例的基础上,步骤S105根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人50移动具体包括如下步骤:
S1051:根据修正后的所述场地的地图,确定所述可移动机器人50的清扫方向与移动方向,其中,所述清扫方向与所述移动方向相垂直。
在本实施方式中,如图6所示,当对场景地图完成修正后,根据场景地图,确定可移动机器人50的清扫方向与移动方向,其中,清扫方向与移动方向相垂直。实际应用中,可移动机器人50沿着移动方向进行移动,当遇到碰撞时,沿着清扫方向进行移动。
S1052:根据所述移动方向、所述清扫方向、以及所述可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围内的栅格确定所述可移动机器人50的移动路线。
在本实施方式中,当确定了可移动机器人50的清扫方向与移动方向之后,根据清扫方向、移动方向与可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围确定可移动机器人50的移动路线,其中,可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围用于确定路线的宽度,由于相邻的两条路线需覆盖全部的栅格,故路线的宽度需小于等于可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围。
S1053:根据规划后的移动路线,控制所述可移动机器人50在所述移动路线上移动。
在本实施方式中,确定了可移动机器人50的移动路线之后,控制可移动机器人50按照该路线进行移动,直至移动途径覆盖全部区域。
通过本实施例提供的可移动机器人50移动控制方法,根据修正后的地图为可移动机器人50设置移动路线,通过结合清扫方向、移动方向与可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围对移动路线进行规划,从而使可移动机器人50在移动路线上移动时能够覆盖待移动区域的全部栅格,进而保证了可移动机器人50移动的效率与完整性。
进一步的,在上述实施例的基础上,步骤S1053根据规划后的移动路线,控制所述可移动机器人50在所述移动路线上移动具体包括如下步骤:
检测所述可移动机器人50在所述移动路线上移动时是否发生碰撞;
若是,则根据修正后的所述场地的地图判断所述可移动机器人50在所述移动路线上是否完成移动;
若所述可移动机器人50在所述移动路线上已完成移动,则控制所述移动机器人沿着所述清扫方向移动到与所述移动路线相邻的其他移动路线上进行移动;
若所述可移动机器人50在所述移动路线上未完成移动,则控制所述移动机器人进行贴障碍物移动,所述障碍物在所述移动路线上。
在本实施方式中,在可移动机器人50在移动路线上移动时,检测其在当前路线上是否发生碰撞,若发生碰撞,则根据修正后的场景地图判断当前路线是否完成移动,若完成移动,则控制可移动机器人50向清扫方向移动,移动至与当前路线相邻的未移动过的路线后,沿上一移动路线相反的路线进行移动;若判断当前路线未完成移动,则可以判断当前路线上可能存在障碍,则控制可移动机器人50进行贴障碍移动。
图7为本发明又一实施例提供的可移动机器人50移动控制方法的流程示意图;图8为本发明又一实施例提供的可移动机器人50移动控制方法发生碰撞时的路径规划示意图;图9为本发明又一实施例提供的可移动机器人50移动控制方法可移动机器人50移动至目标栅格的路径规划示意图,在上述实施例的基础上,所述方法还包括:
S701:在控制所述移动机器人进行贴障碍物移动的过程中,若所述移动机器人移动到未清扫的移动路线,则控制所述移动机器人在所述未清扫的移动路线上移动;
在本实施方式中,如图8所示,当前路线上存在障碍,根据修正后的场景地图判断可移动机器人50在贴障碍清扫过程中移动至未清扫的移动路线时,则控制可移动机器人50在未清扫路线上进行移动。
S702:在控制所述移动机器人进行贴障碍物移动的过程中,若所述移动机器人移动到已清扫的移动路线,则根据修正后的所述场地的地图确定距离所述移动机器人最近的未清扫的目标区域;和/或
从修正后的所述场地的地图中所述目标区域包括的栅格中确定出目标栅格,所述目标栅格与所述移动机器人距离最近;控制所述移动机器人移动到所述目标栅格;以所述目标栅格为起始点,控制所述移动机器人在所述目标区域中移动。
在本实施方式中,如图8所示,当前路线上存在障碍,根据修正后的场景地图判断可移动机器人50在贴障碍清扫过程中移动到已清扫的移动路线,则此时可以判断可移动机器人50当前位置附近区域已经清扫完毕,则此时根据修正后的地图确定距离移动机器人最近的未清扫的目标区域,确定目标区域中距离可移动机器人50当前位置最近的栅格为目标栅格,则控制可移动机器人50移动至目标栅格,并以目标栅格为起始点,为可移动机器人50设置移动路线,控制可移动机器人50在目标区域中进行移动,当目标区域清扫完毕之后,重复执行寻找距离可移动机器人50最近的目标区域的步骤,直至可移动机器人50的移动轨迹覆盖全部区域。
通过本实施例提供的可移动机器人50移动控制方法,当可移动机器人50贴障碍移动至未清扫的路线时,则控制可移动机器人50沿着未清扫路线进行清扫,若可移动机器人50移动至已清扫的路线,则根据修正后的地图确定距离可移动机器人50最近的未清扫区域为目标区域,并确定目标区域中距离可移动机器人50最近的目标栅格,其中,可以利用A*算法计算距离可移动机器人50距离最近的目标区域,也可以通过其他算法进行计算,本实施方式在此不做限制。控制可移动机器人50移动至目标栅格,并以目标栅格为起始点控制可移动机器人50在目标区域进行清扫,当目标区域清扫完毕之后,重复执行寻找距离可移动机器人50最近的目标区域的步骤,直至可移动机器人50的移动轨迹覆盖全部区域,从而提高可移动机器人50的移动效率与覆盖面积。
进一步的,在上述实施例的基础上,所述方法还包括:
若所述移动机器人向所述目标栅格移动的过程中多次与障碍物碰撞,则重新确定距离所述移动机器人最近的未清扫的目标区域;和/或
所述控制所述移动机器人移动到所述目标栅格,包括:
控制所述移动机器人沿着已清扫的移动路线对应的栅格移动到所述目标栅格。
在本实施方式中,若可移动机器人50在向目标区域移动的过程中发生碰撞,则继续进行贴障碍移动,经过预设的时限后,若还停留在已清扫区域,则继续根据已修正的地图判断距离自身最近的待清扫区域,若在导航至某一目标区域的过程中发生的碰撞次数超过预设的阈值,则可以认定该目标区域可移动机器人50无法到达,为了提高移动效率,将该目标区域删除,继续寻找下一距离可移动机器人50最近的目标区域。
应该说明的是,由于场景地图中的栅格状态不同,因此经过不同状态的栅格时所消耗的时间也不同,可以判断的是,其大小顺序为:已清扫<待清扫<障碍<未探索区域。进一步地,可移动机器人50移动过程中可以覆盖多个栅格,而其覆盖的多个栅格中还分为两种栅格,一种是可移动机器人50中心覆盖的中心栅格,一种是与中心相邻的四个边缘栅格,当可移动机器人50再次经过这些栅格的时候,对不同的栅格所消耗的时间有所不同,可移动机器人50经过中心栅格的时间小于其余四个边缘栅格。因此,为了提高可移动机器人50的移动效率,当可移动机器人50向目标区域进行移动时,为了避免碰撞到障碍以及为了提高移动速度,则可以尽量控制可移动机器人50沿着已经清扫过的路线,优选地,可以尽量控制可移动机器人50按照其历史覆盖过的中心栅格进行移动。
通过本实施方式提供的可移动机器人50移动控制方法,当可移动机器人50向目标区域进行移动的过程中发生多次碰撞,则删除该目标区域,从而能够提高可移动机器人50的移动效率。当可移动机器人50可以到达目标区域的时候,则控制可移动机器人50尽量按照历史移动过的栅格进行移动,从而能够提高可移动机器人50移动的速度,进而能够提高可移动机器人50的移动效率。
图10为本发明又一实施例提供的可移动机器人50移动控制装置的结构示意图,图11为本发明又一实施例提供的可移动机器人50移动控制装置的详细结构示意图,如图10至图11所示,可移动机器人50移动控制装置44,包括:视觉定位模块41、地图修正模块42以及路径规划模块43;其中,
所述视觉定位模块41,用于获取拍摄设备44拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息,所述图像信息用于确定所述可移动机器人50的位置信息;
所述地图修正模块42,用于根据所述可移动机器人50的位置信息的变化,更新所述可移动机器人50所在场地的地图;
所述定位模块,还用于判断若当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值,则对已经确定的所述可移动机器人50的位置信息进行修正;
所述地图修正模块42,还用于根据修正前的位置信息和修正后的位置信息之间的位置偏差,对所述可移动机器人50所在场地的地图中的栅格位置进行修正;
所述路径规划模块43,用于根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人50移动。
具体地,视觉定位模块41是一种在未知环境中进行定位的装置,与拍摄设备44、里程计46以及基于里程与惯性测量单元45相连接,用于接收拍摄设备44拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息、基于里程与惯性测量单元45(Intertial measurement unit,简称IMU)采集到的航向角以及里程计46采集到的位置信息来确定可移动机器人50的位置。需要说明的是,可以通过当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息计算两次拍摄之间可移动机器人50的移动位移,若可以成功通过当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息计算得出两次拍摄之间可移动机器人50的移动位移,则获取拍摄图像时可移动机器人50的位置信息,并将其记为关键帧,相应的,若没有计算出相对位移,比如相邻两帧的其中一帧提取的特征点不够,导致图像不好,则认为计算失败。具体地,由于拍摄设备44以预设的时间间隔拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息时间间隔较长,如2-3秒获取一次,因此两次拍摄之间机器人的位移较大,故无法获得可移动机器人50的精确定位,而里程计46获取位置的时间间隔相对较小,如20ms获取一次,因此,可以通过数据处理模块49按照预设的算法将拍摄设备44以预设的时间间隔拍摄的可移动机器人50周围环境计算出的位置信息与里程计46获取的位置信息进行融合,从而可以提高位置信息的获取频率与精度。具体地,所述预设的算法可以为插值法,也可以为任何可以实现该效果的算法,本发明在此不做限制。其中,数据处理模块49与视觉定位模块41、里程计46、基于里程与惯性测量单元45、红外传感器47模块以及碰撞传感器48模块相连接,当数据处理模块49接收到视觉定位模块41上传的关键帧信息、里程计46上传的位置信息以及传感器上传的碰撞信息以及障碍信息,数据处理中心就对定位信息及传感器数据进行一次更新。此外,数据处理模块49还与地图修正模块42相连接,将计算获得的位置信息以及传感器上传的碰撞信息以及障碍信息发送至地图修正模块42以供地图修正模块42对地图进行修正。
进一步的,视觉定位模块41还用于获取当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息,并将其进行对比,若检测到当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值时,则认为此时可移动机器人50发生了闭环,即通过预设的算法对已经确定的所述可移动机器人50的位置信息进行修正,其中,所述预设的算法可以为最小二乘法,也可以为其他任何可以实现的算法,本发明在此不做限制。
以实际应用来举例,可移动机器人50可以以预设的速度进行移动,故可以通过计算预计可移动机器人50在预设的时间内走过的位移。因此,可以实时对获取到的当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息进行对比,若检测到当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值时,即通过当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息计算两次拍摄之间可移动机器人50的移动位移与通过计算预计可移动机器人50移动的位移不一致,则此时,可以判断可移动机器人50发生了闭环,则需要对已经确定的所述可移动机器人50的位置信息进行修正,以使可移动机器人50的移动路径更加精确。
所述视觉定位模块41是定位模块的一种具体形式,所述视觉定位模块41用于获取拍摄设备拍摄的可移动机器人周围环境的图像信息,通过所述图像信息确定所述可移动机器人的位置信息。实际上,所述定位模块还可以是测距模块或绝对坐标定位系统。若定位模块是测距模块,比如激光测距仪、激光雷达等,则所述测距模块通过测量可移动机器人与多个固定标记物(比如室内的相对固定的家具、特定拐角或突出部、门框窗框等)之间的距离确定所述可移动机器人的位置信息;若定位模块是绝对坐标定位系统(比如GPS或其它以绝对位置坐标作为定位方式的系统),则绝对坐标定位系统以其获取的绝对坐标(比如世界坐标)确定所述可移动机器人的位置信息。当然,定位模块也可以是上述多种具体实现形式的任意组合。本发明的实施例以视觉定位模块作为定位模块的具体形式对本发明的技术方案加以介绍,但不应将视觉定位模块视为对本发明技术方案保护范围的限制。
地图修正模块42,用于在可移动机器人50移动过程中,可将可移动机器人50覆盖的范围标记为已清扫区域,将与可移动机器人50已清扫区域相邻的可移动机器人50没有覆盖的区域标记为未清扫,而将可移动机器人50未曾覆盖且与已清扫区域不相邻的区域标记为未探索区域。具体地,可移动机器人50上还设置有传感器模块,其中,传感器模块与地图修正模块42相连接,传感器模块中包括碰撞传感器48与红外传感器47,在可移动机器人50移动过程中,红外传感器47检测可移动机器人50周围预设的范围内是否有障碍,并实时将障碍信息反馈给可移动机器人50,碰撞传感器48可以检测可移动机器人50是否当前是否发生碰撞,并实时将碰撞信息反馈给可移动机器人50,从而使可移动机器人50对移动轨迹中的障碍与碰撞进行记录,可移动机器人50可以移动过程中,对其经过的地图中的区域的状态信息进行更新。
地图修正模块42,还用于对已经确定的可移动机器人50的位置信息进行修正之后,获取其修正前与修正后在栅格地图上的位置信息,根据修正前的位置信息和修正后的位置信息之间的位置偏差,对可移动机器人50所在场地的地图中的栅格位置进行修正。
具体地,假设可移动机器人50覆盖的某个栅格中心在地图坐标系的位置为(xw,yw),其中xw和yw为栅格中心在世界坐标系下的坐标。若修正前和修正后关键帧的位置分别为(x1,y1,θ1)和(x2,y2,θ2),其中x1,y1,θ1表示修正前机器人在世界坐标系中的横坐标、纵坐标及航向角,x2,y2,θ2表示修正后机器人在世界坐标系中的横坐标、纵坐标及航向角。由于两个关键帧的距离通常不会很远,因此可认为和关键帧绑定的栅格在机器人坐标系下只发生了旋转及平移,将坐标轴的缩放忽略。
设修正前机器人坐标系相对于世界坐标系的变换为T1,其矩阵形式可写为:
因此可计算出被绑定的栅格在机器人坐标系下的位置为:
同理可知修正后机器人坐标系相对于世界坐标系的变换:
因此修正后栅格中心在世界坐标系的位置为:
针对栅格地图中的全部栅格重复执行上述计算,即可得到修正后所有栅格中心在地图坐标系下的位置,实现地图的修正。需要说明的是,在对地图修正时,可以采用上述仿射矩阵对地图进行修正,也可应用其他任何可以实现修正地图作用的算法,本发明在此不作限制。
作为一种可实施的方式,地图修正模块42还用于在可移动机器人50移动过程中,若可移动机器人50没有发生闭环,即视觉定位模块41无需对可移动机器人50的位置进行修正,因此地图修正模块42无需对地图进行修正,此时,地图修正模块42用于根据数据处理模块49接收到视觉定位模块41上传的关键帧信息、里程计46上传的位置信息以及传感器上传的碰撞信息以及障碍信息对地图进行更新。
路径规划模块43,用于地图修正之后,根据修正后的场地地图,控制可移动机器人50进行移动,从而能够提高可移动机器人50移动的精准与效率。
本实施例提供的可移动机器人50移动控制装置,通过获取拍摄设备44拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息,并对当前图像与历史图像进行对比,当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值时,则判断当前可移动机器人50发生闭环,及时对可移动机器人50的位置信息进行修正,并根据修正后的位置信息对场景地图进行更新,实时消除运行误差对建立地图与移动路径的影响,从而能够提高可移动机器人50建立地图的精确性,进而能够提高可移动机器人50移动的效率。路径规划模块43与地图修正模块42与数据处理模块49相连接,用于接收地图修正模块42发送的修正后的地图,以及数据处理模块49提供的定位信息、红外传感器47、碰撞传感器48信息,并根据修正后的场地地图,控制可移动机器人50进行移动。
在上述实施例的基础上,所述地图修正模块42根据所述可移动机器人50的位置信息的变化,更新所述可移动机器人50所在场地的地图时,具体用于:
根据所述可移动机器人50的当前位置信息,对所述地图中距离当前位置在预设范围内的栅格进行更新;
在所述可移动机器人50从当前位置移动到下一位置的过程中,记录所述地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息;
根据所述发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息,确定所述可移动机器位于下一位置时所述可移动机器人50所在场地的地图。
在本实施方式中,获取当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息,并对当前时刻与历史时刻可移动机器人50周围环境的图像信息进行计算,获得在两次获取图像信息时间间隔中可移动机器人50的位移。具体地,若两次获取图像信息时刻之间机器人所途经的位移没有超过预设的范围,即可计算出两次获取图像信息时间间隔中可移动机器人50的位移,若能够计算出两次获取图像信息时间间隔中可移动机器人50的位移,则将获取图像信息时的位置作为可移动机器人50的位置信息。由于可移动机器人50在移动过程中可以覆盖场景地图上多个栅格,则在可移动机器人50进行移动的时候,需根据可移动机器人50的实时位置信息对场景地图上预设范围内的栅格进行更新,其中,所述预设范围可以为可移动机器人50可覆盖的全部栅格范围,也可以为用户自行设置的栅格范围。
由于拍摄设备44拍摄的可移动机器人50周围环境的图像信息时间间隔较长,如2-3秒获取一次,因此,可移动机器人50从当前关键帧到达下一关键帧的过程中,可移动机器人50的位置信息与场景地图中的栅格状态都会发生相应的更新,因此,为了保证对建立地图的精准与移动的效率,需将可移动机器人50从当前关键帧移动到下一关键帧的过程中,获取里程计46测到的位置信息,进而根据可移动机器人50位置的更新对地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息进行记录。当可移动机器人50移动至下一关键帧时,将记录的发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息与下一关键帧进行绑定。假设左边为当前关键帧,右边为下一关键帧,在可移动机器人50从当前关键帧向下一关键帧进行移动的过程中,对移动过程中发生的位置更新和/或状态更新都进行记录,其中,状态更新如图中阴影部分所示,当可移动机器人50到达下一关键帧时,图中所有已清扫区域、待清扫区域及障碍对应的栅格位置和/或状态都将与下一关键帧的信息(可移动机器人50在右侧的位置)关联起来。
通过本实施方式提供的可移动机器人50移动控制装置,对可移动机器人50在移动过程中地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息进行实时记录,并将更新后的栅格的位置信息和/或状态信息与可移动机器人50的关键帧进行绑定,从而能够实现对地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息进行实时、详细的更新,进而能够为可移动机器人50的移动效率提供基础。
所述路径规划模块43根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人50移动时,具体用于:
根据修正后的所述场地的地图,确定所述可移动机器人50的清扫方向与移动方向,其中,所述清扫方向与所述移动方向相垂直;
根据所述移动方向、所述清扫方向、以及所述可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围内的栅格确定所述可移动机器人50的移动路线;
根据规划后的移动路线,控制所述可移动机器人50在所述移动路线上移动。
当对场景地图完成修正后,根据场景地图,确定可移动机器人50的清扫方向与移动方向,其中,清扫方向与移动方向相垂直。实际应用中,可移动机器人50沿着移动方向进行移动,当遇到碰撞时,沿着清扫方向进行移动。
在本实施方式中,当确定了可移动机器人50的清扫方向与移动方向之后,根据清扫方向、移动方向与可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围确定可移动机器人50的移动路线,其中,可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围用于确定路线的宽度,由于相邻的两条路线需覆盖全部的栅格,故路线的宽度需小于等于可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围。
确定了可移动机器人50的移动路线之后,控制可移动机器人50按照该路线进行移动,直至移动途径覆盖全部区域。
通过本实施例提供的可移动机器人50移动控制装置,根据修正后的地图为可移动机器人50设置移动路线,通过结合清扫方向、移动方向与可移动机器人50移动时其覆盖的预设范围对移动路线进行规划,从而使可移动机器人50在移动路线上移动时能够覆盖待移动区域的全部栅格,进而保证了可移动机器人50移动的效率与完整性。
进一步的,在上述实施例的基础上,所述路径规划模块93根据规划后的移动路线,控制所述可移动机器人50在所述移动路线上移动时,具体用于:
检测所述可移动机器人50在所述移动路线上移动时是否发生碰撞;
若是,则根据修正后的所述场地的地图判断所述可移动机器人50在所述移动路线上是否完成移动;
若所述可移动机器人50在所述移动路线上已完成移动,则控制所述移动机器人沿着所述清扫方向移动到与所述移动路线相邻的其他移动路线上进行移动;
若所述可移动机器人50在所述移动路线上未完成移动,则控制所述移动机器人进行贴障碍物移动,所述障碍物在所述移动路线上。
在本实施方式中,在可移动机器人50在移动路线上移动时,检测其在当前路线上是否发生碰撞,若发生碰撞,则根据修正后的场景地图判断当前路线是否完成移动,若完成移动,则控制可移动机器人50向清扫方向移动,移动至与当前路线相邻的未移动过的路线后,沿上一移动路线相反的路线进行移动;若判断当前路线未完成移动,则可以判断当前路线上可能存在障碍,则控制可移动机器人50进行贴障碍移动。
进一步地,在上述实施例的基础上,所述装置还用于:
在控制所述移动机器人进行贴障碍物移动的过程中,若所述移动机器人移动到未清扫的移动路线,则控制所述移动机器人在所述未清扫的移动路线上移动;
在控制所述移动机器人进行贴障碍物移动的过程中,若所述移动机器人移动到已清扫的移动路线,则根据修正后的所述场地的地图确定距离所述移动机器人最近的未清扫的目标区域;和/或
从修正后的所述场地的地图中所述目标区域包括的栅格中确定出目标栅格,所述目标栅格与所述移动机器人距离最近;控制所述移动机器人移动到所述目标栅格;以所述目标栅格为起始点,控制所述移动机器人在所述目标区域中移动。
在本实施方式中,当前路线上存在障碍,根据修正后的场景地图判断可移动机器人50在贴障碍清扫过程中移动至未清扫的移动路线时,则控制可移动机器人50在未清扫路线上进行移动。
当前路线上存在障碍,根据修正后的场景地图判断可移动机器人50在贴障碍清扫过程中移动到已清扫的移动路线,则此时可以判断可移动机器人50当前位置附近区域已经清扫完毕,则此时根据修正后的地图确定距离移动机器人最近的未清扫的目标区域,确定目标区域中距离可移动机器人50当前位置最近的栅格为目标栅格,则控制可移动机器人50移动至目标栅格,并以目标栅格为起始点,为可移动机器人50设置移动路线,控制可移动机器人50在目标区域中进行移动,当目标区域清扫完毕之后,重复执行寻找距离可移动机器人50最近的目标区域的步骤,直至可移动机器人50的移动轨迹覆盖全部区域。
通过本实施例提供的可移动机器人50移动控制装置,当可移动机器人50贴障碍移动至未清扫的路线时,则控制可移动机器人50沿着未清扫路线进行清扫,若可移动机器人50移动至已清扫的路线,则根据修正后的地图确定距离可移动机器人50最近的未清扫区域为目标区域,并确定目标区域中距离可移动机器人50最近的目标栅格,其中,可以利用A*算法计算距离可移动机器人50距离最近的目标区域,也可以通过其他算法进行计算,本实施方式在此不做限制。控制可移动机器人50移动至目标栅格,并以目标栅格为起始点控制可移动机器人50在目标区域进行清扫,当目标区域清扫完毕之后,重复执行寻找距离可移动机器人50最近的目标区域的步骤,直至可移动机器人50的移动轨迹覆盖全部区域,从而提高可移动机器人50的移动效率与覆盖面积。
进一步的,在上述实施例的基础上,所述装置还用于:
若所述移动机器人向所述目标栅格移动的过程中多次与障碍物碰撞,则重新确定距离所述移动机器人最近的未清扫的目标区域;和/或
所述控制所述移动机器人移动到所述目标栅格,包括:
控制所述移动机器人沿着已清扫的移动路线对应的栅格移动到所述目标栅格
在本实施方式中,若可移动机器人50在向目标区域移动的过程中发生碰撞,则继续进行贴障碍移动,经过预设的时限后,若还停留在已清扫区域,则继续根据已修正的地图判断距离自身最近的待清扫区域,若在导航至某一目标区域的过程中发生的碰撞次数超过预设的阈值,则可以认定该目标区域可移动机器人50无法到达,为了提高移动效率,将该目标区域删除,继续寻找下一距离可移动机器人50最近的目标区域。
应该说明的是,由于场景地图中的栅格状态不同,因此经过不同状态的栅格时所消耗的时间也不同,可以判断的是,其大小顺序为:已清扫<待清扫<障碍<未探索区域。进一步地,可移动机器人50移动过程中可以覆盖多个栅格,而其覆盖的多个栅格中还分为两种栅格,一种是可移动机器人50中心覆盖的中心栅格,一种是与中心相邻的四个边缘栅格,当可移动机器人50再次经过这些栅格的时候,对不同的栅格所消耗的时间有所不同,可移动机器人50经过中心栅格的时间小于其余四个边缘栅格。因此,为了提高可移动机器人50的移动效率,当可移动机器人50向目标区域进行移动时,为了避免碰撞到障碍以及为了提高移动速度,则可以尽量控制可移动机器人50沿着已经清扫过的路线,优选地,可以尽量控制可移动机器人50按照其历史覆盖过的中心栅格进行移动。
通过本实施方式提供的可移动机器人50移动控制装置,当可移动机器人50向目标区域进行移动的过程中发生多次碰撞,则删除该目标区域,从而能够提高可移动机器人50的移动效率。当可移动机器人50可以到达目标区域的时候,则控制可移动机器人50尽量按照历史移动过的栅格进行移动,从而能够提高可移动机器人50移动的速度,进而能够提高可移动机器人50的移动效率。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,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)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种可移动机器人移动控制方法,其特征在于,包括:
确定所述可移动机器人的位置信息;
根据所述可移动机器人的位置信息的变化,更新所述可移动机器人所在场地的地图;
若当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值,则对已经确定的所述可移动机器人的位置信息进行修正;
根据修正前的位置信息和修正后的位置信息之间的位置偏差,对所述可移动机器人所在场地的地图中的栅格位置进行修正;
根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人移动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述可移动机器人的位置信息具体包括:
获取拍摄设备拍摄的可移动机器人周围环境的图像信息,通过所述图像信息确定所述可移动机器人的位置信息;和/或,通过测量可移动机器人与多个固定标记物之间的距离确定所述可移动机器人的位置信息;和/或,通过绝对坐标定位系统确定所述可移动机器人的位置信息;
和/或
所述根据所述可移动机器人的位置信息的变化,更新所述可移动机器人所在场地的地图,包括:
根据所述可移动机器人的当前位置信息,对所述地图中距离当前位置在预设范围内的栅格进行更新;
在所述可移动机器人从当前位置移动到下一位置的过程中,记录所述地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息;
根据所述发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息,确定所述可移动机器位于下一位置时所述可移动机器人所在场地的地图。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人移动,包括:
根据修正后的所述场地的地图,确定所述可移动机器人的清扫方向与移动方向,其中,所述清扫方向与所述移动方向相垂直;
根据所述移动方向、所述清扫方向、以及所述可移动机器人移动时其覆盖的预设范围内的栅格确定所述可移动机器人的移动路线;
根据规划后的移动路线,控制所述可移动机器人在所述移动路线上移动。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据规划后的移动路线,控制所述可移动机器人在所述移动路线上移动,包括:
检测所述可移动机器人在所述移动路线上移动时是否发生碰撞;
若是,则根据修正后的所述场地的地图判断所述可移动机器人在所述移动路线上是否完成移动;
若所述可移动机器人在所述移动路线上已完成移动,则控制所述移动机器人沿着所述清扫方向移动到与所述移动路线相邻的其他移动路线上进行移动;
若所述可移动机器人在所述移动路线上未完成移动,则控制所述移动机器人进行贴障碍物移动,所述障碍物在所述移动路线上。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在控制所述移动机器人进行贴障碍物移动的过程中,若所述移动机器人移动到未清扫的移动路线,则控制所述移动机器人在所述未清扫的移动路线上移动;
在控制所述移动机器人进行贴障碍物移动的过程中,若所述移动机器人移动到已清扫的移动路线,则根据修正后的所述场地的地图确定距离所述移动机器人最近的未清扫的目标区域;和/或
从修正后的所述场地的地图中所述目标区域包括的栅格中确定出目标栅格,所述目标栅格与所述移动机器人距离最近;控制所述移动机器人移动到所述目标栅格;以所述目标栅格为起始点,控制所述移动机器人在所述目标区域中移动。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述移动机器人向所述目标栅格移动的过程中多次与障碍物碰撞,则重新确定距离所述移动机器人最近的未清扫的目标区域;和/或
所述控制所述移动机器人移动到所述目标栅格,包括:
控制所述移动机器人沿着已清扫的移动路线对应的栅格移动到所述目标栅格。
7.一种可移动机器人移动控制装置,其特征在于,包括:定位模块、地图修正模块以及路径规划模块;其中,
所述定位模块用于确定可移动机器人的位置信息;
所述地图修正模块,用于根据所述可移动机器人的位置信息的变化,更新所述可移动机器人所在场地的地图;
所述定位模块,还用于判断若当前图像的特征点和历史图像的特征点之间的相似度大于预设值,则对已经确定的所述可移动机器人的位置信息进行修正;
所述地图修正模块,还用于根据修正前的位置信息和修正后的位置信息之间的位置偏差,对所述可移动机器人所在场地的地图中的栅格位置进行修正;
所述路径规划模块,用于根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人移动。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述定位模块具体用于获取拍摄设备拍摄的可移动机器人周围环境的图像信息,通过所述图像信息确定所述可移动机器人的位置信息;和/或,所述定位模块具体用于通过测量可移动机器人与多个固定标记物之间的距离确定所述可移动机器人的位置信息;和/或,所述定位模块具体用于通过以获取的绝对坐标确定所述可移动机器人的位置信息;
所述地图修正模块根据所述可移动机器人的位置信息的变化,更新所述可移动机器人所在场地的地图时,具体用于:
根据所述可移动机器人的当前位置信息,对所述地图中距离当前位置在预设范围内的栅格进行更新;
在所述可移动机器人从当前位置移动到下一位置的过程中,记录所述地图中发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息;
根据所述发生更新的栅格的位置信息和/或状态信息,确定所述可移动机器位于下一位置时所述可移动机器人所在场地的地图。
9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述路径规划模块根据修正后的所述场地的地图,控制所述可移动机器人移动时,具体用于:
根据修正后的所述场地的地图,确定所述可移动机器人的清扫方向与移动方向,其中,所述清扫方向与所述移动方向相垂直;
根据所述移动方向、所述清扫方向、以及所述可移动机器人移动时其覆盖的预设范围内的栅格确定所述可移动机器人的移动路线;
根据规划后的移动路线,控制所述可移动机器人在所述移动路线上移动。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述路径规划模块根据规划后的移动路线,控制所述可移动机器人在所述移动路线上移动时,具体用于:
检测所述可移动机器人在所述移动路线上移动时是否发生碰撞;
若是,则根据修正后的所述场地的地图判断所述可移动机器人在所述移动路线上是否完成移动;
若所述可移动机器人在所述移动路线上已完成移动,则控制所述移动机器人沿着所述清扫方向移动到与所述移动路线相邻的其他移动路线上进行移动;
若所述可移动机器人在所述移动路线上未完成移动,则控制所述移动机器人进行贴障碍物移动,所述障碍物在所述移动路线上。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述装置还用于:
在控制所述移动机器人进行贴障碍物移动的过程中,若所述移动机器人移动到未清扫的移动路线,则控制所述移动机器人在所述未清扫的移动路线上移动;
在控制所述移动机器人进行贴障碍物移动的过程中,若所述移动机器人移动到已清扫的移动路线,则根据修正后的所述场地的地图确定距离所述移动机器人最近的未清扫的目标区域:和/或
从修正后的所述场地的地图中所述目标区域包括的栅格中确定出目标栅格,所述目标栅格与所述移动机器人距离最近;
控制所述移动机器人移动到所述目标栅格;
以所述目标栅格为起始点,控制所述移动机器人在所述目标区域中移动。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,
若所述移动机器人向所述目标栅格移动的过程中多次与障碍物碰撞,则重新确定距离所述移动机器人最近的未清扫的目标区域和/或
所述路径规划模块控制所述移动机器人移动到所述目标栅格时,具体用于:
控制所述移动机器人沿着已清扫的移动路线对应的栅格移动到所述目标栅格。
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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108196456A (zh) * 2018-01-22 2018-06-22 青岛海尔空调器有限总公司 一种智能家居感控方法、装置及空调
CN108247647A (zh) * 2018-01-24 2018-07-06 速感科技(北京)有限公司 一种清洁机器人
CN108423141A (zh) * 2018-02-05 2018-08-21 浙江大学 一种水下作业机器人及其控制方法
CN108445503A (zh) * 2018-03-12 2018-08-24 吉林大学 基于激光雷达与高精度地图融合的无人驾驶路径规划算法
CN108836198A (zh) * 2018-08-03 2018-11-20 中国地质大学(武汉) 一种基于室内定位的智能清洁机器人系统
CN109238286A (zh) * 2018-08-31 2019-01-18 平安科技(深圳)有限公司 智能导航方法、装置、计算机设备及存储介质
CN110025260A (zh) * 2017-12-20 2019-07-19 东芝生活电器株式会社 自主行驶体以及自主行驶体系统
CN110531757A (zh) * 2019-07-30 2019-12-03 广州晒帝智能科技有限公司 基于履带式擦窗机器人的路径规划方法以及设备
WO2019233299A1 (zh) * 2018-06-05 2019-12-12 杭州海康机器人技术有限公司 地图构建方法、装置及计算机可读存储介质
CN110610649A (zh) * 2018-06-14 2019-12-24 北京京东尚科信息技术有限公司 用于生成地图的方法和装置
CN110633336A (zh) * 2018-06-05 2019-12-31 杭州海康机器人技术有限公司 激光数据搜索范围的确定方法、装置及存储介质
CN111103875A (zh) * 2018-10-26 2020-05-05 科沃斯机器人股份有限公司 避让的方法、设备及存储介质
CN111240310A (zh) * 2018-11-13 2020-06-05 北京奇虎科技有限公司 机器人避障处理的方法、装置及电子设备
CN111457928A (zh) * 2020-06-23 2020-07-28 北京云迹科技有限公司 机器人定位方法及装置
CN111735471A (zh) * 2020-07-28 2020-10-02 北京奇虎技术服务有限公司 导航路线生成方法、设备、存储介质及装置
CN111795687A (zh) * 2020-06-29 2020-10-20 深圳市优必选科技股份有限公司 一种机器人地图更新方法、装置、可读存储介质及机器人
CN111973079A (zh) * 2020-08-21 2020-11-24 苏州三六零机器人科技有限公司 拖地绕行区域设置方法、扫地机器人、设备及计算机可读介质
CN112099488A (zh) * 2020-08-14 2020-12-18 深圳拓邦股份有限公司 移动机器人的窄道通行方法、装置、割草机以及存储介质
CN112540600A (zh) * 2019-09-19 2021-03-23 苏州宝时得电动工具有限公司 自移动设备工作区域的边界修正方法及自移动设备
CN112859862A (zh) * 2021-01-15 2021-05-28 珠海市一微半导体有限公司 一种利用充电桩进行地图修正的方法及系统
CN112904331A (zh) * 2019-11-19 2021-06-04 杭州海康威视数字技术股份有限公司 移动轨迹的确定方法、装置、设备及存储介质
CN112932367A (zh) * 2021-03-05 2021-06-11 深圳拓邦股份有限公司 一种清洁设备的定点清扫方法与清洁设备
CN113334384A (zh) * 2018-12-05 2021-09-03 北京百度网讯科技有限公司 移动机器人控制方法、装置、设备及存储介质
WO2021233452A1 (zh) * 2020-05-22 2021-11-25 杭州海康机器人技术有限公司 一种地图更新方法以及装置
CN113749562A (zh) * 2021-08-13 2021-12-07 珠海格力电器股份有限公司 扫地机器人及其控制方法、装置、设备和存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090312871A1 (en) * 2006-07-27 2009-12-17 Jae-Yeong Lee System and method for calculating location using a combination of odometry and landmarks
CN105045263A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 杭州南江机器人股份有限公司 一种基于Kinect的机器人自定位方法
CN105928505A (zh) * 2016-04-19 2016-09-07 深圳市神州云海智能科技有限公司 移动机器人的位姿确定方法和设备
CN106607907A (zh) * 2016-12-23 2017-05-03 西安交通大学 一种移动视觉机器人及其测控方法
CN106896807A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 卡西欧计算机株式会社 自主移动装置以及自主移动方法
CN107063246A (zh) * 2017-04-24 2017-08-18 齐鲁工业大学 一种视觉导航/惯性导航的松散组合导航方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090312871A1 (en) * 2006-07-27 2009-12-17 Jae-Yeong Lee System and method for calculating location using a combination of odometry and landmarks
CN105045263A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 杭州南江机器人股份有限公司 一种基于Kinect的机器人自定位方法
CN106896807A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 卡西欧计算机株式会社 自主移动装置以及自主移动方法
CN105928505A (zh) * 2016-04-19 2016-09-07 深圳市神州云海智能科技有限公司 移动机器人的位姿确定方法和设备
CN106607907A (zh) * 2016-12-23 2017-05-03 西安交通大学 一种移动视觉机器人及其测控方法
CN107063246A (zh) * 2017-04-24 2017-08-18 齐鲁工业大学 一种视觉导航/惯性导航的松散组合导航方法

Cited By (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110025260A (zh) * 2017-12-20 2019-07-19 东芝生活电器株式会社 自主行驶体以及自主行驶体系统
CN108196456A (zh) * 2018-01-22 2018-06-22 青岛海尔空调器有限总公司 一种智能家居感控方法、装置及空调
CN108247647A (zh) * 2018-01-24 2018-07-06 速感科技(北京)有限公司 一种清洁机器人
US11654574B2 (en) 2018-01-24 2023-05-23 Qfeeltech (Beijing) Co., Ltd. Cleaning robot
US12042926B2 (en) 2018-01-24 2024-07-23 Qfeeltech (Beijing) Co., Ltd. Cleaning robot
CN108423141A (zh) * 2018-02-05 2018-08-21 浙江大学 一种水下作业机器人及其控制方法
CN108423141B (zh) * 2018-02-05 2020-03-31 浙江大学 一种水下作业机器人及其控制方法
CN108445503A (zh) * 2018-03-12 2018-08-24 吉林大学 基于激光雷达与高精度地图融合的无人驾驶路径规划算法
WO2019233299A1 (zh) * 2018-06-05 2019-12-12 杭州海康机器人技术有限公司 地图构建方法、装置及计算机可读存储介质
CN110633336A (zh) * 2018-06-05 2019-12-31 杭州海康机器人技术有限公司 激光数据搜索范围的确定方法、装置及存储介质
CN110610649A (zh) * 2018-06-14 2019-12-24 北京京东尚科信息技术有限公司 用于生成地图的方法和装置
US11713980B2 (en) 2018-06-14 2023-08-01 Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co., Ltd. Method and apparatus for generating map
CN108836198A (zh) * 2018-08-03 2018-11-20 中国地质大学(武汉) 一种基于室内定位的智能清洁机器人系统
CN108836198B (zh) * 2018-08-03 2023-08-04 中国地质大学(武汉) 一种基于室内定位的智能清洁机器人系统
CN109238286B (zh) * 2018-08-31 2024-05-03 平安科技(深圳)有限公司 智能导航方法、装置、计算机设备及存储介质
CN109238286A (zh) * 2018-08-31 2019-01-18 平安科技(深圳)有限公司 智能导航方法、装置、计算机设备及存储介质
CN111103875A (zh) * 2018-10-26 2020-05-05 科沃斯机器人股份有限公司 避让的方法、设备及存储介质
CN111103875B (zh) * 2018-10-26 2021-12-03 科沃斯机器人股份有限公司 避让的方法、设备及存储介质
CN111240310A (zh) * 2018-11-13 2020-06-05 北京奇虎科技有限公司 机器人避障处理的方法、装置及电子设备
CN113334384B (zh) * 2018-12-05 2024-03-01 北京百度网讯科技有限公司 移动机器人控制方法、装置、设备及存储介质
CN113334384A (zh) * 2018-12-05 2021-09-03 北京百度网讯科技有限公司 移动机器人控制方法、装置、设备及存储介质
CN110531757A (zh) * 2019-07-30 2019-12-03 广州晒帝智能科技有限公司 基于履带式擦窗机器人的路径规划方法以及设备
CN110531757B (zh) * 2019-07-30 2022-05-13 广州晒帝智能科技有限公司 基于履带式擦窗机器人的路径规划方法以及设备
CN112540600A (zh) * 2019-09-19 2021-03-23 苏州宝时得电动工具有限公司 自移动设备工作区域的边界修正方法及自移动设备
CN112904331B (zh) * 2019-11-19 2024-05-07 杭州海康威视数字技术股份有限公司 移动轨迹的确定方法、装置、设备及存储介质
CN112904331A (zh) * 2019-11-19 2021-06-04 杭州海康威视数字技术股份有限公司 移动轨迹的确定方法、装置、设备及存储介质
CN113701739A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 杭州海康机器人技术有限公司 一种地图更新方法以及装置
WO2021233452A1 (zh) * 2020-05-22 2021-11-25 杭州海康机器人技术有限公司 一种地图更新方法以及装置
CN113701739B (zh) * 2020-05-22 2023-08-18 杭州海康机器人股份有限公司 一种地图更新方法以及装置
CN111457928A (zh) * 2020-06-23 2020-07-28 北京云迹科技有限公司 机器人定位方法及装置
CN111795687B (zh) * 2020-06-29 2022-08-05 深圳市优必选科技股份有限公司 一种机器人地图更新方法、装置、可读存储介质及机器人
CN111795687A (zh) * 2020-06-29 2020-10-20 深圳市优必选科技股份有限公司 一种机器人地图更新方法、装置、可读存储介质及机器人
CN111735471A (zh) * 2020-07-28 2020-10-02 北京奇虎技术服务有限公司 导航路线生成方法、设备、存储介质及装置
CN112099488A (zh) * 2020-08-14 2020-12-18 深圳拓邦股份有限公司 移动机器人的窄道通行方法、装置、割草机以及存储介质
CN111973079B (zh) * 2020-08-21 2022-06-10 苏州三六零机器人科技有限公司 拖地绕行区域设置方法、扫地机器人、设备及计算机可读介质
CN111973079A (zh) * 2020-08-21 2020-11-24 苏州三六零机器人科技有限公司 拖地绕行区域设置方法、扫地机器人、设备及计算机可读介质
CN112859862A (zh) * 2021-01-15 2021-05-28 珠海市一微半导体有限公司 一种利用充电桩进行地图修正的方法及系统
CN112859862B (zh) * 2021-01-15 2024-09-24 珠海一微半导体股份有限公司 一种利用充电桩进行地图修正的方法及系统
CN112932367B (zh) * 2021-03-05 2022-06-17 深圳拓邦股份有限公司 一种清洁设备的定点清扫方法与清洁设备
CN112932367A (zh) * 2021-03-05 2021-06-11 深圳拓邦股份有限公司 一种清洁设备的定点清扫方法与清洁设备
CN113749562B (zh) * 2021-08-13 2022-08-16 珠海格力电器股份有限公司 扫地机器人及其控制方法、装置、设备和存储介质
CN113749562A (zh) * 2021-08-13 2021-12-07 珠海格力电器股份有限公司 扫地机器人及其控制方法、装置、设备和存储介质

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