CN114234977A - 一种多机器人地图建立方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多机器人地图建立方法、装置、设备及介质，该方法通过获取多个机器人的初始定位坐标，并基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置；当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据；通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图，提高地图的更新效率，且多机器人构建的地图稳定性更高。

Description

一种多机器人地图建立方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种多机器人地图建立方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人功能越来越丰富，使用场景也越来越复杂，尤其在开放环境中，机器人的工作环境变化频繁，对机器人的感知、定位和行为控制要求非常高。目前市面上的机器人多以单台机器人对环境进行初始扫图，然后以此为地图运行工作，通过单台机器人建立地图效率较低，且在环境发生改变或机器人本身出现bug时建立的地图稳定性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为通过单台机器人建立地图效率低且在环境发生改变时稳定性较差，因此，本发明提供一种多机器人地图建立方法、装置、设备及介质，通过多个机器人对分配给各自的目标区域进行扫描，得到目标区域的当前地图数据，并用新得到的当前地图数据替换掉原来存储的历史地图数据，提高地图的更新效率，保证地图的稳定性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种多机器人地图建立方法，包括：

基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置；

当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据；

通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图。

进一步地，在基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置之前，所述多机器人地图建立方法还包括：

检测每个机器人是否存储有目标区域的历史地图；

若存储有目标区域的历史地图，则将历史地图上的指定位置坐标作为机器人的初始定位坐标；

若没有存储目标区域的历史地图，则定义一个坐标作为机器人的初始定位坐标。

进一步地，所述基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置，包括：

获取机器人基于各自的初始定位坐标到达指定位置后对周围环境进行扫描得到实际环境数据；

基于初始定位坐标，将机器人扫描的实际环境数据与历史地图中对应位置的地图环境数据进行比较，若一致，则表示机器人基于初始定位坐标到达指定位置。

进一步地，所述通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，包括：

当机器人建立的当前地图数据在替换历史地图中目标区域对应的地图数据时，若出现重复数据，则根据各机器人建立当前地图数据时携带的时间戳对重复数据进行处理，得到有效替换数据，并基于所述有效替换数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据。

进一步地，所述通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据之后，所述多机器人地图建立方法还包括：

检测历史地图中是否存在未替换区域；

当存在未替换区域时，则检测各机器人的工作状态，并选取一个空闲状态的机器人作为新机器人；

对新机器人指定初始定位坐标，并基于新机器人的初始定位坐标确定该新机器人是否到达指定位置；

当新机器人到达指定位置，则实时获取新机器人扫描未替换区域的周围环境建立的当前地图数据，并基于新机器人建立的当前地图数据替换历史地图中的未替换区域对应的地图数据。

进一步地，在生成新的地图后，所述多机器人地图建立方法还包括：

将新的地图下发给每个机器人，并基于各机器人在当前时刻扫描的实际环境数据在新的地图上重新计算机器人的定位，得到新定位结果；

将得到的新定位结果发送给对应的机器人，以使机器人基于新定位结果按照新的地图运行。

一种多机器人地图建立装置，包括：

机器人定位验证模块，用于基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置；

当前地图数据建立模块，用于当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据；

地图数据更新模块，用于通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图。

进一步地，所述还用于地图数据更新模块还用于当机器人建立的当前地图数据在替换历史地图中目标区域对应的地图数据时，若出现重复数据，则根据各机器人建立当前地图数据时携带的时间戳对重复数据进行处理，得到有效替换数据，并基于所述有效替换数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种多机器人地图建立方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种多机器人地图建立方法。

本发明提供的一种多机器人地图建立方法、装置、设备及介质，通过获取多个机器人的初始定位坐标，并基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置；当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据；通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图，提高地图的更新效率，且多机器人构建的地图稳定性更高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种多机器人地图建立方法的流程图。

图2为本发明一种多机器人地图建立方法的另一流程图。

图3为本发明一种多机器人地图建立方法的另一流程图。

图4为图1中步骤S210的一具体流程图。

图5为本发明一种多机器人地图建立方法的另一流程图。

图6为本发明一种多机器人地图建立装置的示意图。

图7为本发明计算机设备的一示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种多机器人地图建立方法，包括如下步骤：

S10：基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置。

其中，初始定位坐标指在地图上对各机器人指定的位置坐标。

具体地，根据每个机器人需要扫描的目标区域，对每个机器人分配一个初始定位坐标，以保证机器人是从开发人员指定的位置开始运行的。机器人在得到各自的初始定位坐标后，根据初始定位坐标运行到指定位置。

S20：当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据。

其中，当前地图数据指机器人对目标区域的实际周围环境进行扫描，建立的当前时刻的地图数据。

具体地，机器人到达指定位置后，边运行边通过自身安装的各种传感器对周围环境进行扫描，并将扫描后得到的数据作为当前地图数据实时发送给服务器。

进一步地，机器人在扫描目标区域的周围环境时，若碰到故障无法移动，由于不确定机器人无法移动的原因，可能是机器人运行过程中本身出现故障，也可能是机器人在运行过程碰到障碍物无法绕行，或者两者都发生，本实施例重新指派一个机器人在目标区域运行，扫描周围环境并建立当前地图数据。

S30：通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图。

具体地，每个机器人在根据周围环境建立好当前地图数据后，会根据目标区域标识将建立好的当前地图数据发送给服务器，服务器根据接收到的当前地图数据对历史地图中的目标区域对应的地图数据进行替换，即根据机器人建立好的当前地图数据覆盖掉历史地图中的旧数据，已生成新的地图。

进一步地，当根据机器人建立的当前地图数据替换历史地图中目标区域对应的地图数据时，若出现重复数据，则根据各机器人建立当前地图数据时携带的时间戳对重复数据进行处理，选择时间戳最新(即时间靠后)的数据作为有效替换数据，并基于有效替换数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据。

具体地，如1号机器人在目标区域A中扫描周围环境时，不小心扫描到了相邻目标区域B中的一些环境，2号机器人在目标区域A中扫描周围环境时，不小心扫描到了相邻目标区域A中的一些环境，则两个机器人对同一种环境分别扫描了一次，建立的当前地图数据中有一部分数据出现了重复，为解决这一问题，本实施例根据每个机器人建立的当前地图数据携带的时间戳确定时间戳最新的数据作为有效替换数据，并基于有效替换数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据。

进一步地，机器人在实际扫描时，有些区域是无法到达的，如一个机器人在门外的目标区域扫描，一个机器人在门内的目标区域扫描，门附近的区域无法扫描到的，因此，如图2所示，在步骤S30，通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据之后，多机器人地图建立方法还包括：

S41：检测历史地图中是否存在未替换区域。

S42：当存在未替换区域时，则检测各机器人的工作状态，并选取一个空闲状态的机器人作为新机器人。

S43：对新机器人指定初始定位坐标，并基于新机器人的初始定位坐标确定该新机器人是否到达指定位置。

S44：当新机器人到达指定位置，则实时获取新机器人扫描未替换区域的周围环境建立的当前地图数据，并基于新机器人建立的当前地图数据替换历史地图中的未替换区域对应的地图数据。

如未替换区域为一扇门所在的附近区域，则选取一个空闲状态的机器人作为新机器人，并指定该新机器人根据指定的初始定位坐标到达指定的位置，完成对未替换区域的扫描，得到根据未替换区域扫描的环境数据建立的当前地图数据，并基于新机器人建立的当前地图数据替换历史地图中的未替换区域对应的地图数据，以使建立的新地图更加完整。

进一步地，在基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置之前，如图3所示，多机器人地图建立方法还包括：

S101：检测每个机器人是否存储有目标区域的历史地图。

S102：若存储有目标区域的历史地图，则将历史地图上的指定位置坐标作为机器人的初始定位坐标。

S103：若没有存储目标区域的历史地图，则定义一个坐标作为机器人的初始定位坐标。

其中，历史地图指目标区域对应的历史地图数据。初始定位坐标指机器人在开始运行时由开发人员指定的位置坐标。

具体地，为方便机器人运行需要在每个目标区域设置一个指定位置作为机器人运行时的初始位置，该初始位置可以确定机器人在目标区域开始运行时的初始位置，以确定机器人是从开发人员设定好的指定位置开始运行的，为机器人运行提供一个准确的数据来源。

进一步地，如图4所示，步骤S10中，基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置，具体包括如下步骤：

S11：获取机器人基于各自的初始定位坐标到达指定位置后对周围环境进行扫描得到实际环境数据。

S12：基于初始定位坐标，将机器人扫描的实际环境数据与历史地图中对应位置的地图环境数据进行比较，若一致，则表示机器人基于初始定位坐标到达指定位置。若不一致，则人为将机器人移动至指定位置。

具体地，实际环境数据指机器人根据初始定位坐标到达指定位置扣，对周环境进行扫描得到的真实数据，该实际环境数据包括但不限于机器人所在位置周围的建筑物轮廓和位置(如电梯的形状，距离机器人所在位置的方位和距离等)。

进一步地，如图5所示，在生成新的地图后，多机器人地图建立方法还包括：

S51：将新的地图下发给每个机器人，并基于各机器人在当前时刻扫描的实际环境数据在新的地图上重新计算机器人的定位，得到新定位结果。

S52：将得到的新定位结果发送给对应的机器人，以使机器人基于新定位结果按照新的地图运行。

本发明提供的一种多机器人地图建立方法，通过获取多个机器人的初始定位坐标，并基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置；当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据；通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图，提高地图的更新效率，且多机器人构建的地图稳定性更高。

实施例2

如6所示，提供一种多机器人地图建立装置，该一种多机器人地图建立装置与上述实施例中一种多机器人地图建立方法一一对应，包括机器人定位验证模块10、当前地图数据建立模块20和地图数据更新模块30。

机器人定位验证模块10，用于基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置。

当前地图数据建立模块20，用于当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据。

地图数据更新模块30，用于通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图。

进一步地，地图数据更新模块还用于当机器人建立的当前地图数据在替换历史地图中目标区域对应的地图数据时，若出现重复数据，则根据各机器人建立当前地图数据时携带的时间戳对重复数据进行处理，得到有效替换数据，并基于有效替换数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据。

关于一种多机器人地图建立装置的具体限定可以参见上文中对于一种多机器人地图建立方法的限定，在此不再赘述。上述一种多机器人地图建立装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

实施例3

如图7示，本实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括计算机可读存储介质、内存储器。该计算机可读存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为计算机可读存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储一种多机器人地图建立方法中涉及到的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种多机器人地图建立方法。

本实施例提供的一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中一种多机器人地图建立的方法的步骤，例如图1所示的步骤10至步骤S30或者，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中一种多机器人地图建立的装置的各模块/单元的功能，例如图6示模块10至模块30功能。为避免重复，这里不再赘述。

实施例4

本实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中一种多机器人地图建立方法的步骤，例如图1所示的步骤S10-S30或者图3至图5所示的步骤，为避免重复，这里不再赘述。或者，处理器执行计算机程序时实现一种多机器人地图建立装置这一实施例中的各模块/单元的功能，例如图6示的模块10至模块30功能。为避免重复，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、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单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多机器人地图建立方法，其特征在于，包括：

基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置；

当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据；

通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图。

2.根据权利要求1所述的一种多机器人地图建立方法，其特征在于，在基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置之前，所述多机器人地图建立方法还包括：

检测每个机器人是否存储有目标区域的历史地图；

若存储有目标区域的历史地图，则将历史地图上的指定位置坐标作为机器人的初始定位坐标；

若没有存储目标区域的历史地图，则定义一个坐标作为机器人的初始定位坐标。

3.根据权利要求1所述的一种多机器人地图建立方法，其特征在于，所述基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置，包括：

获取机器人基于各自的初始定位坐标到达指定位置后对周围环境进行扫描得到实际环境数据；

基于初始定位坐标，将机器人扫描的实际环境数据与历史地图中对应位置的地图环境数据进行比较，若一致，则表示机器人基于初始定位坐标到达指定位置。

4.根据权利要求1所述的一种多机器人地图建立方法，其特征在于，所述通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，包括：

当机器人建立的当前地图数据在替换历史地图中目标区域对应的地图数据时，若出现重复数据，则根据各机器人建立当前地图数据时携带的时间戳对重复数据进行处理，得到有效替换数据，并基于所述有效替换数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据。

5.根据权利要求4所述的一种多机器人地图建立方法，其特征在于，在所述通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据之后，所述多机器人地图建立方法还包括：

检测历史地图中是否存在未替换区域；

当存在未替换区域时，则检测各机器人的工作状态，并选取一个空闲状态的机器人作为新机器人；

对新机器人指定初始定位坐标，并基于新机器人的初始定位坐标确定该新机器人是否到达指定位置；

当新机器人到达指定位置，则实时获取新机器人扫描未替换区域的周围环境建立的当前地图数据，并基于新机器人建立的当前地图数据替换历史地图中的未替换区域对应的地图数据。

6.根据权利要求1所述的一种多机器人地图建立方法，其特征在于，在生成新的地图后，所述多机器人地图建立方法还包括：

将新的地图下发给每个机器人，并基于各机器人在当前时刻扫描的实际环境数据在新的地图上重新计算机器人的定位，得到新定位结果；

将得到的新定位结果发送给对应的机器人，以使机器人基于新定位结果按照新的地图运行。

7.一种多机器人地图建立装置，其特征在于，包括：

机器人定位验证模块，用于基于各机器人的初始定位坐标确定对应的机器人是否达到指定位置；

当前地图数据建立模块，用于当机器人到达指定位置，则实时获取各机器人通过扫描目标区域的周围环境建立的当前地图数据；

地图数据更新模块，用于通过各机器人建立的当前地图数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据，生成新的地图。

8.根据权利要求7所述的一种多机器人地图建立装置，其特征在于，所述地图数据更新模块还用于当机器人建立的当前地图数据在替换历史地图中目标区域对应的地图数据时，若出现重复数据，则根据各机器人建立当前地图数据时携带的时间戳对重复数据进行处理，得到有效替换数据，并基于所述有效替换数据替换掉历史地图中目标区域对应的地图数据。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述一种多机器人地图建立方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述一种多机器人地图建立方法。

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