CN113240770A - 机器人实时建图显示方法、系统、设备及介质 - Google Patents

机器人实时建图显示方法、系统、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机器人实时建图显示方法、系统、设备及介质。机器人实时建图显示方法，包括：与机器人建立通信连接，并向机器人下发建图指令；与机器人建立RTSP通信协议连接；控制机器人行走并扫描周围环境，并使机器人根据扫描结果生成的地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片；接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，并将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象；将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果。机器人实时建图显示系统，包括：通信连接模块；RTSP连接模块；控制地图生成模块；地图接收转换模块；地图绘制显示模块。本发明还提供了一种机器人实时建图显示设备及计算机可读存储介质。

Description

机器人实时建图显示方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明涉及机器人建图技术领域，特别是涉及一种机器人实时建图显示方法、系统、设备及介质。
背景技术
机器人通过激光扫描建筑物结构形成机器使用的地图，为保证机器人在建图过程中能完整扫描建筑物的实际平面结构，工程师需能实时完整的看到机器人扫描的当前地图。
现有技术的机器人实时建图显示方法通常是将机器人生成的PGM数据直接传输到操作端或者消费端，由于PGM数据较大，导致传输耗时，效率很低，容易出现传输延迟，影响地图的正常使用。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种机器人实时建图显示方法、系统、设备及介质。
第一方面，本发明提供一种机器人实时建图显示方法，包括：
与机器人建立通信连接，并向机器人下发建图指令；
与机器人建立RTSP通信协议连接；
控制机器人行走并扫描周围环境，并使机器人根据扫描结果生成的地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片；
接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，并将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象；
将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果。
上述技术方案在一种实施方式中，所述与机器人建立通信连接，包括：与机器人建立WiFi、或蓝牙、或移动通信连接。
上述技术方案在一种实施方式中，所述与机器人建立RTSP通信协议连接，包括：向机器人发送网络ip地址以及RTSP协议端口的端口号，机器人接收到网络ip地址和RTSP协议端口的端口号后，开启RTSP通信协议连接。
上述技术方案在一种实施方式中，所述控制机器人行走并扫描周围环境，包括：控制机器人行走并开启激光扫描周围环境。
上述技术方案在一种实施方式中，所述接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，包括：接收机器人通过RTSP通信协议向指定的网络ip地址及RTSP协议端口传输的地图JPG图片。
上述技术方案在一种实施方式中，所述将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象，包括：采用多线程任务将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象，并按时间顺序放入有序队列中。
上述技术方案在一种实施方式中，所述将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果，包括：从所述有序队列中取出Bitmap对象，绘制到界面并显示建图效果。
第二方面，本发明提供一种机器人实时建图显示系统，包括：
通信连接模块，配置用于与机器人建立通信连接，并向机器人下发建图指令；
RTSP连接模块，配置用于与机器人建立RTSP通信协议连接；
控制地图生成模块，配置用于控制机器人行走并扫描周围环境，并使机器人根据扫描结果生成的地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片；
地图接收转换模块，配置用于接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，并将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象；
地图绘制显示模块，配置用于将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果。
第三方面，本发明还提供一种机器人实时建图显示设备，所述设备包括存储装置和处理器，所述存储装置用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，所述处理器实现如上述任一项所述的机器人实时建图显示方法。
第四方面，本发明进一步提供一种计算机可读存储介质，其存储有至少一个程序，其特征在于，当所述程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的机器人实时建图显示方法。
相对于现有技术，本发明的机器人实时建图显示方法、系统、设备及介质通过控制机器人将地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片，并利用RTSP通信协议传输的地图JPG图片，大大减少传输的文件大小，提升传输效率，保证地图显示的实时性，有效解决现有技术传输PGM数据耗时、效率低、易延迟等问题，保障地图的正常使用。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的机器人实时建图显示方法的示例性流程框图。
图2是本发明的机器人实时建图显示系统的示例性实施方式之一。
图3是本发明的机器人实时建图显示系统的示例性实施方式之二。
具体实施方式
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
请参阅图1，图1是本发明的机器人实时建图显示方法的示例性流程框图。
第一方面，本发明提供一种机器人实时建图显示方法，包括：
步骤101.与机器人建立通信连接，并向机器人下发建图指令；
步骤102.与机器人建立RTSP通信协议连接；
步骤103.控制机器人行走并扫描周围环境，并使机器人根据扫描结果生成的地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片；
步骤104.接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，并将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象；
步骤105.将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果。
需要说明的是，上述步骤排序仅作为一种示例性说明，本申请并不对每个步骤的时序进行限定，在一些具体实施例中，可以对各步骤的顺序进行适应性调整。
在一种实施方式中，上述步骤101中，具体实施时，与机器人建立通信连接的为操作端，该操作端可以为手机、PC电脑、平板电脑、智能穿戴设备等，可以优选地在操作端内置建图APP或者网页链接、微信小程序等具体方式与机器人建立通信连接。
所述与机器人建立通信连接，包括：与机器人建立WiFi、或蓝牙、或移动通信连接。
比如，机器人通过内置的WiFi模块提供WiFi热点，工程师使用平板连接该热点，打开平板中内置的App，登录账号密码，使用内网建立通信连接，同机器人进行通信。
所述向机器人下发建图指令的具体示例性步骤：
操作端的建图App提供建图模块，工程师先选择需要建图的实际建筑物或者小区，例如：选择顺德碧桂园泮浦湾1栋3层新建地图，点击开始建图按钮，App将新建地图的组织Id及开始建图指令发送给机器人。
在一种实施方式中，上述步骤102中，所述与机器人建立RTSP通信协议连接，包括：向机器人发送网络ip地址以及RTSP协议端口的端口号，机器人接收到网络ip地址和RTSP协议端口的端口号后，开启RTSP通信协议连接。
具体实施时，采用RTSP流媒体协议往来与机器人之间的数据传输。传统的Http文件下载或者Socket通信形式会导致一定页面延迟和数据堆积问题，采用视频直播等流煤体的RTSP协议可保证建图过程中及时获取到最新的地图数据。
在操作端建图App下发建图指令后，向机器人发送操作端(本机)的网络ip地址以及建图RTSP协议端口的端口号，机器人接收到操作端的网络ip地址和RTSP协议端口的端口号后，开启RTSP连接，向此网络ip地址及RTSP协议端口发送地图数据，操作端建图App开始建立RTSP协议连接，监听对应的协议端口，接收此端口的地图数据。
在一种实施方式中，上述步骤103中，所述控制机器人行走并扫描周围环境，包括：控制机器人行走并开启激光扫描周围环境。
具体实施时，可以在机器人设置机器人导航系统和应用软件层，分别用于扫描周围环境和对根据扫描结果生成的数据进行处理，比如，利用机器人导航系统扫描周围环境获得地图PGM数据，机器人导航系统将地图PGM数据传输到机器人应用软件层，机器人应用软件层再将地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片。
当机器人接收到建图指令后，机器人导航系统开始启动激扫描周身范围建筑物，并保持新建地图对应的组织id，,根据扫描的结果生成地图PGM数据文件，传输给机器人应用软件层。
工程师可通过操作端建图App控制机器人前后、左右行走，同时可以设置机器人行走速度，控制机器人行走扫描包括建筑物在内的周围环境，进行地图绘制。
在一种实施方式中，上述步骤104中，所述接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，包括：接收机器人通过RTSP通信协议向指定的网络ip地址及RTSP协议端口传输的地图JPG图片。
具体地，机器人应用软件层读取其导航系统扫描出地图PGM数据文件后转换压缩成地图JPG图片文件用于传输。由于机器人导航系统扫描出的地图PGM数据文件较大且无法直接显示，直接传输耗时太久，会导致严重的地图展示延时，通过机器人应用软件层进行转换压缩后，可以实现无损压缩，大大减少传输的文件大小，提升传输效率，保证地图显示的实时性。将压缩后得到的地图JPG图片通过RTSP协议分包发送至操作端指定的网络ip地址及RTSP协议端口。
在一种实施方式中，上述步骤105中，所述将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象，包括：采用多线程任务将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象，并按时间顺序放入有序队列中。
具体实施时，当操作端获取到地图数据后，采用固定线程的线程池方式进行多线程处理，处理后的数据统一放入有序队列中，按照时间戳先后顺序进行排列，消费端依次取出消费。消费端是指实际使用地图数据的设备或客户端，比如，某一款扫地机器人或某地图应用客户端。
机器人建图过程中地图更新频率会变化，在机器人扫描时，地图高频率的变化，操作端获取到地图图片后需进行处理显示，图片处理是耗时操作，如果采用单任务处理完后再显示流程，可能出现处理不及时导致数据堆积，造成内存溢出或者显示不及时，采用多线程方式处理地图数据可加快数据处理效率，处理好的数据按照时间戳先后排序在队列中，在消费端依次取出可保证及时将建图效果显示出来。
比如，操作端建图App监听指定的RTSP协议端口后，获取到机器人发送的地图JPG图片数据，通过协议将分包数据合并，合并后的数据采用多线程任务进行数据转换，转换成建图App使用的bitmap对象，同时按照时间先后放入有序队列中。
在一种实施方式中，上述步骤106中，所述将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果，包括：从所述有序队列中取出Bitmap对象，绘制到界面并显示建图效果。
具体实施时，消费端可从所述有序队列中取出Bitmap对象，绘制到界面并显示建图效果。
第二方面，本发明提供一种机器人实时建图显示系统，包括：
通信连接模块，配置用于与机器人建立通信连接，并向机器人下发建图指令；
RTSP连接模块，配置用于与机器人建立RTSP通信协议连接；
控制地图生成模块，配置用于控制机器人行走并扫描周围环境，并使机器人根据扫描结果生成的地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片；
地图接收转换模块，配置用于接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，并将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象；
地图绘制显示模块，配置用于将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果。
所述通信连接模块、所述RTSP连接模块、控制地图生成模块及所述地图接收转换模块可集成于操作端，所述地图绘制显示模块可设置于操作端或者消费端。
请参阅图2，当所述所述通信连接模块、所述RTSP连接模块、控制地图生成模块、所述地图接收转换模块、所述地图绘制显示模块均集成于操作端时，操作端既可以实现与及机器人的通信连接、RTSP连接，又可以控制机器人进行地图绘制、接收机器人传输地图JPG图片，还可以将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象，并直接绘制到界面显示建图效果，即操作端实现通信、操作、传输、建图的所有功能。
请参阅图3，当所述所述通信连接模块、所述RTSP连接模块、控制地图生成模块、所述地图接收转换模块集成于操作端，所述地图绘制显示模块设置于消费端时，操作端实现通信、操作、传输功能，而对地图的实际使用和建图，则由消费端实现。
第三方面，本发明还提供一种机器人实时建图显示设备，所述设备包括存储装置和处理器，所述存储装置用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，所述处理器实现如所述的机器人实时建图显示方法。
所述设备还可以优选地包括通信接口，所述通信接口用于与外部设备进行通信和数据交互传输。
需要说明的是，所述存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(nonvolatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
在具体实现上，如果存储器、处理器及通信接口集成在一块芯片上，则存储器、处理器及通信接口可以通过内部接口完成相互间的通信。如果存储器、处理器和通信接口独立实现，则存储器、处理器和通信接口可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。
第四方面，本发明进一步提供一种计算机可读存储介质，其存储有至少一个程序，其特征在于，当所述程序被处理器执行时，实现如所述的机器人实时建图显示方法。
应当理解，所述计算机可读存储介质为可存储数据或程序的任何数据存储设备，所述数据或程序其后可由计算机系统读取。计算机可读存储介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备等。计算机可读存储介质还可分布在网络耦接的计算机系统中使得计算机可读代码以分布式方式来存储和执行。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方案中，计算机可读存储介质可以是非暂态的。
相对于现有技术，本发明的机器人实时建图显示方法、系统、设备及介质通过控制机器人将地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片，并利用RTSP通信协议传输的地图JPG图片，大大减少传输的文件大小，提升传输效率，保证地图显示的实时性，有效解决现有技术传输PGM数据耗时、效率低、易延迟等问题，保障地图的正常使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机器人实时建图显示方法，其特征在于，包括：
与机器人建立通信连接，并向机器人下发建图指令；
与机器人建立RTSP通信协议连接；
控制机器人行走并扫描周围环境，并使机器人根据扫描结果生成的地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片；
接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，并将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象；
将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果。
2.根据权利要求1所述的机器人实时建图显示方法，其特征在于，所述与机器人建立通信连接，包括：与机器人建立WiFi、或蓝牙、或移动通信连接。
3.根据权利要求1所述的机器人实时建图显示方法，其特征在于，所述与机器人建立RTSP通信协议连接，包括：向机器人发送网络ip地址以及RTSP协议端口的端口号，机器人接收到网络ip地址和RTSP协议端口的端口号后，开启RTSP通信协议连接。
4.根据权利要求1所述的机器人实时建图显示方法，其特征在于，所述控制机器人行走并扫描周围环境，包括：控制机器人行走并开启激光扫描周围环境。
5.根据权利要求3所述的机器人实时建图显示方法，其特征在于，所述接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，包括：接收机器人通过RTSP通信协议向指定的网络ip地址及RTSP协议端口传输的地图JPG图片。
6.根据权利要求5所述的机器人实时建图显示方法，其特征在于，所述将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象，包括：采用多线程任务将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象，并按时间顺序放入有序队列中。
7.根据权利要求6所述的机器人实时建图显示方法，其特征在于，所述将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果，包括：从所述有序队列中取出Bitmap对象，绘制到界面并显示建图效果。
8.一种机器人实时建图显示系统，其特征在于，包括：
通信连接模块，配置用于与机器人建立通信连接，并向机器人下发建图指令；
RTSP连接模块，配置用于与机器人建立RTSP通信协议连接；
控制地图生成模块，配置用于控制机器人行走并扫描周围环境，并使机器人根据扫描结果生成的地图PGM数据转换压缩成地图JPG图片；
地图接收转换模块，配置用于接收机器人通过RTSP通信协议传输的地图JPG图片，并将地图JPG图片转换成显示使用的Bitmap对象；
地图绘制显示模块，配置用于将Bitmap对象绘制到界面并显示建图效果。
9.一种机器人实时建图显示设备，其特征在于，所述设备包括存储装置和处理器，所述存储装置用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，所述处理器实现如权利要求1-7任一项所述的机器人实时建图显示方法。
10.一种计算机可读存储介质，其存储有至少一个程序，其特征在于，当所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的机器人实时建图显示方法。
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