CN111631639B - 全局栅格地图的地图遍历块建立方法、芯片及移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开全局栅格地图的地图遍历块建立方法、芯片及移动机器人，地图遍历块建立方法包括：步骤1、根据全局栅格地图的尺寸大小设置地图遍历块的边长，使得地图遍历块在全局栅格地图中占据足够大的栅格区域；步骤2、结合全局栅格地图的尺寸大小和步骤1确定的地图遍历块的边长的比值关系，计算全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量；步骤3、根据步骤2确定的地图遍历块的覆盖数量的约束作用，对步骤1确定的地图遍历块的边长进行逐行逐列的累加操作，以计算出每个地图遍历块的映射坐标，使得地图遍历块建立在所述全局栅格地图的每一行和每一列，降低了对移动机器人定位算力要求和地图数据存储空间要求。
Description
技术领域
本发明涉及地图区域分割的技术领域，尤其涉及一种全局栅格地图的地图遍历块建立方法、芯片及移动机器人。
背景技术
清洁机器人能够高效完成清洁任务的前提是具有一张描述周围环境的地图。在环境地图创建方面，机器人可以通过传感器并结合现有的SLAM(Simultaneous LocalizationAnd Mapping) 技术，通过采用沿边学习等方式获取环境的信息，并以此为基础建立描述环境特征的栅格地图。在地图建立之后，扫地机器人便可以进行清洁工作。
随着人们对清洁机器人工作效率要求的提高，特别是在一些大尺度室内全局环境下，扫地机机器人所需要采集的栅格信息量大幅度增加，这增加构建和使用栅格地图的软件资源，降低机器人使用全局栅格地图进行导航的效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开一种依靠全局地图的行列分布特征将栅格区块化处理的技术方案，具体如下：
一种全局栅格地图的地图遍历块建立方法，包括：步骤1、根据全局栅格地图的尺寸大小设置地图遍历块的边长，使得地图遍历块在全局栅格地图中占据足够大的栅格区域；步骤2、结合全局栅格地图的尺寸大小和步骤1确定的地图遍历块的边长的比值关系，计算全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量；步骤3、根据步骤2确定的地图遍历块的覆盖数量的约束作用，对步骤1确定的地图遍历块的边长进行逐行逐列的累加操作，以计算出每个地图遍历块的映射坐标，使得地图遍历块建立在所述全局栅格地图的每一行和每一列；其中，每一个地图遍历块都是依据其映射坐标及其边长合并对应的栅格而成。与现有技术相比，本发明将地图中每行每列的栅格合并建立起一定尺寸大小和数量的地图遍历块，实现将大尺度全局栅格地图划分为多个地图子区域，降低了对移动机器人的导航定位算力要求和地图数据存储空间要求，降低资源消耗。
进一步地，所述全局栅格地图的每一行的地图遍历块都设置在水平坐标轴方向上且在竖直坐标轴方向上的投影重合，所述全局栅格地图的每一列的地图遍历块都设置在竖直坐标轴方向上且在水平坐标轴方向上的投影重合；全局坐标轴方向包括竖直坐标轴方向和水平坐标轴方向。本发明将全局地图上的栅格逐行逐列地合并区块化处理为规则分布的地图遍历块。
进一步地，所述步骤1具体包括：步骤11、预先设置一个标准边长；步骤12、判断所述全局栅格地图的长和宽是否都大于标准边长的2倍，是则设置所述地图遍历块的边长为标准边长，否则进入步骤13；步骤13、判断所述全局栅格地图的长和宽是否都大于标准边长，是则设置所述地图遍历块的边长为标准边长的二分之一，否则进入步骤14；步骤14、设置所述地图遍历块的边长为标准边长的四分之一；其中，所述全局栅格地图是矩形地图区域。使得地图遍历块在全局栅格地图中占据足够大的栅格区域，方便机器人遍历标记适应范围上的地图路径信息。
进一步地，所述步骤2具体包括：计算所述全局栅格地图的有效长度与所述地图遍历块的边长的比值，并加一处理，获得全局栅格地图在竖直坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量；计算所述全局栅格地图的有效宽度与所述地图遍历块的边长的比值，并加一处理，获得全局栅格地图的水平坐标轴方向上建立的地图遍历块的覆盖数量。使得所述覆盖数量的所述地图遍历块完整地标记所述全局工作区域的环境信息。
进一步地，所述步骤3具体包括：步骤31、以全局栅格地图的左下角栅格位置为参考原点；然后进入步骤32；步骤32、从这个参考原点开始，将参考原点在竖直坐标轴上坐标加上地图遍历块的边长来计算确定当前建立的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，同时确定当前的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与参考原点在水平坐标轴上的坐标相等，然后进入步骤33；其中，这个参考原点是全局栅格地图的各个全局坐标轴上坐标值最小的位置；步骤33、判断在竖直坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则进入步骤34，否则进入步骤35；步骤34、将当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定出同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，同时确定同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标相同，然后返回步骤33，实现在同一竖直坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐行确定出同一竖直坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；步骤35、将当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长来，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，同时确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标相同，然后进入步骤36，实现在同一水平坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐列确定出同一水平坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；步骤36、判断在水平坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的水平坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则返回步骤33，否则确定已经逐行逐列地计算出所述全局栅格地图中的每个地图遍历块的映射坐标，使得所述全局栅格地图的每一行和每一列都建立起所述地图遍历块，完成所述全局栅格地图的区块化处理。该技术方案根据前述步骤确定的地图遍历块的覆盖数量所起到的地图边界约束作用，对确定的地图遍历块的边长进行逐行逐列的累加操作，包括先遍历当前一列，再遍历下一列，直到遍历完水平坐标轴方向上的分布的所有列的地图遍历块，从而确定每个地图遍历块的映射坐标，将地图遍历块布局到所述全局栅格地图的每一行和每一列的规则区域块上，实现在全局栅格地图分割为所述地图遍历块。
进一步地，所述步骤3具体包括：步骤31、以全局栅格地图的左下角栅格位置为参考原点；然后进入步骤32；步骤32、从这个参考原点开始，将参考原点在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，同时确定当前的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与参考原点在竖直坐标轴上的坐标相等，然后进入步骤33；其中，这个参考原点是全局栅格地图的各个全局坐标轴上坐标值最小的位置；步骤33、判断在水平坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的水平坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则进入步骤34，否则进入步骤35；步骤34、将当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长来，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，同时确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标相同，然后进入步骤33，实现在同一水平坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐列确定出同一水平坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；步骤35、将当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定出同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，同时确定同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标相同，然后返回步骤36，实现在同一竖直坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐行确定出同一竖直坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；步骤36、判断在竖直坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则返回步骤33，否则确定已经逐行逐列地计算出所述全局栅格地图中的每个地图遍历块的映射坐标，使得所述全局栅格地图的每一行和每一列都建立起所述地图遍历块，完成所述全局栅格地图的区块化处理。该技术方案的技术效果同上书技术方案的相同。
进一步地，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴方向上的坐标大于或等于地图遍历块在竖直坐标轴方向上的映射坐标，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴方向上的坐标小于或等于这个地图遍历块在竖直坐标轴方向上的映射坐标与这个地图遍历块的边长的和值减一的结果，机器人遍历过的栅格点在水平坐标轴方向上的坐标大于或等于地图遍历块在水平坐标轴方向上的映射坐标，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴方向上的坐标小于或等于这个地图遍历块在水平坐标轴方向上的映射坐标与这个地图遍历块的边长的和值减一的结果，确定机器人遍历过的这个栅格点位于这个地图遍历块内，使得当清洁机器人遍历过所述地图遍历块内部的任一栅格时，标记对应的地图遍历块为已走过的地图遍历块，本技术方案定义地图遍历块的左侧边界包含于其内部区域，定义地图遍历块的右侧边界包含于水平坐标轴方向上的相邻地图遍历块内部区域；定义地图遍历块的下侧边界包含于其内部区域，定义地图遍历块的上侧边界包含于竖直坐标轴方向上的相邻地图遍历块内部区域。
一种芯片，内置控制程序，所述控制程序用于通过执行所述地图遍历块建立方法，来划分移动机器人实时构建的全局栅格地图。
一种移动机器人，该移动机器人内置所述的芯片。
附图说明
图1是本发明实施例公开的一种全局栅格地图的地图遍历块建立方法的方法流程图。
图2是本发明实施例公开的地图遍历块的边长设置方法的方法流程图。
图3是本发明的一种实施例公开的地图遍历块的映射坐标的计算方法的方法流程图。
具体实施方式
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详细描述。为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
本发明实施例公开一种全局栅格地图的地图遍历块建立方法，这个地图遍历块建立方法可以在清洁机器人按照预设清扫方式对全局工作区域进行清扫遍历之前执行，以便于移动机器人对区块化处理后的全局工作区域进行清扫。如图1所示，该地图遍历块建立方法包括：步骤S1、根据全局栅格地图的尺寸大小（包括地图长度和宽度）设置地图遍历块的边长，使得地图遍历块建立方法在全局栅格地图中占据一定覆盖范围的栅格区域,这个栅格区域范围是本领域技术人员根据清洁机器人的尺寸大小和所处的工作区域而设置的；步骤S2、结合全局栅格地图的尺寸大小和步骤S1确定的地图遍历块的边长的比值关系，计算全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上（包括全局坐标系的X轴和Y轴方向）的地图遍历块的覆盖数量，其中，地图遍历块相当于全局栅格地图划分出的子区域；步骤S3、根据步骤S2确定的地图遍历块的覆盖数量的约束作用，对步骤S1确定的地图遍历块的边长进行逐行逐列的累加操作，以计算出每个地图遍历块的映射坐标，使得地图遍历块建立在所述全局栅格地图的每一行和每一列，即地图遍历块的覆盖数量可以确定出全局栅格地图的边界信息，约束地图遍历块在所述全局栅格地图的每一行和每一列的分布数量和位置，其中，每一个地图遍历块都是依据其映射坐标及其边长合并对应的栅格而成。本发明将地图中每行每列的栅格合并建立起一定尺寸大小和数量的地图遍历块，每一个地图遍历块都与实际环境中占据一个小块区域对应，只要将栅格的大小设置的稍微大一些，可以规划出机器人的大体路径即可，减少计算量，易于机器人进行地图信息的处理；所述地图遍历块建立方法实现将大尺度全局栅格地图划分为多个地图子区域，降低了对移动机器人的导航定位算力要求和地图数据存储空间要求，节约全局地图中的栅格面的运算资源，加快数据处理速度。可运用于路径规划、沿边行走、回充路径规划的覆盖率和区域面积计算。
需要说明的是，所述全局栅格地图的每一行的地图遍历块都设置在水平坐标轴方向上且在竖直坐标轴方向上的投影重合，所述全局栅格地图的每一列的地图遍历块都设置在竖直坐标轴方向上且在水平坐标轴方向上的投影重合；全局坐标轴方向包括竖直坐标轴方向和水平坐标轴方向。本发明将全局地图上的栅格逐行逐列地合并建立为规则分布的地图遍历块。等效于将全局地图分割成一块一块的小地图块。
作为一种实施例，如图2公开的地图遍历块的边长设置方法的流程图所示，所述步骤S1具体包括：步骤S11、预先设置一个标准边长E，其最大值可以设置为16，使得每一个地图遍历块最大填充16X16个栅格，然后进入步骤S12。本实施例的全局工作区域对应的所述全局栅格地图是矩形地图，填充覆盖所述全局栅格地图的地图遍历块是正方形。步骤S12、判断所述全局栅格地图的长和宽是否都大于标准边长的2倍，是则设置所述地图遍历块的边长为标准边长，否则进入步骤S13；步骤S13、判断所述全局栅格地图的长和宽是否都大于标准边长，是则设置所述地图遍历块的边长为标准边长的二分之一，否则进入步骤S14；步骤S14、设置所述地图遍历块的边长为标准边长的四分之一。与现有技术相比，每16X16个地图栅格构成的地图遍历块实现对所述全局栅格地图的栅格膨胀处理，使得地图遍历块在全局栅格地图中占据足够大的栅格区域，方便机器人遍历标记适应范围上的地图路径信息。从而将栅格的大小设置的稍微大一些，只需要规划出机器人的大体路径即可，减少计算量，适合使用于路径规划、沿边行走、回充路径规划。
在本实施例中，计算所述全局栅格地图的有效长度与所述地图遍历块的边长的比值，并加一处理，获得全局栅格地图的竖直坐标轴方向上建立的地图遍历块的覆盖数量；计算所述全局栅格地图的有效宽度与所述地图遍历块的边长的比值，并加一处理，获得全局栅格地图的水平坐标轴方向上建立的地图遍历块的覆盖数量。这里的加一处理的必要性在于，软件系统在所述全局栅格地图的有效长度与所述地图遍历块的边长的比值时会取整，忽略掉小数部分，所以需要加一处理保证前述覆盖数量的地图遍历块完整记录实际覆盖的全局工作区域，提高空间区域的冗余度。
在按照前述方法确定所述地图遍历块的边长的基础上，通过计算确定所述全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的地图遍历块的个数，具体分为：所述全局栅格地图的所述竖直坐标轴方向（即长度方向上）的地图遍历块的个数H=全局栅格地图的有效长度与所述地图遍历块的边长的比值+1，所述全局栅格地图的所述水平坐标轴方向（即宽度方向上）的地图遍历块的个数W=全局栅格地图的有效宽度与所述地图遍历块的边长的比值+ 1。本实施例中的有效长度和有效宽度包括让机器人遍历的栅格区域，用于构建所述地图遍历块。
作为一种实施例，如图3公开的每个地图遍历块的映射坐标的计算方法的流程图所示，所述步骤S3具体包括：步骤S31、以全局栅格地图的左下角栅格位置为参考原点，然后进入步骤S32；以全局栅格地图的左下角为参考原点，计算所述地图遍历块的映射坐标。假设minx、miny分别为全局栅格地图的参考原点坐标，也分别等效于全局栅格地图X轴上的最小坐标值和全局栅格地图Y轴上的最小坐标值；i设置为所述地图遍历块在X轴方向上相对于参考原点的偏移量，i+1相当于在水平坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数；j设置为所述地图遍历块在Y轴方向上相对于参考原点的偏移量，j+1相当于在竖直坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数；e为所述地图遍历块的边长； X(i,j)是所述地图遍历块在全局栅格地图的水平坐标轴方向上的映射坐标，Y(i,j)是所述地图遍历块在全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的映射坐标。步骤S32、从这个参考原点坐标位置（minx，miny）开始，将竖直坐标轴上的参考原点坐标加上地图遍历块的边长，来计算确定当前的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，即j=0时获得在竖直坐标轴上的最小映射坐标Y(i,j)=j*e+ miny=miny，同时确定当前的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与参考原点在水平坐标轴上的坐标minx相等，然后进入步骤S33。步骤S33、判断在竖直坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数j是否小于全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量H，是则进入步骤S34，否则进入步骤S35。步骤S34、将当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定出同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，即Y(i,j+1)= (j+1)*e+ miny，形成同一竖直坐标轴方向上相邻的Y轴映射坐标，每进入步骤S34一次，j就自动加一；同时确定同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标X(i,j+1)与当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标X(i,j)相同，然后返回步骤S33，实现在同一竖直坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐行确定出同一竖直坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标。步骤S35、将当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，即i=0时获得在水平坐标轴上的最小映射坐标X(i,j)= i*e+ minx=minx，其中每进入步骤S35一次，i就自动加一；同时确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标Y(i+1,j)与当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标Y(i,j)相同，然后进入步骤S36，实现在同一水平坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐列确定出同一水平坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标。步骤S36、判断在水平坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数i是否小于全局栅格地图的水平坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量W，是则返回步骤S33，否则确定已经逐行逐列地计算出所述全局栅格地图中的每个地图遍历块的映射坐标，使得所述全局栅格地图的每一行和每一列都建立起所述地图遍历块,完成所述全局栅格地图的区块化处理。所以按照所述地图遍历块在X轴和Y轴方向上相对于参考原点的偏移量以及边长，可以计算出所述地图遍历块在X轴方向上最小映射坐标X(i,j)= i*e+ minx，以及其在Y轴方向上最小映射坐标Y(i,j)=j*e+miny，由此确定所述全局栅格地图的X轴方向和Y轴方向的地图遍历块所处的栅格坐标范围,即所述地图遍历块在X轴方向所处的栅格坐标范围是大于或等于X(i,j)，但小于或等于X(i,j)+e-1；地图遍历块在Y轴方向所处的栅格坐标范围是大于或等于Y(i,j)，但小于或等于Y(i,j)+e-1；从而按照所述全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的地图遍历块的个数及其所处的栅格坐标范围，将地图遍历块布局到所述全局栅格地图的每一行和每一列。前述实施例根据前述步骤确定的地图遍历块的覆盖数量所起到的地图边界约束作用，对确定的地图遍历块的边长进行逐行逐列的累加操作，包括先遍历当前一列，再遍历下一列，直到遍历完水平坐标轴方向上的分布的所有列的地图遍历块，从而确定每个地图遍历块的映射坐标，将地图遍历块构建到所述全局栅格地图的每一行和每一列的规则区域块上，实现在全局栅格地图分割为所述地图遍历块。
作为另一种实施例，所述步骤S3还可以包括：步骤31、以全局栅格地图的左下角栅格位置为参考原点；然后进入步骤32；步骤32、从这个参考原点开始，将参考原点在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，同时确定当前的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与参考原点在竖直坐标轴上的坐标相等，然后进入步骤33；其中，这个参考原点是全局栅格地图的各个全局坐标轴上坐标值最小的位置；步骤33、判断在水平坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的水平坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则进入步骤34，否则进入步骤35；步骤34、将当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长来，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，同时确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标相同，然后进入步骤33，实现在同一水平坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐列确定出同一水平坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；步骤35、将当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定出同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，同时确定同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标相同，然后返回步骤36，实现在同一竖直坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐行确定出同一竖直坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；步骤36、判断在竖直坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则返回步骤33，否则确定已经逐行逐列地计算出所述全局栅格地图中的每个地图遍历块的映射坐标，使得所述全局栅格地图的每一行和每一列都建立起所述地图遍历块，完成所述全局栅格地图的区块化处理。与前述实施例相比，本实施例先遍历当前一行，再遍历下一行，直到遍历完竖直坐标轴方向上的分布的所有行的地图遍历块，其中涉及的坐标值累加步骤同前述实施例相似，故不再赘述。
作为一种优选例，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴上的坐标大于或等于地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴上的坐标小于或等于这个地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与这个地图遍历块的边长的和值减一的结果，机器人遍历过的栅格点在水平坐标轴上的坐标大于或等于地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴上的坐标小于或等于这个地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与这个地图遍历块的边长的和值减一的结果，确定机器人遍历过的这个栅格点位于这个地图遍历块内。因此，判断所述全局栅格地图的一个栅格位置坐标（a,b）是否属于一个所述遍历地图块的方法包括：判断a是否同时满足大于或等于X(i,j)，且小于或等于X(i,j)+e-1；同时判断b是否同时满足大于或等于Y(i,j)，且小于或等于Y(i,j)+e-1；当这个栅格位置坐标（a,b）同时满足上面两个判断条件时，则确定这个栅格位置坐标（a,b）位于所述地图遍历块内。使得当清洁机器人遍历过所述地图遍历块内部的任一栅格时，标记对应的地图遍历块为已走过的地图遍历块，本实施例定义地图遍历块的左侧边界包含于其内部区域，定义地图遍历块的右侧边界包含于水平坐标轴方向上的相邻地图遍历块内部区域，则地图遍历块的左侧边界与其右侧边界之间的区域和地图遍历块的左侧边界都属于同一地图遍历块，其内部包含的栅格属于组成这个地图遍历块的栅格，同时本实施例定义地图遍历块的下侧边界包含于其内部区域，定义地图遍历块的上侧边界包含于竖直坐标轴方向上的相邻地图遍历块内部区域，则地图遍历块的下侧边界与其上侧边界之间的区域和地图遍历块的下侧边界都属于同一地图遍历块，其内部包含的栅格属于组成这个地图遍历块的栅格。
当清洁机器人按照所述预设清扫方式遍历过所述地图遍历块内部的任一栅格时，比如清洁机器人遍历栅格位置坐标（a,b）时，标记对应所属的地图遍历块为已走过的地图遍历块；使得清洁机器人在全局工作区域内已经遍历的清扫路径由已走过的地图遍历块组成，相对于逐个栅格标记的方式，地图遍历块记录更大的路径区域范围，减小标记同一段路径所用的标记块的数目，降低了对清洁机器人的算力要求和存储空间要求，减少建图时间。
一种芯片，内置控制程序，所述控制程序用于通过执行所述地图遍历块建立方法，来划分移动机器人实时构建的全局栅格地图。要理解本文所述的实施例可以由硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任意组合来实现。对于硬件实现方式，处理单元可以在一个或多个专用集成电路(ASIC) 、数字信号处理器(DSP) 、数字信号处理器件(DSPD) 、可编程逻辑器件(PLD) 、现场可编程门阵列(FPGA) 、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计以执行本文所述功能的其他电子单元、或其组合内实现。当以软件、固件、中间件或微代码、程序代码或代码段来实现实施例时，可以将它们存储在诸如存储组件的机器可读介质中。
一种移动机器人，该移动机器人内置所述的芯片。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种全局栅格地图的地图遍历块建立方法，其特征在于，包括：
步骤1、根据全局栅格地图的尺寸大小设置地图遍历块的边长；
步骤2、结合全局栅格地图的尺寸大小和步骤1确定的地图遍历块的边长的比值关系，计算全局栅格地图的各个全局坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量；
步骤3、根据步骤2确定的地图遍历块的覆盖数量的约束作用，对步骤1确定的地图遍历块的边长进行逐行逐列的累加操作，以计算出每个地图遍历块的映射坐标，使得地图遍历块建立在所述全局栅格地图的每一行和每一列；
其中，每一个地图遍历块都是依据其映射坐标及其边长合并对应的栅格而成；
所述步骤3具体包括：
步骤31、以全局栅格地图的左下角栅格位置为参考原点；然后进入步骤32；
步骤32、从这个参考原点开始，将参考原点在竖直坐标轴上坐标加上地图遍历块的边长来计算确定当前建立的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，同时确定当前的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与参考原点在水平坐标轴上的坐标相等，然后进入步骤33；其中，这个参考原点是全局栅格地图的各个全局坐标轴上坐标值最小的位置；
步骤33、判断在竖直坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则进入步骤34，否则进入步骤35；
步骤34、将当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定出同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，同时确定同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标相同，然后返回步骤33，实现在同一竖直坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐行确定出同一竖直坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；
步骤35、将当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长来，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，同时确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标相同，然后进入步骤36，实现在同一水平坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐列确定出同一水平坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；
步骤36、判断在水平坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的水平坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则返回步骤33，否则确定已经逐行逐列地计算出所述全局栅格地图中的每个地图遍历块的映射坐标，使得所述全局栅格地图的每一行和每一列都建立起所述地图遍历块，完成所述全局栅格地图的区块化处理；
或者，所述步骤3具体包括：
步骤31、以全局栅格地图的左下角栅格位置为参考原点；然后进入步骤32；
步骤32、从这个参考原点开始，将参考原点在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，同时确定当前的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与参考原点在竖直坐标轴上的坐标相等，然后进入步骤33；其中，这个参考原点是全局栅格地图的各个全局坐标轴上坐标值最小的位置；
步骤33、判断在水平坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的水平坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则进入步骤34，否则进入步骤35；
步骤34、将当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长来，计算确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，同时确定同一水平坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标相同，然后进入步骤33，实现在同一水平坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐列确定出同一水平坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；
步骤35、将当前确定的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标加上地图遍历块的边长，计算确定出同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，同时确定同一竖直坐标轴方向上相邻的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与当前确定的地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标相同，然后返回步骤36，实现在同一竖直坐标轴方向的覆盖数量的约束作用下，逐行确定出同一竖直坐标轴方向上的每个地图遍历块的映射坐标；
步骤36、判断在竖直坐标轴方向上已经确定映射坐标的地图遍历块的个数是否小于全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量，是则返回步骤33，否则确定已经逐行逐列地计算出所述全局栅格地图中的每个地图遍历块的映射坐标，使得所述全局栅格地图的每一行和每一列都建立起所述地图遍历块，完成所述全局栅格地图的区块化处理。
2.根据权利要求1所述地图遍历块建立方法，其特征在于，所述全局栅格地图的每一行的地图遍历块都设置在水平坐标轴方向上且在竖直坐标轴方向上的投影重合，所述全局栅格地图的每一列的地图遍历块都设置在竖直坐标轴方向上且在水平坐标轴方向上的投影重合；
全局坐标轴方向包括竖直坐标轴方向和水平坐标轴方向。
3.根据权利要求2所述地图遍历块建立方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
步骤11、预先设置一个标准边长，然后进入步骤12；
步骤12、判断所述全局栅格地图的长和宽是否都大于标准边长的2倍，是则设置所述地图遍历块的边长为标准边长，否则进入步骤13；
步骤13、判断所述全局栅格地图的长和宽是否都大于标准边长，是则设置所述地图遍历块的边长为标准边长的二分之一，否则进入步骤14；
步骤14、设置所述地图遍历块的边长为标准边长的四分之一；
其中，所述全局栅格地图是矩形地图区域，所述地图遍历块是正方形。
4.根据权利要求3所述地图遍历块建立方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
计算所述全局栅格地图的有效长度与所述地图遍历块的边长的比值，并加一处理，获得全局栅格地图的竖直坐标轴方向上的地图遍历块的覆盖数量；
计算所述全局栅格地图的有效宽度与所述地图遍历块的边长的比值，并加一处理，获得全局栅格地图的水平坐标轴方向上建立的地图遍历块的覆盖数量。
5.根据权利要求4所述地图遍历块建立方法，其特征在于，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴上的坐标大于或等于地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴上的坐标小于或等于这个地图遍历块在竖直坐标轴上的映射坐标与这个地图遍历块的边长的和值减一的结果，机器人遍历过的栅格点在水平坐标轴上的坐标大于或等于地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标，机器人遍历过的栅格点在竖直坐标轴上的坐标小于或等于这个地图遍历块在水平坐标轴上的映射坐标与这个地图遍历块的边长的和值减一的结果，确定机器人遍历过的这个栅格点位于这个地图遍历块内。
6.根据权利要求5所述地图遍历块建立方法，其特征在于，当清洁机器人遍历过所述地图遍历块内部的任一栅格时，标记对应的地图遍历块为已走过的地图遍历块。
7.一种芯片，内置控制程序，其特征在于，所述控制程序用于通过执行权利要求1至6中任一项所述地图遍历块建立方法，来划分移动机器人实时构建的全局栅格地图。
8.一种移动机器人，其特征在于，该移动机器人内置权利要求7所述的芯片。
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