CN110164288A - 一种基于自建图的静态地图在线更新方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了激光建图技术领域的一种基于自建图的静态地图在线更新方法和装置，旨在解决现有技术中移动机器人扫描建图需要人工控制的技术问题，获取初始扫描地图；对初始扫描地图进行映射处理；获取可移动机器人实际所处的位置信息以及扫描范围内的空白空间信息和可探测物体信息，更新初始扫描地图，获得数值化扫描地图；将数值化扫描地图与已有地图进行比较，判断空白空间信息和可探测物体信息，并确定下一步移动路线；直至可移动机器人完成静态地图的更新。本发明可以自动完成地图的更新，不需要人工控制机器人的运行，避免了因操作不当造成的机器人损坏问题，提高了绘图过程中机器人运行的稳定性，同时绘制的地图更加清晰准确。

Description

一种基于自建图的静态地图在线更新方法和装置

技术领域

本发明属于激光建图技术领域，具体涉及一种基于自建图的静态地图在线更新方法和装置。

背景技术

如今，很多AGV机器人（移动机器人）通过手柄或者键盘操控，操控机器人扫描整个场地，然后建一张比较清晰的地图；但是这样可能会碰撞到物体，导致机器人和物体不同程度的损坏；需要控制者精准的操控，不然速度过快或者操控不稳定，会导致建的地图有重影或者建图不完整。所以在控制者操控机器人的基础上，涉及一种AGV机器人自建图的新功能，通过AGV机器人自建图，小车通过激光扫描到一定区域，可探知到哪些区域为空白空间，若探测到空白空间，AGV便朝向该空间自动行驶，扫描地图；当AGV运行到该空白空间之后，继续通过激光扫描空白区域，扫描到之后向该区域移动扫描地图，就这样扫描到这个空间地图。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于自建图的静态地图在线更新方法和装置，以解决现有技术中移动机器人扫描建图需要人工控制的技术问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于自建图的静态地图在线更新方法，包括以下步骤：

a、获取初始扫描地图；

b、对初始扫描地图进行映射处理；

c、获取可移动机器人实际所处的位置信息以及扫描范围内的空白空间信息和可探测物体信息，更新初始扫描地图，获得数值化扫描地图；

d、将数值化扫描地图与已有地图进行比较，更新已有地图，判断空白空间信息和可探测物体信息，并确定下一步移动路线；

e、重复上述步骤，直至可移动机器人完成静态地图的更新。

所述步骤a包括以下步骤：

aa、通过安装在可移动机器人上的2D激光传感器扫描设定范围内的环境信息；

ab、采用breshman算法对扫描得到的周围环境信息进行处理，将2D激光传感器的激光扫略过的空白区域标记为0，有物体的区域在激光射线的终点标记为1，形成初始扫描地图。

所述步骤b包括以下步骤：

ba、将初始扫描地图中的空白空间映射为初始数值化扫描地图的物体值0；

bb、将初始扫描地图中的可探测物体映射为初始数值化扫描地图的物体值1。

所述已有地图包括初始载入可移动机器人系统的静态地图和上一次扫描后已经完成更新的静态地图。

确定下一步移动路线的方法是：相对于同一区域，若均显示为空白空间，则可移动机器人会自动移动至空白空间并对周围环境继续扫描；若任意一张地图显示为可探测物体，则可移动机器人会自动绕过可探测物体所在区域并继续对周围环境进行扫描。

进行静态地图在线更新的装置，包括安装在可移动机器人上的获取模块、映射模块、更新模块、判断模块，

所述获取模块包括2D激光传感器，用于对周围环境进行扫描，获取初始扫描地图，并将初始扫描地图发送给映射模块，

所述映射模块用于对初始扫描地图进行映射处理，并将处理后的地图发送给更新模块，

所述更新模块用于获取可移动机器人实际所处的位置信息以及扫描范围内的空白空间信息和可探测物体信息，更新初始扫描地图，获得数值化扫描地图，并将数值化扫描地图发送给判断模块，

所述判断模块用于将数值化扫描地图与已有地图进行比较，判断空白空间信息和可探测物体信息，并确定下一步移动路线。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

（1）本发明所述方法和装置利用激光数据在线调整移动机器人的静态地图，能够长时间的保证移动机器人运行于局部环境渐变的工作环境中，对于渐变的环境具有一定的自适应性，满足移动机器人长期安全稳定的运行要求；

（2）本发明所述方法和装置可以自动完成地图的更新，不需要人工控制机器人的运行，避免了因操作不当造成的机器人损坏问题，提高了绘图过程中机器人运行的稳定性，同时绘制的地图更加清晰准确。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于自建图的静态地图在线更新方法和装置的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，是本发明所述基于自建图的静态地图在线更新方法和装置的流程示意图。

本发明实施例所述装置通过安装在可移动机器人上的获取模块、映射模块、更新模块、判断模块实现静态地图的在线更新。获取模块包括2D激光传感器，用于对周围环境进行扫描，获取初始扫描地图，并将初始扫描地图发送给映射模块；映射模块用于对初始扫描地图进行映射处理，并将处理后的地图发送给更新模块；更新模块用于获取可移动机器人实际所处的位置信息以及扫描范围内的空白空间信息和可探测物体信息，更新初始扫描地图，获得数值化扫描地图，并将数值化扫描地图发送给判断模块；判断模块用于将数值化扫描地图与已有地图进行比较，判断空白空间信息和可探测物体信息，并确定下一步移动路线。

本发明所述方法和装置利用激光数据在线调整移动机器人的静态地图，能够长时间的保证移动机器人运行于局部环境渐变的工作环境中，对于渐变的环境具有一定的自适应性，满足移动机器人长期安全稳定的运行要求。具体的，静态地图在线更新方法，首先利用安装在移动机器人上的2D激光传感器扫描设定范围内的移动机器人周围环境信息，然后采用breshman算法对扫描得到的周围环境信息进行处理，将2D激光传感器的激光扫略过的空白区域标记为0，有物体的区域在激光射线的终点标记为1，形成初始扫描地图；然后将初始扫描地图中的空白空间映射为初始数值化扫描地图的物体值0，将初始扫描地图中的可探测物体映射为初始数值化扫描地图的物体值1；根据实时扫描数据获取可移动机器人实际所处的位置信息以及扫描范围内的空白空间信息和可探测物体信息，更新初始扫描地图，获得数值化扫描地图；将数值化扫描地图与已有地图进行比较，更新已有地图，判断空白空间信息和可探测物体信息，并确定下一步移动路线。确定下一步移动路线的方法是：相对于同一区域，若均显示为空白空间，则可移动机器人会自动移动至空白空间并对周围环境继续扫描；若任意一张地图显示为可探测物体，则可移动机器人会自动绕过可探测物体所在区域并继续对周围环境进行扫描。将第一次扫描后生成的数值化扫描地图与预先载入移动机器人系统的静态地图进行比较；以后每扫描一次后生成的数值化扫描地图均与前一次扫描后已经完成更新的静态地图进行比较。不断重复扫描、比较、更新，直至扫描后获得的地图与上一次更新后的地图没有差异，可移动机器人完成静态地图的更新。

本发明所述方法和装置可以自动完成地图的更新，不需要人工控制机器人的运行，避免了因操作不当造成的机器人损坏问题，提高了绘图过程中机器人运行的稳定性，同时绘制的地图更加清晰准确。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于自建图的静态地图在线更新方法，其特征是，包括以下步骤：

a、获取初始扫描地图；

b、对初始扫描地图进行映射处理；

c、获取可移动机器人实际所处的位置信息以及扫描范围内的空白空间信息和可探测物体信息，更新初始扫描地图，获得数值化扫描地图；

d、将数值化扫描地图与已有地图进行比较，更新已有地图，判断空白空间信息和可探测物体信息，并确定下一步移动路线；

e、重复上述步骤，直至可移动机器人完成静态地图的更新。

2.根据权利要求1所述的基于自建图的静态地图在线更新方法，其特征是，所述步骤a包括以下步骤：

aa、通过安装在可移动机器人上的2D激光传感器扫描设定范围内的环境信息；

ab、采用breshman算法对扫描得到的周围环境信息进行处理，将2D激光传感器的激光扫略过的空白区域标记为0，有物体的区域在激光射线的终点标记为1，形成初始扫描地图。

3.根据权利要求1所述的基于自建图的静态地图在线更新方法，其特征是，所述步骤b包括以下步骤：

ba、将初始扫描地图中的空白空间映射为初始数值化扫描地图的物体值0；

bb、将初始扫描地图中的可探测物体映射为初始数值化扫描地图的物体值1。

4.根据权利要求1所述的基于自建图的静态地图在线更新方法，其特征是，所述已有地图包括初始载入可移动机器人系统的静态地图和上一次扫描后已经完成更新的静态地图。

5.根据权利要求1所述的基于自建图的静态地图在线更新方法，其特征是，确定下一步移动路线的方法是：相对于同一区域，若均显示为空白空间，则可移动机器人会自动移动至空白空间并对周围环境继续扫描；若任意一张地图显示为可探测物体，则可移动机器人会自动绕过可探测物体所在区域并继续对周围环境进行扫描。

6.一种基于自建图的静态地图在线更新装置，其特征是：包括安装在可移动机器人上的获取模块、映射模块、更新模块、判断模块，

所述获取模块包括2D激光传感器，用于对周围环境进行扫描，获取初始扫描地图，并将初始扫描地图发送给映射模块，

所述映射模块用于对初始扫描地图进行映射处理，并将处理后的地图发送给更新模块，

所述更新模块用于获取可移动机器人实际所处的位置信息以及扫描范围内的空白空间信息和可探测物体信息，更新初始扫描地图，获得数值化扫描地图，并将数值化扫描地图发送给判断模块，

所述判断模块用于将数值化扫描地图与已有地图进行比较，判断空白空间信息和可探测物体信息，并确定下一步移动路线。