CN115096293B - 多机器人协作的探测地图构建方法、装置及扫雷机器人 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及机器人技术领域,提供了多机器人协作的探测地图构建方法、装置及扫雷机器人。该方法包括:第一机器人采集初始探测点位的局部环境信息;根据局部环境信息构建栅格地图并确定每一栅格的栅格类型;若根据接收到的其他协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息、与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定不存在目标待探测栅格,则将局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至远程服务器;当接收到远程服务器发送的反馈信息时,停止执行扫雷探测任务。本公开在多个机器人的协作下,可完成对未知且环境复杂多变的待扫雷区域的完全探测,并提高探测工作效率。
Description
技术领域
本公开涉及机器人技术领域,尤其涉及多机器人协作的探测地图构建方法、装置及扫雷机器人。
背景技术
目前,全球有68个国家埋有近1亿枚未清除的地雷及其他爆炸物,其中伊拉克、阿富汗等国家有1000万枚以上,许多地方还在不断地埋下新的地雷。目前世界上每年约有2~2.6万人因触雷而失去生命。
目前大多数的探雷和排雷都是依赖于人工手动完成,其危险系数非常高。由于扫雷机器人可替代传统的人工手动探雷和排雷工作,有效地降低人员伤亡,所以扫雷机器人大量替代人工排雷将成为未来的发展趋势。
现有的扫雷机器人在面对未知且环境复杂多变的待扫雷区域时,无法实现完全探测,且工作效率较低。
发明内容
有鉴于此,本公开实施例提供了一种多机器人协作的探测地图构建方法、装置及扫雷机器人,以解决现有的扫雷机器人在面对未知且环境复杂多变的待扫雷区域时,无法实现完全探测,且工作效率较低的问题。
本公开实施例的第一方面,提供了一种多机器人协作的探测地图构建方法,包括:
第一机器人:
响应于远程服务器下发的扫雷探测任务,采集初始探测点位的局部环境信息,扫雷探测任务包括待探测区域的区域地图信息,区域地图信息包括多个区域边界点,初始探测点位于待探测区域内的任一位置,且初始探测点位不与区域边界点重叠;
根据局部环境信息构建栅格地图,并确定栅格地图上的每一个栅格的栅格类型;
将初始探测点位对应的栅格确定为初始探测栅格,采集其在初始探测栅格的初始位置信息和初始探测信息;
若根据初始探测信息确定初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将初始探测栅格标记为已探测栅格;
接收其他协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息,其他协作机器人包括第二机器人、第三机器人和第四机器人;
根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格;
若不存在目标待探测栅格,则将局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至远程服务器;
当接收到远程服务器发送的已完成对待探测区域的全局探测地图的构建的反馈信息时,停止执行扫雷探测任务,全局探测地图包括待探测区域的全局环境信息、地雷分布信息以及扫雷进度信息。
本公开实施例的第二方面,提供了一种多机器人协作的探测地图构建装置,包括:
响应模块,被配置为响应于远程服务器下发的扫雷探测任务,采集初始探测点位的局部环境信息,扫雷探测任务包括待探测区域的区域地图信息,区域地图信息包括多个区域边界点,初始探测点位于待探测区域内的任一位置,且初始探测点位不与区域边界点重叠;
构建模块,被配置为根据局部环境信息构建栅格地图,并确定栅格地图上的每一个栅格的栅格类型;
采集模块,被配置为将初始探测点位对应的栅格确定为初始探测栅格,采集其在初始探测栅格的初始位置信息和初始探测信息;
标记模块,被配置为若根据初始探测信息确定初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将初始探测栅格标记为已探测栅格;
接收模块,被配置为接收其他协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息,其他协作机器人包括第二机器人、第三机器人和第四机器人;
确定模块,被配置为根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格;
上传模块,被配置为若不存在目标待探测栅格,则将局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至远程服务器;
执行模块,被配置为当接收到远程服务器发送的已完成对待探测区域的全局探测地图的构建的反馈信息时,停止执行扫雷探测任务,全局探测地图包括待探测区域的全局环境信息、地雷分布信息以及扫雷进度信息。
本公开实施例的第三方面,提供了一种扫雷机器人,包括包括控制器,分别与控制器连接并受控于控制器的移动机构、排雷机械臂、定位系统、传感器系统、图像采集系统和电能供应系统;控制器包括第二方面的探测地图构建装置。
本公开实施例与现有技术相比,其存在的有益效果至少包括:通过第一机器人,响应于远程服务器下发的扫雷探测任务,采集初始探测点位的局部环境信息,扫雷探测任务包括待探测区域的区域地图信息,区域地图信息包括多个区域边界点,初始探测点位于待探测区域内的任一位置,且初始探测点位不与区域边界点重叠;根据局部环境信息构建栅格地图,并确定栅格地图上的每一个栅格的栅格类型;将初始探测点位对应的栅格确定为初始探测栅格,采集其在初始探测栅格的初始位置信息和初始探测信息;若根据初始探测信息确定初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将初始探测栅格标记为已探测栅格;接收其他协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息,其他协作机器人包括第二机器人、第三机器人和第四机器人;根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格;若不存在目标待探测栅格,则将局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至远程服务器;当接收到远程服务器发送的已完成对待探测区域的全局探测地图的构建的反馈信息时,停止执行扫雷探测任务,全局探测地图包括待探测区域的全局环境信息、地雷分布信息以及扫雷进度信息,在多个机器人的协作下,能够很好地完成对未知且环境复杂多变的待扫雷区域的完全探测,并且提高了探测工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,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,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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它的附图。
图1是本公开实施例的一种应用场景的场景示意图;
图2是本公开实施例提供的一种多机器人协作的探测地图构建方法的流程示意图;
图3是本公开实施例提供的多机器人协作的探测地图构建方法中的一种机器人在待探测区域内执行分布探测任务的示意图;
图4是本公开实施例提供的一种多机器人协作的探测地图构建装置的结构示意图;
图5是本公开实施例提供的一种扫雷机器人的结构示意图;
图6是本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本公开实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本公开的描述。
下面将结合附图详细说明根据本公开实施例的一种多机器人协作的探测地图构建方法、装置和扫雷机器人。
图1是本公开实施例的一种应用场景的场景示意图。该应用场景可以包括第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104、远程服务器105以及网络106。
第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104,可以是形状、大小、结构相同或者不完全相同的机器人。以第一机器人101为例,第一机器人101可包括控制器,以及分别与控制器连接并受控于该控制器的移动机构、排雷机械臂、定位系统、传感器系统、图像采集系统和电能供应系统。
其中,第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104可以统称为其他协作机器人。
在一示例性实施例中,控制器可以采用基于ARM9内核的S3C2410处理器。移动机构采用履带和行走轮的复合结构,其中行走轮包括两个主动轮和两个从动轮,且两个从动轮在同轴上分别安装有一个编码器。排雷机械臂可以是具有6自由度的机械臂。定位系统主要包括惯性测量单元((inertial measurement unit, IMU))和北斗定位装置,惯性测量单元为结合加速度计、陀螺仪、磁力计的电子设备。传感器系统包括激光雷达传感器、超声波距离传感器、红外传感器等传感器件。图像采集系统包括双目/单目摄像装置。电能供应系统可以是蓄电池,也可以是充电电池或者太阳能电池等。
远程服务器105可以是提供各种服务的服务器,例如,对与其建立通信连接的机器人发送的请求进行接收的后台服务器,该后台服务器可以对终端设备发送的请求进行接收和分析等处理,并生成处理结果。服务器可以是一台服务器,也可以是由若干台服务器组成的服务器集群,或者还可以是一个云计算服务中心,本公开实施例对此不作限制。
需要说明的是,服务器可以是硬件,也可以是软件。当服务器为硬件时,其可以是为机器人提供各种服务的各种电子设备。当服务器为软件时,其可以是为机器人提供各种服务的多个软件或软件模块,也可以是为机器人提供各种服务的单个软件或软件模块,本公开实施例对此不作限制。
网络106可以是无需布线就能实现各种通信设备互联的无线网络,例如,4G/5G等移动通信网络、蓝牙(Bluetooth)、近场通信(Near Field Communication,NFC)、红外(Infrared)等,本公开实施例对此不作限制。
第一机器人101可以经由网络106分别与远程服务器105、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104建立通信连接,以接收或发送信息等。在面对未知且环境复杂多变的待扫雷区域时,通常单个机器人是无法很好地完成待扫雷区域的扫雷探测任务。为了实现对待扫雷区域的完全探测并提高执行扫雷探测任务的工作效率,优选采用多个机器人相互协作的方式来完成对扫雷区域的扫雷探测任务。具体的,第一机器人101响应于远程服务器105下发的扫雷探测任务,采集初始探测点位的局部环境信息,扫雷探测任务包括待探测区域的区域地图信息,区域地图信息包括多个区域边界点,初始探测点位于待探测区域内的任一位置,且初始探测点位不与区域边界点重叠;然后,根据局部环境信息构建栅格地图,并确定栅格地图上的每一个栅格的栅格类型;将初始探测点位对应的栅格确定为初始探测栅格,采集其在初始探测栅格的初始位置信息和初始探测信息;若根据初始探测信息确定初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将初始探测栅格标记为已探测栅格;接收其他协作机器人(第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104)共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息;根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格;若不存在目标待探测栅格,则将局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至远程服务器105;远程服务器105可根据接收到各个机器人上传的局部环境信息、位置信息和探测信息,构建待探测区域的全局探测地图,全局探测地图包括待探测区域的全局环境信息、地雷分布信息以及扫雷进度信息,并在构建完成后向各个机器人返回已完成对待探测区域的全局探测地图的构建的反馈信息;当第一机器人101接收到该反馈信息时,停止执行扫雷探测任务。通过上述多个机器人相互协作的方式,可以很好地完成对未知且环境复杂多变的待扫雷区域的完全探测,并可有效地提高探测工作效率。
需要说明的是,第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104、远程服务器105以及网络106的具体类型和组合可以根据应用场景的实际需求进行调整,本公开实施例对此不作限制。
图2是本公开实施例提供的一种多机器人协作的探测地图构建方法的流程示意图。图2的多机器人协作的探测地图构建方法可以由图1的第一机器人101执行。如图2所示,该多机器人协作的探测地图构建方法包括:
步骤S201,响应于远程服务器下发的扫雷探测任务,采集初始探测点位的局部环境信息,扫雷探测任务包括待探测区域的区域地图信息,区域地图信息包括多个区域边界点,初始探测点位于待探测区域内的任一位置,且初始探测点位不与区域边界点重叠。
待探测区域,可以是战争地区、战后地区、战争收复地区,或者是一些可能存在地雷的危险地区等。通常,待探测区域的形状、大小不规则,且区域内部环境具有未知性和复杂多变性。因此,采用扫雷机器人替代人工进行扫雷探测及排雷,可以有效降低探雷、排雷人员伤亡。
区域地图信息,包括待探测区域的多个区域边界点。区域边界点可以是在划定可能分布有地雷的危险区域时,预先设置的区域边界标记物,例如,亮色标杆、亮色标记点等。
结合图3,假设待探测区域A的边界处设置有区域边界点A1、A2、A3、A4、A5和A6。在对待探测区域A进行扫雷探测时,可以先将第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104运送并放置在待探测区域A的任一位置。第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104的放置位置不与区域边界点A1、A2、A3、A4、A5和A6重叠,即放置位置不为区域边界点A1、A2、A3、A4、A5、A6的任何一个。
示例性的,可以将第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104放在待探测区域A的任意位置,例如,可以将第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104分别放置在待探测区域A的不同角落处,也可以将第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104放置在同一起始位置。
步骤S202,根据局部环境信息构建栅格地图,并确定栅格地图上的每一个栅格的栅格类型。
在一实施例中,第一机器人101的机器本体上均匀设置有多个测距传感器,例如,可以在第一机器人的机器本体上周向均匀设置12个测距传感器(如超声波传感器、激光雷达传感器等)。
第一机器人101可以通过360度旋转设置在其机器本体上的摄像装置(如双目摄像头等)采集其周围环境图像(是指摄像装置的拍摄视野范围内的环境图像),得到局部环境信息。接着,可将该周围环境图像划分为大小相同的若干个栅格,得到栅格地图。
机器人在探测过程中,一旦有超声波信号返回,则表明传感范围内存在障碍物。一般地,被障碍物占有的概率值大于0.5的栅格为障碍栅格,被障碍物占有的概率值小于0.5的为自由可达栅格。
针对某些可能存在障碍物的待定栅格(被障碍物占有的概率为0.5),可以通过多个测距传感器采集到的针对这些可能存在障碍物的栅格的探测信号进行分别融合,得到这些可能存在障碍物的栅格被障碍物占有的概率值;然后,根据融合后得到的概率值,确定这些待定栅格为自由可达栅格,还是障碍栅格。
步骤S203,将初始探测点位对应的栅格确定为初始探测栅格,采集其在初始探测栅格的初始位置信息和初始探测信息。
初始探测点位,是指第一机器人101在待探测区域内开始出发的探测位置。
作为一示例,第一机器人101在被放置到初始探测点位,或者移动至预设的初始探测点位处后,可以启动设置在其机器本体上的摄像装置,并转动360度,采集其周围环境信息,获得局部环境信息。然后,根据该局部环境信息构建栅格地图。假设当前第一机器人101构建的栅格地图为含有20×20个栅格的地图,每一个栅格的大小为其占地面积大小。若第一机器人101当前在该20×20的第一行第一列的栅格a11处,那么可将栅格a11确定为初始探测栅格。
步骤S204,若根据初始探测信息确定初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将初始探测栅格标记为已探测栅格。
作为一示例,可在第一机器人101的底盘或者探雷机械臂上设置探雷设备,通过该探雷设备(如利用金属再辐射雷达探雷的电子探雷设备等)向栅格a11发射无线电波,并接收栅格a11的土壤层返回的反射信号,即得到初始探测信息。若是根据该反射信号确定栅格a11不存在地雷或其疑似物(如其他爆炸物等),则将栅格a11标记为已探测栅格。
探雷设备还可以是利用探雷针、土钻等机械探雷,或者是化学探雷。在实际应用中,可以根据实际情况采用不同的探雷设备进行探测,例如,可以根据实际情况选择两种或以上的探雷设备的结合使用,以提高地雷探测的准确性。
在一些实施例中,若根据初始探测信息确定初始探测栅格存在地雷或其疑似物,则将初始探测栅格标记为地雷布设点位;控制其排雷机械臂的末端排雷工具移动至地雷布设点位,并使用末端排雷工具对地雷或其疑似物进行处理,以使地雷或其疑似物的爆炸功能失效;在处理完地雷或其疑似物之后,将初始探测栅格标记为已探测栅格。
作为一示例,可以预先将栅格地图上的每一个栅格的栅格参数设置为默认值0,表示不存在地雷或其疑似物,并将栅格地图的每个栅格对应的栅格参数对应存储在探测记忆库中。若是根据该反射信号确定栅格a11存在地雷或其疑似物,则将栅格a11标记为地雷布设点位。例如,可以在栅格a11喷涂彩色颜料,或者在栅格a11中插上亮色标杆或者标签等,同时,将栅格a11对应的栅格参数的默认值0修改为1(1表示存在地雷或其疑似物),并更新探测记忆库中的栅格地图。
接着,第一机器人可以通过控制器控制其排雷机械臂(可以是串联机械臂)的末端排雷工具移动至栅格a11所标记的地雷布设点位,再通过控制排雷机械臂的各个关节的关节角度,使得末端排雷工具能够准确地移动至栅格a11所标记的地雷布设点位,并使用排雷工具(如机械手)拆除栅格a11的地雷或其疑似物的引信,或者诱爆栅格a11的地雷或其疑似物,或者使用专用的固化试剂固化栅格a11中的地雷或其疑似物和周围土壤。在处理完成后,将栅格a11标记为已探测栅格。
步骤S205,接收其他协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息,其他协作机器人包括第二机器人、第三机器人和第四机器人。
结合图3,假设第二机器人102当前在待探测区域A的栅格b11处,第三机器人103当前在待探测区域A的栅格c11处,第四机器人104当前在待探测区域A的栅格d11处。第二机器人102共享其在栅格b11处采集到的当前探测点位信息(即栅格b11处的位置信息)、目标探测点位信息(是指下一探测点位的位置信息,如下一探测点位为栅格b12,则目标探测点位信息为栅格b12的位置信息)。第二机器人102共享的预测移动方向信息为其从当前探测点位移动至下一探测点位(即目标探测点位)的移动方向,一般可以用向量表示。第三机器人103共享其在栅格c11处采集到的当前探测点位信息(是指下一探测点位的位置信息,如下一探测点位为栅格c21,则目标探测点位信息为栅格c21的位置信息)。第三机器人103共享的预测移动方向信息为其从当前探测点位移动至下一探测点位(即目标探测点位)的移动方向,一般可以用向量表示。第四机器人104共享其在栅格d11处采集到的当前探测点位信息(即栅格d11处的位置信息)、目标探测点位信息(是指下一探测点位的位置信息,如下一探测点位为栅格d21,则目标探测点位信息为栅格d21的位置信息)。第四机器人104共享的预测移动方向信息为其从当前探测点位移动至下一探测点位(即目标探测点位)的移动方向,一般可以用向量表示。
在一示例实施例中,第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104和远程服务器105可以通过区块链广播各自的位置信息和预测方向信息等。
在另一示例性实施例中,第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103、第四机器人104和远程服务器105之间可通过通信网络发送它们各自的位置信息和预测方向信息等给其他通信对端。
步骤S206,根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格。
在一些实施例中,上述步骤S206,可具体包括如下步骤:
若与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量不为零,且未探测栅格的栅格类型为自由可达栅格,则确定从初始探测栅格移动至未探测栅格的第一移动方向以及第一移动步长;
根据初始位置信息和其他协作机器人共享的当前探测点位信息,确定与其距离最近的目标协作机器人;
根据目标协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、第一移动方向以及第一移动步长,确定是否存在目标待探测栅格。
作为一示例,结合图3,以第一机器人101为例,设第一机器人101当前所在位置为栅格a11,与栅格a11邻近的栅格有栅格a12和栅格a21,且栅格a12和栅格a21均为未探测栅格,即与初始探测栅格a11邻近的未探测栅格的数量不为零。同时,栅格a12和栅格a21均为自由可达栅格。那么,第一机器人102可以选择从栅格a11移动至栅格a12,也可以选择从栅格a11移动至栅格a21。若是第一机器人101从栅格a11移动至栅格a12,则第一移动方向可用向量表示,第一移动步长为栅格a12和栅格a12的中心点之间的连线距离。若是第一机器人101从栅格a11移动至栅格a21,则第一移动方向可用向量表示,第一移动步长为栅格a12和栅格a21的中心点之间的连线距离。
结合上述示例,第一机器人101可以根据其当前的初始位置信息(即在栅格a11处的位置信息)以及第二机器人102、第三机器人103和第四机器人104共享的当前探测点位信息,分别计算其与第二机器人102、第三机器人103和第四机器人10之间的距离值。然后,将与之距离值最小的机器人确定为目标协作机器人。例如,若与之距离最小的机器人为第二机器人102,那么可将第二机器人102确定为目标协作机器人。
在一些实施例中,根据目标协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、第一移动方向以及第一移动步长,确定是否存在目标待探测栅格,包括:
根据目标协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息,确定其从当前探测点位移动至目标探测点位的第二移动步长;
根据第一移动方向、第一移动步长、预测移动方向信息和第二移动步长,确定其从初始位置移动至未探测栅格会与目标协作机器人发生碰撞的碰撞概率值;
根据碰撞概率值确定是否存在目标待探测栅格。
结合上述示例,根据目标协作机器人(即第二机器人102)共享的当前探测点位信息(栅格b11的位置信息)、目标探测点位信息(栅格b12的位置信息),计算目标协作机器人从其当前探测点位移动至目标探测点位的第二移动步长,即栅格b11与栅格b12的中心点之间的连线距离。
在一种情况下,若第一机器人101选择从栅格a11移动至栅格a12,则其第一移动方向为,第一移动步长为栅格a11和栅格a12的中心点之间的连线距离。结合第二机器人102共享的预测移动方向信息和第二移动步长,确定其从栅格a11移动至栅格a12与第二机器人会发生碰撞的碰撞概率值。
在另一种情况下,若第一机器人101选择从栅格a11移动至栅格a21,则其第一移动方向为,第一移动步长为栅格a12和栅格a21的中心点之间的连线距离。结合第二机器人102共享的预测移动方向信息和第二移动步长,确定其从栅格a11移动至栅格a21期间与第二机器人会发生碰撞的碰撞概率值。
在一些实施例中,根据碰撞概率值确定是否存在目标待探测栅格,包括:
若碰撞概率值大于或等于预设概率阈值,则向目标协作机器人发起栅格竞标申请;
若接收到目标协作机器人针对栅格竞标申请反馈的竞标值小于预设竞标阈值时,则竞标失败,放弃移动至未探测栅格进行探测,并确定不存在目标探测栅格。
预设概率阈值,可以根据实际情况灵活设置,例如,可以设置为10%、20%、30%、40%、50%等。为了保障机器人移动的安全性,预设概率阈值一般设置在20~30%之间。
一般地,若是两机器人的移动方向相互远离,则二者会发生碰撞的概率几乎为0。若两机器人的移动方向为相对移动,那么二者可能会发生正面碰撞。若两机器人的移动方向相同,移动步长不同,且移动步长较大的机器人在移动步长较小的机器人的后面,那么二者也可能会发生追尾碰撞。因此,通过两机器人的移动方向和移动步长,可以预测二者在移动的过程中可能会发生碰撞的概率。
在一示例性实施例中,假设栅格a12为自由可达栅格,栅格a21为障碍栅格,那么第一机器人首先可以根据第一移动方向、第一移动步长为栅格a11和栅格a12的中心点之间的连线距离,第二机器人102共享的预测移动方向信息和第二移动步长,确定第一机器人从栅格a11移动至栅格a12的过程中,与第二机器人从栅格b11移动至栅格b12时,二者会发生碰撞的碰撞概率。假设预设概率阈值为20%,且根据上述步骤计算得出第一机器人从栅格a11移动至栅格a12的过程中,与第二机器人从栅格b11移动至栅格b12时,二者会发生碰撞的碰撞概率值为25%,那么第一机器人101可以向第二机器人102发起栅格竞标申请。在此示例中,栅格竞标申请可以是第一机器人向第二机器人发送其欲要从栅格a11移动至栅格a12,希望第二机器人放弃从栅格b11移动至栅格b12的申请。第一机器人在向第二机器人发送栅格竞标申请时,会计算其从栅格a11移动至栅格a12所需时间和能耗;与此同时,第二机器人在接收到第一机器人发送的栅格竞标申请时,会计算其从栅格b11移动至栅格b12所需时间和能耗,并将计算出来的所需时间和能耗(即竞标值)发送给第一机器人。第一机器人将接收到第二机器人发送的竞标值与其自己从栅格a11移动至栅格a12所需时间和能耗进行比较。若是第二机器人反馈的所需时间和能耗小于其从栅格a11移动至栅格a12所需时间和能耗,则竞标失败,放弃从栅格a11移动至栅格a12进行探测,并确定不存在目标探测栅格。
在另一示例性实施例中,假设栅格a12和栅格a21均为自由可达栅格,且第一机器人根据上述步骤,确定其从栅格a11移动至栅格a12的过程中,会与第二机器人从栅格b11移动至栅格b12时发生碰撞,且竞标失败,那么可以再根据第一移动方向、第一移动步长为栅格a11和栅格a21的中心点之间的连线距离,第二机器人102共享的预测移动方向信息和第二移动步长,确定第一机器人从栅格a11移动至栅格a21的过程中,与第二机器人从栅格b11移动至栅格b12时,二者会发生碰撞的碰撞概率值。若是该碰撞概率值小于预设概率阈值(如20%),则可将栅格a21确定为目标待探测栅格。第一机器人可通过其控制器控制器移动机构移动至栅格a21,并采集栅格a21的探测信息。若判断栅格a21不存在地雷或其疑似物,则将栅格a21标记为已探测栅格。然后,将栅格a21确定为新的初始探测栅格,接收其他协作机器人发送的新的当前探测点位信息、新的目标探测点位信息、新的预测移动方向信息,并根据这些信息确定是否存在目标待探测栅格。重复上述步骤,直至不存在目标探测栅格为止。
在另一些实施例中,若接收到目标协作机器人针对栅格竞标申请反馈的竞标值小于预设竞标阈值时,则竞标失败,放弃移动至未探测栅格进行探测,并确定不存在目标探测栅格,具体可包括如下步骤:
若接收到目标协作机器人针对栅格竞标申请反馈的竞标值大于预设竞标阈值时,则竞标成功,将未探测栅格确定为第一待探测栅格;
从初始位置移动至第一待探测栅格,采集第一待探测栅格的第一位置信息和第一探测信息,并上传至远程服务器;
若根据第一探测信息确定第一待探测栅格不存在地雷或其疑似物,且在预设时长内没有接收到其他协作机器人发送的协作请求信息,则确定不存在目标探测栅格,并将第一待探测栅格标记为已探测栅格。
假设栅格a12为自由可达栅格,栅格a21为障碍栅格,且第一机器人根据上述步骤确定其从栅格a11移动至栅格a12的过程中会与第二机器人从栅格b11移动至栅格b12时发生碰撞,且竞标成功,那么可将栅格a12确定为第一待探测栅格,并通过其控制器控制其移动机构移动至栅格a12,启动定位系统采集栅格a12的第一位置信息(如位置坐标),同时启动探雷设备采集栅格a12的第一探测信息,并将第一位置信息和第一探测信息上传至远程服务器105。
预设时长,可以根据实际情况灵活设置,例如,可以设置为30秒、50秒、60秒、90秒等。
若第一机器人根据该第一探测信息确定栅格a12不存在地雷或其疑似物,并且在预设时长内(如60秒内)没有接收到第二机器人、第三机器人或第四机器人发送的协作请求信息。协作请求信息至少包括请求协作的地理位置信息。当第一机器人完成了自己所承担的区域的全域地雷探测之后,可以向其他协作机器人发送自己当前处于闲置状态的信息以及当前位置信息。若是在预设时长内没有接收到其他协作机器人发送的协作请求信息,则默认其他协作机器人不需要协作,此时,可确认不存在目标探测栅格。
在一些实施例中,第一机器人包括惯性测量单元和北斗定位系统;
从初始位置移动至第一待探测栅格,具体可包括如下步骤:
在初始位置时,使用北斗定位系统确定其初始位置信息;
在从初始位置移动至第一待探测栅格的过程中,根据局部环境信息选定移动模式,移动模式为履带移动模式、行走轮移动模式或步履混合移动模式中的一种;
根据移动模式,从初始位置移动至第一待探测栅格。
作为一示例,假设第一机器人的初始位置在栅格a11,第一待探测栅格为栅格a21,那么第一机器人在栅格a11处时,可通过北斗定位系统确定其初始位置信息(包括其在栅格a11处的x、y、z轴位置坐标)。第一机器人在从栅格a11移动至栅格a21的过程中,可根据之前采集的局部环境信息(如局部环境图像)分析移动途中的地形、地貌情况,再根据分析的地形、地貌情况和预先设置好的地形、地貌与移动模式的对应关系选择相应的移动模式,之后,根据所选择的移动模式移动至栅格a21。示例性的,履带移动模式对应平坦地形,行走轮移动模式对应凹凸不平地形,步履混合移动模式对应既有平坦路段,又有爬坡路段或者凹凸平路段的复杂地形。
应用本公开实施例,第一机器人可根据实际的地形地貌情况选择合适的移动模式从初始位置移动至第一待探测栅格,可以提高移动的稳定性和安全性,并可有效防止移动过程中发生倾翻。
在另一些实施例中,上述步骤S206,可包括如下步骤:
若与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量为零,或者未探测栅格的栅格类型为障碍栅格,则根据局部环境信息在初始探测栅格及其邻近的未探测栅格之外查找新的未探测栅格;
移动至新的未探测栅格,采集新的未探测栅格的位置信息和探测信息。
作为一示例,假设第一机器人当前所在的初始探测栅格为栅格a11,与栅格a11邻近的未探测栅格的数量为零,即栅格a12和栅格a21均为已探测栅格,或者栅格a12和栅格a21均为障碍栅格,那么,可根据采集到的局部环境信息在栅格a11、栅格a12和栅格a21之外查找新的未探测栅格,避免第一机器人被锁死在栅格a11处,提高了探测的工作效率。
步骤S207,若不存在目标待探测栅格,则将局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至远程服务器。
步骤S208,当接收到远程服务器发送的已完成对待探测区域的全局探测地图的构建的反馈信息时,停止执行扫雷探测任务,全局探测地图包括待探测区域的全局环境信息、地雷分布信息以及扫雷进度信息。
在一实施例中,当远程服务器105接收到第一机器人101、第二机器人102、第三机器人103和第四机器人104上传的局部环境信息、位置信息和探测信息时,根据这些信息更新待探测区域的区域地图信息,得到待探测区域的全局探测地图,该全局探测地图包括待探测区域的全局环境信息(集合了各个机器人采集的局部环境信息)、地雷分布信息(集合了各个机器人采集的全部地雷探测信息)以及扫雷进度信息(集合了各个机器人扫雷的进度信息)。扫雷进度信息,是指机器人在探测过程中发现地雷或其疑似物后,是否已清除完成该地雷或其疑似物的信息。
远程服务器在根据各个机器人上传的局部环境信息、位置信息和探测信息更新待探测区域的区域地图信息后,可对待探测区域的区域地图信息进行复盘,以确定各个机器人所探测的地方是否遍及整个待探测区域。通常,除开障碍栅格等不可达区域,其他区域都被探测到了,即确认已完成对待探测区域的全域探测。此时,可向各个机器人反馈“探测任务完成”的反馈信息。各个机器人在接收到该反馈信息后,停止执行扫雷探测任务。
本公开实施例提供的技术方案,通过多个机器人的自主与协作相结合模式,不仅能够很好地完成对未知且环境复杂多变的待扫雷区域的完全探测,并且还可以有效减少机器人之间发生相互碰撞的情况,以及对某一区域的重复探测或者遗漏某一区域的探测的情况,大大地提高了探测工作效率。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。
下述为本公开装置实施例,可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节,请参照本公开方法实施例。
图4是本公开实施例提供的一种多机器人协作的探测地图构建装置的示意图。如图4所示,该多机器人协作的探测地图构建装置包括:
响应模块401,被配置为响应于远程服务器下发的扫雷探测任务,采集初始探测点位的局部环境信息,扫雷探测任务包括待探测区域的区域地图信息,区域地图信息包括多个区域边界点,初始探测点位于待探测区域内的任一位置,且初始探测点位不与区域边界点重叠;
构建模块402,被配置为根据局部环境信息构建栅格地图,并确定栅格地图上的每一个栅格的栅格类型;
采集模块403,被配置为将初始探测点位对应的栅格确定为初始探测栅格,采集其在初始探测栅格的初始位置信息和初始探测信息;
标记模块404,被配置为若根据初始探测信息确定初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将初始探测栅格标记为已探测栅格;
接收模块405,被配置为接收其他协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息,其他协作机器人包括第二机器人、第三机器人和第四机器人;
确定模块406,被配置为根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格;
上传模块407,被配置为若不存在目标待探测栅格,则将局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至远程服务器;
执行模块408,被配置为当接收到远程服务器发送的已完成对待探测区域的全局探测地图的构建的反馈信息时,停止执行扫雷探测任务,全局探测地图包括待探测区域的全局环境信息、地雷分布信息以及扫雷进度信息。
在一些实施例中,上述确定模块406,包括:
第一确定单元,被配置为若与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量不为零,且未探测栅格的栅格类型为自由可达栅格,则确定从初始探测栅格移动至未探测栅格的第一移动方向以及第一移动步长;
第二确定单元,被配置为根据初始位置信息和其他协作机器人共享的当前探测点位信息,确定与其距离最近的目标协作机器人;
第三确定单元,被配置为根据目标协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、第一移动方向以及第一移动步长,确定是否存在目标待探测栅格。
在一些实施例中,上述第三确定单元,可具体被配置为:
根据目标协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息,确定其从当前探测点位移动至目标探测点位和第二移动步长;
根据第一移动方向、第一移动步长、预测移动方向信息和第二移动步长,确定其从初始位置移动至未探测栅格会与目标协作机器人发生碰撞的碰撞概率值;
根据碰撞概率值确定是否存在目标待探测栅格。
在一些实施例中,根据碰撞概率值确定是否存在目标待探测栅格,包括:
若碰撞概率值大于或等于预设概率阈值,则向目标协作机器人发起栅格竞标申请;
若接收到目标协作机器人针对栅格竞标申请反馈的竞标值小于预设竞标阈值时,则竞标失败,放弃移动至未探测栅格进行探测,并确定不存在目标探测栅格。
若接收到目标协作机器人针对栅格竞标申请反馈的竞标值大于预设竞标阈值时,则竞标成功,将未探测栅格确定为第一待探测栅格;
从初始位置移动至第一待探测栅格,采集第一待探测栅格的第一位置信息和第一探测信息,并上传至远程服务器;
若根据第一探测信息确定第一待探测栅格不存在地雷或其疑似物,且在预设时长内没有接收到其他协作机器人发送的协作请求信息,则确定不存在目标探测栅格,并将第一待探测栅格标记为已探测栅格。
在一些实施例中,第一机器人包括惯性测量单元和北斗定位系统;
从初始位置移动至第一待探测栅格,包括:
在初始位置时,使用北斗定位系统确定其初始位置信息;
在从初始位置移动至第一待探测栅格的过程中,根据局部环境信息选定移动模式,移动模式为履带移动模式、行走轮移动模式或步履混合移动模式中的一种;
根据移动模式,从初始位置移动至第一待探测栅格。
在一些实施例中,上述确定模块406,还包括:
查找单元,被配置为若与初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量为零,或者未探测栅格的栅格类型为障碍栅格,则根据局部环境信息在初始探测栅格及其邻近的未探测栅格之外查找新的未探测栅格;
移动单元,被配置为移动至新的未探测栅格,采集新的未探测栅格的位置信息和探测信息。
在一些实施例中,上述探测地图构建装置,还包括:
点位标记模块,被配置为若根据初始探测信息确定初始探测栅格存在地雷或其疑似物,则将初始探测栅格标记为地雷布设点位;
排雷模块,被配置为控制其排雷机械臂的末端排雷工具移动至地雷布设点位,并使用末端排雷工具对地雷或其疑似物进行处理,以使地雷或其疑似物的爆炸功能失效;
标识模块,被配置为在处理完地雷或其疑似物之后,将初始探测栅格标记为已探测栅格。
图5是本公开实施例提供的一种扫雷机器人的结构示意图。如图5所示,该扫雷机器人包括:控制器501,分别与控制器501连接并受控于控制器的移动机构502、排雷机械臂503、定位系统504、传感器系统505、图像采集系统506和电能供应系统507;控制器501包括如图4所示的探测地图构建装置。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
图6是本公开实施例提供的电子设备6的示意图。如图6所示,该实施例的电子设备6包括:处理器601、存储器602以及存储在该存储器602中并且可在处理器601上运行的计算机程序603。处理器601执行计算机程序603时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者,处理器601执行计算机程序603时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
电子设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备6可以包括但不仅限于处理器601和存储器602。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是电子设备6的示例,并不构成对电子设备6的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者不同的部件。
处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),也可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
存储器602可以是电子设备6的内部存储单元,例如,电子设备6的硬盘或内存。存储器602也可以是电子设备6的外部存储设备,例如,电子设备6上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。存储器602还可以既包括电子设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器602用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。
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。实施例中的各功能单元、模块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,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如,在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,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公开各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多机器人协作的探测地图构建方法,其特征在于,包括:
第一机器人:
响应于远程服务器下发的扫雷探测任务,采集初始探测点位的局部环境信息,所述扫雷探测任务包括待探测区域的区域地图信息,所述区域地图信息包括多个区域边界点,所述初始探测点位于所述待探测区域内的任一位置,且所述初始探测点位不与所述区域边界点重叠;
根据所述局部环境信息构建栅格地图,并确定所述栅格地图上的每一个栅格的栅格类型;
将所述初始探测点位对应的栅格确定为初始探测栅格,采集其在所述初始探测栅格的初始位置信息和初始探测信息;
若根据所述初始探测信息确定所述初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将所述初始探测栅格标记为已探测栅格;
接收其他协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息,所述其他协作机器人包括第二机器人、第三机器人和第四机器人;
根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、与所述初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格;
若不存在目标待探测栅格,则将所述局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至所述远程服务器;
当接收到所述远程服务器发送的已完成对所述待探测区域的全局探测地图的构建的反馈信息时,停止执行所述扫雷探测任务,所述全局探测地图包括所述待探测区域的全局环境信息、地雷分布信息以及扫雷进度信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、预测移动方向信息、与所述初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格,包括:
若与所述初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量不为零,且所述未探测栅格的栅格类型为自由可达栅格,则确定从所述初始探测栅格移动至所述未探测栅格的第一移动方向以及第一移动步长;
根据所述初始位置信息和所述其他协作机器人共享的当前探测点位信息,确定与其距离最近的目标协作机器人;
根据所述目标协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、第一移动方向以及第一移动步长,确定是否存在目标待探测栅格。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述目标协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、第一移动方向以及第一移动步长,确定是否存在目标待探测栅格,包括:
根据所述目标协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息,确定其从当前探测点位移动至目标探测点位和第二移动步长;
根据所述第一移动方向、第一移动步长、预测移动方向信息和第二移动步长,确定其从所述初始位置移动至所述未探测栅格会与所述目标协作机器人发生碰撞的碰撞概率值;
根据所述碰撞概率值确定是否存在目标待探测栅格。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述碰撞概率值确定是否存在目标待探测栅格,包括:
若所述碰撞概率值大于或等于预设概率阈值,则向所述目标协作机器人发起栅格竞标申请;
若接收到所述目标协作机器人针对所述栅格竞标申请反馈的竞标值小于预设竞标阈值时,则竞标失败,放弃移动至所述未探测栅格进行探测,并确定不存在目标探测栅格。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,若接收到所述目标协作机器人针对所述栅格竞标申请反馈的竞标值小于预设竞标阈值时,则竞标失败,放弃移动至所述未探测栅格进行探测,并确定不存在目标探测栅格,包括:
若接收到所述目标协作机器人针对所述栅格竞标申请反馈的竞标值大于预设竞标阈值时,则竞标成功,将所述未探测栅格确定为第一待探测栅格;
从所述初始位置移动至所述第一待探测栅格,采集所述第一待探测栅格的第一位置信息和第一探测信息,并上传至所述远程服务器;
若根据所述第一探测信息确定所述第一待探测栅格不存在地雷或其疑似物,且在预设时长内没有接收到所述其他协作机器人发送的协作请求信息,则确定不存在目标探测栅格,并将所述第一待探测栅格标记为已探测栅格。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一机器人包括惯性测量单元和北斗定位系统;
从所述初始位置移动至所述第一待探测栅格,包括:
在所述初始位置时,使用北斗定位系统确定其初始位置信息;
在从所述初始位置移动至所述第一待探测栅格的过程中,根据所述局部环境信息选定移动模式,所述移动模式为履带移动模式、行走轮移动模式或步履混合移动模式中的一种;
根据所述移动模式,从所述初始位置移动至所述第一待探测栅格。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、预测移动方向信息、与所述初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格,包括:
若与所述初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量为零,或者所述未探测栅格的栅格类型为障碍栅格,则根据所述局部环境信息在所述初始探测栅格及其邻近的未探测栅格之外查找新的未探测栅格;
移动至所述新的未探测栅格,采集所述新的未探测栅格的位置信息和探测信息。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若根据所述初始探测信息确定所述初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将所述初始探测栅格标记为已探测栅格之后,还包括:
若根据所述初始探测信息确定所述初始探测栅格存在地雷或其疑似物,则将所述初始探测栅格标记为地雷布设点位;
控制其排雷机械臂的末端排雷工具移动至所述地雷布设点位,并使用所述末端排雷工具对所述地雷或其疑似物进行处理,以使所述地雷或其疑似物的爆炸功能失效;
在处理完所述地雷或其疑似物之后,将所述初始探测栅格标记为已探测栅格。
9.一种多机器人协作的探测地图构建装置,其特征在于,包括:
响应模块,被配置为响应于远程服务器下发的扫雷探测任务,采集初始探测点位的局部环境信息,所述扫雷探测任务包括待探测区域的区域地图信息,所述区域地图信息包括多个区域边界点,所述初始探测点位于所述待探测区域内的任一位置,且所述初始探测点位不与所述区域边界点重叠;
构建模块,被配置为根据所述局部环境信息构建栅格地图,并确定所述栅格地图上的每一个栅格的栅格类型;
采集模块,被配置为将所述初始探测点位对应的栅格确定为初始探测栅格,采集其在所述初始探测栅格的初始位置信息和初始探测信息;
标记模块,被配置为若根据所述初始探测信息确定所述初始探测栅格不存在地雷或其疑似物,则将所述初始探测栅格标记为已探测栅格;
接收模块,被配置为接收其他协作机器人共享的当前探测点位信息、目标探测点位信息和预测移动方向信息,所述其他协作机器人包括第二机器人、第三机器人和第四机器人;
确定模块,被配置为根据其他协作机器人发送当前探测点位信息、目标探测点位信息、预测移动方向信息、与所述初始探测栅格邻近的未探测栅格的数量和栅格类型,确定是否存在目标待探测栅格;
上传模块,被配置为若不存在目标待探测栅格,则将所述局部环境信息、初始位置信息和初始探测信息上传至所述远程服务器;
执行模块,被配置为当接收到所述远程服务器发送的已完成对所述待探测区域的全局探测地图的构建的反馈信息时,停止执行所述扫雷探测任务,所述全局探测地图包括所述待探测区域的全局环境信息、地雷分布信息以及扫雷进度信息。
10.一种扫雷机器人,包括控制器,分别与所述控制器连接并受控于所述控制器的移动机构、排雷机械臂、定位系统、传感器系统、图像采集系统和电能供应系统;
所述控制器包括如权利要求9所述的探测地图构建装置。
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CN116358531B (zh) * | 2023-06-01 | 2023-09-01 | 佛山市星曼信息科技有限公司 | 地图构建方法、装置、机器人和存储介质 |
CN116953401B (zh) * | 2023-07-25 | 2024-03-01 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种用于爆破式扫雷测试作业的效能数据采集系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109814556A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-28 | 东南大学 | 一种多机器人协作探索未知环境与地图构建的装置与方法 |
CN110764513A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-07 | 小狗电器互联网科技(北京)股份有限公司 | 一种地图盲区识别方法 |
CN111609848A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-01 | 北京洛必德科技有限公司 | 一种用于多机器人协作建图的智能优化方法及系统 |
CN112415997A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-26 | 北京洛必德科技有限公司 | 一种用于多机器人协作的路径规划方法及系统 |
CN114812539A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-07-29 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 地图探索、地图使用方法、装置、机器人和存储介质 |
CN114859375A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-05 | 杭州电子科技大学 | 基于多机器人协作的自主探索建图系统及探索建图方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9534899B2 (en) * | 2005-03-25 | 2017-01-03 | Irobot Corporation | Re-localization of a robot for slam |
CN105043396B (zh) * | 2015-08-14 | 2018-02-02 | 北京进化者机器人科技有限公司 | 一种移动机器人室内自建地图的方法和系统 |
EP3611590B1 (en) * | 2017-04-11 | 2023-03-15 | Amicro Semiconductor Co., Ltd. | Method for creating grid map of intelligent robot |
-
2022
- 2022-08-24 CN CN202211017684.7A patent/CN115096293B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109814556A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-28 | 东南大学 | 一种多机器人协作探索未知环境与地图构建的装置与方法 |
CN110764513A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-07 | 小狗电器互联网科技(北京)股份有限公司 | 一种地图盲区识别方法 |
CN111609848A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-01 | 北京洛必德科技有限公司 | 一种用于多机器人协作建图的智能优化方法及系统 |
CN112415997A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-26 | 北京洛必德科技有限公司 | 一种用于多机器人协作的路径规划方法及系统 |
CN114859375A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-05 | 杭州电子科技大学 | 基于多机器人协作的自主探索建图系统及探索建图方法 |
CN114812539A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-07-29 | 杭州涂鸦信息技术有限公司 | 地图探索、地图使用方法、装置、机器人和存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
《基于视觉感知的多机器人协同自主建图策略研究》;朱允梁;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (信息科技辑)》;20220315 * |
《多移动机器人系统中路径规划算法的研究》;徐源正;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (信息科技辑)》;20200115 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115096293A (zh) | 2022-09-23 |
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