CN115480563A - 移动设备及其建图方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动设备的建图方法，该方法包括：获取所述移动设备所在空间的地图，并确定所述地图的探索边界；所述探索边界为所述移动设备在所述空间内的已探测区域和未探测区域在所述地图上形成的分界；确定所述探索边界对应的多个空间位置与所述移动设备所在位置分别对应的范数值，以获得多个范数值；根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置；控制所述移动设备向所述目标位置移动并更新所述地图。本发明还公开了一种移动设备和计算机可读存储介质。本发明旨在提高移动设备的建图效率。

Description

移动设备及其建图方法、计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及地图构建技术领域，尤其涉及移动设备的建图方法、移动设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着经济技术的发展，可自主移动的设备(如移动空调、移动机器人等)的应用越来越广泛。移动设备一般通过自探索其所在空间的地图，以地图为基础进行路径规划，按照规划的路径自主移动。移动设备基于边界探索的原理实现自探索建图，在某一位置采集到其所在环境的地图后，移动到该位置所能探索到的边界位置进一步地探索建图。

目前，在设备自探索建图过程中，会在移动过程中实时建图，然后结合已经确定的地图信息分析地图探索边界上每个边界点到设备所在位置所需耗费的路径代价，将边界点所有路径代价进行两两比较后才能确定设备所需到达的目标边界位置。然而路径代价的计算会涉及到空间中很多相关场景信息的获取，这导致设备自探索建图过程中目标边界位置的确定过程计算量很大，使目标边界位置无法快速确定，严重影响了移动设备的建图效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种移动设备的建图方法、移动设备以及计算机可读存储介质，旨在提高移动设备的建图效率。

为实现上述目的，本发明提供一种移动设备的建图方法，所述移动设备的建图方法包括以下步骤：

获取所述移动设备所在空间的地图，并确定所述地图的探索边界；所述探索边界为所述移动设备在所述空间内的已探测区域和未探测区域在所述地图上形成的分界；

确定所述探索边界对应的多个空间位置与所述移动设备所在位置分别对应的范数值，以获得多个范数值；

根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置；

控制所述移动设备向所述目标位置移动并更新所述地图。

可选地，所述根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置的步骤包括：

将所述多个范数值中数值最小的范数值对应的所述空间位置确定为所述目标位置。

可选地，所述确定所述探索边界对应的多个空间位置与所述移动设备所在位置分别对应的范数值的步骤包括：

获取每个所述空间位置对应的质心坐标以及所述移动设备所在位置对应的原点坐标；

计算每个所述质心坐标与所述原点坐标之间的1-范数，以获得对应的所述范数值。

可选地，所述地图为栅格地图，所述栅格地图包括多个栅格和每个所述栅格对应的状态信息，所述状态信息包括第一状态和第二状态，所述第一状态为所述栅格在所述空间内对应的位置允许所述移动设备移动，所述第二状态为所述栅格在所述空间内对应的位置未确定是否允许所述移动设备移动，所述确定所述地图的探索边界的步骤包括：

确定所述多个栅格中之一为第一目标栅格；

在位于所述第一目标栅格邻域的多个栅格中确定第二目标栅格；所述第二目标栅格对应的所述状态信息为所述第一状态；

若位于所述第二目标栅格邻域的多个栅格中存在第三目标栅格，则确定所述第二目标栅格为边界位置；所述第三目标栅格对应的所述状态信息为所述第二状态；

根据所述边界位置确定所述探索边界。

可选地，所述确定所述第二目标栅格为边界位置的步骤之后，还包括：

统计已确定的所述边界位置的数量；

当所述数量小于设定数值时，返回执行所述确定所述多个栅格中之一为第一目标栅格的步骤；

当所述数量大于或等于设定数值时，执行所述根据所述边界位置确定所述探索边界的步骤。

可选地，所述确定所述多个栅格中之一为第一目标栅格的步骤包括：

若存在已确定的所述边界位置，则将前一个确定的所述边界位置确定为所述第一目标栅格。

可选地，所述控制所述移动设备向所述目标位置移动并更新所述地图的步骤之后，还包括：

返回执行所述确定所述地图的探索边界的步骤；

定义第一参考位置为所述地图更新前确定的所述目标位置，所述多个空间位置之一为所述第一参考位置，定义所述第一参考位置对应的范数值为参考范数值，所述根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置的步骤包括：

若所述多个范数值存在小于所述参考范数值的若干个目标范数值，则确定数值最小的所述目标范数值对应的所述空间位置为第二参考位置，并获取第一路径长度和第二路径长度；

当所述第一路径长度大于所述第二路径长度时，确定所述第二参考位置为所述目标位置；

当所述第一路径长度小于所述第二路径长度时，确定所述第一参考位置为所述目标位置；

所述第一路径长度为所述移动设备移动至所述第一参考位置所需的路径长度，所述第二路径长度为所述移动设备移动至所述第二参考位置所需的路径长度。

可选地，所述获取第一路径长度和第二路径长度的步骤包括：

获取所述空间内的可通行区域；所述可通行区域为所述空间内不存在障碍物的区域；

在所述可通行区域内，确定所述移动设备移动至所述第一参考位置的最短路径为第一路径，并确定所述移动设备移动至所述第二参考位置的最短路径为第二路径；

确定所述第一路径的长度为所述第一路径长度，确定所述第二路径的长度为所述第二路径长度。

此外，为了实现上述目的，本申请还提出一种移动设备，所述移动设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的移动设备的建图程序，所述移动设备的建图程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的移动设备的建图方法的步骤。

此外，为了实现上述目的，本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有移动设备的建图程序，所述移动设备的建图程序被处理器执行时实现如上任一项所述的移动设备的建图方法的步骤。

本发明提出的一种移动设备的建图方法，该方法在识别到移动设备所在空间的已探测区域与未探测区域在地图上形成的探索边界后，通过分析探索边界对应的空间位置与移动设备所在位置对应的范数，通过得到的多个范数来分析得到移动设备建图过程中所需移动到了探索边界上的目标位置，由于范数的确定是通过空间位置与移动设备的位置信息确定，无需进行路径代价的计算和比较，从而有效降低设备自探索过程中目标位置确定过程的运算量，以快速确定设备建图时所需移动到的目标边界位置，使移动设备快速完成未探测区域的地图构建，实现建图效率的有效提高。

附图说明

图1为本发明移动设备一实施例运行涉及的硬件结构示意图；

图2为本发明移动设备的建图方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明移动设备的建图方法另一实施例的流程示意图；

图4为本发明移动设备的建图方法又一实施例的流程示意图；

图5为本发明移动设备的建图方法涉及的最短路径示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：获取移动设备所在空间的地图，并确定地图的探索边界；探索边界为移动设备在空间内的已探测区域和未探测区域在地图上形成的分界；确定探索边界对应的多个空间位置与移动设备所在位置分别对应的范数值，以获得多个范数值；根据多个范数值确定多个空间位置中之一为目标位置；控制移动设备向目标位置移动并更新地图。

由于现有技术中，在设备自探索建图过程中，会在移动过程中实时建图，然后结合已经确定的地图信息分析地图探索边界上每个边界点到设备所在位置所需耗费的路径代价，将边界点所有路径代价进行两两比较后才能确定设备所需到达的目标边界位置。然而路径代价的计算会涉及到空间中很多相关场景信息的获取，这导致设备自探索建图过程中目标边界位置的确定过程计算量很大，使目标边界位置无法快速确定，严重影响了移动设备的建图效率。

本发明提供上述的解决方案，旨在提高移动设备的建图效率。

本发明实施例提出一种移动设备。

在本实施例中，移动设备为移动空调。移动空调具体为可移动的、且设有热泵系统对空气进行处理的设备。

在其他实施例中，移动设备还可为其他未设置有热泵系统的可自主移动的设备，例如自动搬运机器人，又如空调器包括固定的、设有热泵系统的主机以及可移动的、设有空气处理功能的子机时，该空调器中的子机可作为这里的移动设备。

在本发明实施例中，参照图1，移动设备可包括运动模块1、探测模块2和导航模块3。

运动模块1包括移动设备移动所需的相关结构，如脚轮、驱动电机以及连接脚轮和驱动电机的传动结构等。

探测模块2用于采集移动设备所在空间的场景信息，以基于采集到的场景信息构建移动设备所在空间的地图。在实施例中，探测模块2为光探测模块2(如激光雷达)。在其他实施例中，探测模块2还可根据实际需求设置为其他类型的探测模块2，如摄像头等。

导航模块3具体用于对移动设备进行定位，以为移动设备的移动提供位置数据支持。

进一步的，移动设备还可包括空气处理模块4(如热泵模块、净化模块、香薰模块、杀菌模块、加湿模块、加热模块和/或除湿模块等)，空气处理模块4可用于调节空气。

进一步的，移动设备还包括与上述的运动模块1、探测模块2和导航模块3连接的控制装置。控制装置可用于控制上述部件的运行，也可用于获取上述部件的运行数据。

在本发明实施例中，参照图1，控制装置包括：处理器1001(例如CPU)，存储器1002等。处理器1001与存储器1002通信连接。存储器1002可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1002可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的装置结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1002中可以包括移动设备的建图程序。在图1所示的装置中，处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的移动设备的建图程序，并执行以下实施例中移动设备的建图方法的相关步骤操作。

本发明实施例还提供一种移动设备的建图方法，应用于上述的移动设备，以使上述移动设备对其所在空间进行自主探索并构建空间对应的地图。

参照图2，提出本申请移动设备的建图方法一实施例。在本实施例中，所述移动设备的建图方法包括：

步骤S10，获取所述移动设备所在空间的地图，并确定所述地图的探索边界；所述探索边界为所述移动设备在所述空间内的已探测区域和未探测区域在所述地图上形成的分界；

这里的地图具体为移动设备在其当前位置基于采集到的空间场景信息所构建的地图。

由于移动设备上用于采集场景信息的探测模块的探测范围有限，探测模块的探测范围所覆盖的空间区域为已探测区域，探测模块的探测范围未能覆盖的空间区域为未探测区域，这会导致移动设备所构建的地图上形成两个区域，一个是探测模块基于可以探测得到的区域的场景信息确定的地图区域(即已探测区域对应的地图区域)，另一个是探测模块无法获取到的其场景信息所构建的地图区域(即未探测区域对应的地图区域)，两个区域的分界即为这里的探索边界。其中，由于地图为移动设备在其当前位置所采集，因此移动设备所在位置在已探测区域内。已探测对应的地图区域中地图信息已确定，在未探测区域对应的地图区域内地图信息未确定。

在本实施例中，地图上的探索边界具体可通过分析地图上已确定的地图信息与未确定的地图信息进行确定。具体的，可通过遍历地图每个位置的地图信息或按照预设搜索规则对地图信息进行搜索分析，从而确定地图上的探索边界。在其他实施例中，也可将地图进行输出显示，基于地图显示后用户输入的边界反馈信息(例如用户可在输出的地图上标记已确定地图信息的区域边界来形成边界反馈信息等)来确定地图上的未探测区域。

步骤S20，确定所述探索边界对应的多个空间位置与所述移动设备所在位置分别对应的范数值，以获得多个范数值；

范数表征的空间位置与移动设备之间的距离。具体的，可获取探索边界对应多个空间位置中的每个空间位置对应的第一位置信息，获取移动设备所在位置对应的第二位置信息，根据第一位置信息和第二位置信息确定这里的范数值。每个空间位置对应确定一个范数值。在本实施例中，范数值为空间位置与移动设备当前位置对应的1-范数。在其他实施例中，范数值也可为空间位置与移动设备当前位置对应的2-范数、3范数等。

探索边界所对应的空间位置、移动设备的当前位置与范数值之间的对应关系可预先设置，可以有映射关系、计算关系或算法模型等形式。通过预先设置的对应关系可确定当前所确定的空间位置和设备的当前位置所对应的范数值。

在本实施例中，预先设置有一个预设坐标系(可以是移动设备所在空间的空间坐标系，也可以是地图对应的地图构建对应的坐标系)，预设坐标系可为二维坐标系或三维坐标系，通过预设坐标系上的坐标来表征探索边界所对应的空间位置和移动设备当前位置分别对应的位置信息。具体的，将探索边界所对应的空间位置在预设坐标系上的坐标定义为第一坐标，将移动设备当前位置在预设坐标系上的坐标定义为第二坐标，则可通过第一坐标和第二坐标计算得到的这里的范数值。

步骤S30，根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置；

具体的，可确定多个范数值中满足预设条件的范数值为目标范数值，在多个空间位置中将目标范数值所对应的空间位置确定为目标位置。预设条件具体为预先设置的移动设备所需到达的目标位置与移动设备当前位置之间范数值所需达到的目标条件。

在本实施例中，目标条件为以目标位置的范数值最小。具体的，将所述多个范数值中数值最小的范数值对应的所述空间位置确定为所述目标位置。具体的，可基于多个范数值从大到小的顺序对多个空间位置进行排位，将排位位于最后一位的空间位置确定为目标位置。

在其他实施例中，目标条件也可为目标位置的范数值所需达到的预设范数值。具体的，确定多个范数值中每个范数值与预设范数值之间的数值偏差(差值的绝对值)，在探索边界所对应的多个空间位置中，将数值偏差最小的范数值所对应的空间位置确定为目标位置。

步骤S40，控制所述移动设备向所述目标位置移动并更新所述地图。

移动设备从其当前所在位置移动至目标位置的路径，可为基于用户输入指令确定的路径、也可为基于采集到的场景信息(如障碍物信息、空间内人体信息(如人体位置和/或人体热舒适度等)和/或移动设备当前运行所处的时段等)和预设路径规划规则(如避开障碍物、远离或靠近人体所在位置、预设运行区域和/或不同区域允许运行的时段等)计算得到的路径。例如，可控制移动设备朝向目标位置直线移动，若遇到障碍物变换移动方向或重新确定目标位置、也可为移动设备以避开障碍物的最短路径移动。

定义移动设备在当前位置获取的地图为第一地图，在移动设备从当前位置朝向目标位置移动的过程中，控制移动设备实时或间隔设定时长采集场景信息并基于采集到的场景信息构建第二地图，第一地图和第二地图进行合并可得到更新后的地图。具体的，分析第一地图和第二地图中具有相同场景信息的区域为重叠区域，基于重叠区域将两个地图进行合并，从而完成地图的更新。也就是说，构建的时间在后的地图包含时间在前构建的地图的所有地图信息。

当移动设备为移动空调时，在移动空调移动的过程中，移动空调可开启空气处理功能(如换热、杀菌、清洁、净化、除湿、加湿和/或调香等)，以对室内环境空气进行调节以满足室内用户舒适性的同时构建空间的场景地图。

在本实施例中，提出的一种移动设备的建图方法，该方法在识别到移动设备所在空间的已探测区域与未探测区域在地图上形成的探索边界后，通过分析探索边界对应的空间位置与移动设备所在位置对应的范数，通过得到的多个范数来分析得到移动设备建图过程中所需移动到了探索边界上的目标位置，由于范数的确定是通过空间位置与移动设备的位置信息确定，无需进行路径代价的计算和比较，从而有效降低设备自探索过程中目标位置确定过程的运算量，以快速确定设备建图时所需移动到的目标边界位置，使移动设备快速完成未探测区域的地图构建，实现建图效率的有效提高。

其中，在将范数值最小的空间位置确定为目标位置，有利于确保移动设备可快速到达未探测区域与已探测区域之间的边界，以进一步提高设备的建图效率。

进一步的，在本实施例中，确定所述探索边界对应的多个空间位置与所述移动设备所在位置分别对应的范数值的过程具体如下：获取每个所述空间位置对应的质心坐标以及所述移动设备所在位置对应的原点坐标；计算每个所述质心坐标与所述原点坐标之间的1-范数，以获得对应的所述范数值。

这里，质心坐标具体为每个空间位置对应的坐标在各自维度上的平均值。以移动设备当前位置为起点，1-范数表征的是空间位置对应的质心与起点在预设坐标系不同方向上差的绝对值的和。

在本实施例中，通过质心坐标与原点坐标计算得到的1-范数，可准确表征出探索边界所对应的每个空间位置与移动设备当前位置之间的间距(即两个位置之间的直线距离)，基于范数值所确定的目标位置与移动设备当前位置之间的间距可达到最小，以实现移动设备建图效率的进一步提高。

进一步的，基于上述实施例，提出本申请移动设备的建图方法另一实施例。在本实施例中，所述地图为栅格地图，所述栅格地图包括多个栅格和每个所述栅格对应的状态信息，所述状态信息包括第一状态和第二状态，所述第一状态为所述栅格在所述空间内对应的位置允许所述移动设备移动，所述第二状态为所述栅格在所述空间内对应的位置未确定是否允许所述移动设备移动。另外，在本实施例中，状态信息还包括第三状态，第三状态为所述栅格在空间内对应的位置不允许所述移动设备移动。基于此，上述已探测区域在所述地图上对应的栅格的状态信息为第一状态或第三状态，未探测区域在所述地图上对应的栅格的状态信息为第二状态。

基于此，参照图3，所述确定所述地图的探索边界的步骤包括：

步骤S11，确定所述多个栅格中之一为第一目标栅格；

第一目标栅格可任意选取，也可按照预设规则在栅格地图上的多个栅格之中选择其中一个作为第一目标栅格。

步骤S12，在位于所述第一目标栅格邻域的多个栅格中确定第二目标栅格；所述第二目标栅格对应的所述状态信息为所述第一状态；

具体的，可在第一目标栅格邻域的八个栅格中选取部分栅格或全部栅格作为第一目标栅格集合，遍历第一目标栅格集合中每个栅格的状态信息。在本实施中，在第一目标栅格的八邻域对应的八个栅格中确定第二目标栅格。判断遍历得到的状态信息是否为第一状态，若是则将第一状态对应的栅格作为第二目标栅格；若不是则将状态信息为第一状态以外的其他状态的栅格保存在非边界栅格集合中。其中，若第一目标栅格集合中所有栅格的状态信息均为第一状态以外的信息，则任一栅格或将第三状态对应的栅格作为新的第一目标栅格，并返回执行步骤S11。

步骤S13，若位于所述第二目标栅格邻域的多个栅格中存在第三目标栅格，则确定所述第二目标栅格为边界位置；所述第三目标栅格对应的所述状态信息为所述第二状态；

具体的，可在第二目标栅格邻域的八个栅格中选取部分栅格或全部栅格作为第二目标栅格集合，遍历第二目标栅格集合中每个栅格的状态信息。在本实施中，在第二目标栅格的四邻域对应的四个栅格中确定第三目标栅格。判断遍历得到的状态信息是否为第二状态，若是则将第二状态对应的栅格作为第三目标栅格；若不是则将状态信息为第二状态以外的其他状态的栅格保存在非边界栅格集合中。其中，若第二目标栅格集合中所有栅格的状态信息均为第二状态以外的信息，则任一栅格或将第一状态对应的栅格作为新的第一目标栅格，并返回执行步骤S11。

其中，若存在多次识别边界位置的操作时(例如步骤S11至步骤S13循环执行时)，后续识别边界位置的操作过程中不再对非边界栅格集合中的栅格进行处理。

步骤S14，根据所述边界位置确定所述探索边界。

若当前所确定的边界位置为一个，则根据边界位置和预设边界延伸规则来确定这里的探索边界，以边界位置与移动设备当前位置的连线为半径，将经过边界位置且与半径垂直的延伸线确定为边界位置。

若当前所确定的边界位置多于一个，则可将多个边界位置的连线确定为探索边界。

在本实施例中，将对应的空间位置允许移动设备移动、且相邻的空间位置未确定是否允许移动设备移动的位置确定为边界位置，从而保证后续基于边界位置所确定的探索边界为已探索区域和未探索区域对应的分界、并且基于该边界所确定的目标位置信息允许移动设备通行，保证移动设备可到达探索边界以探测到更多未探测到的空间场景信息。

其中，在本实施例中，状态信息中不同的状态可采用不同的特征值进行表征，这里的特征值可定义为代价值，每个栅格对应一个代价值。具体的，第一状态对应的代价值为0，第二状态对应的代价值为-1，第三状态对应的代价值为100。基于此，通过每个对应的代价值便可确定上述的第三目标栅格和第二目标栅格。具体的，在第一目标栅格的领域中存在代价值为0的栅格，则将该栅格确定为第二目标栅格，在第二目标栅格领域中存在代价值为-1的栅格，则表明第二目标栅格为边界位置。

进一步的，在本实施例中，步骤S13之后，还包括：

步骤S131，统计已确定的所述边界位置的数量；

当所述数量小于设定数值时，返回步骤S11，并定义当前第一目标栅格为已识别栅格；当所述数量大于或等于设定数值时，执行所述根据所述边界位置确定所述探索边界的步骤。

设定数值可为预先设置的默认参数，也可根据移动设备当前运行情况进行确定。例如，移动设备为移动空调时，可获取移动空调当前运行的空气处理模式，基于空气处理模式来获取相应的预设值作为这里的设定数值，不同的空气处理模式对应不同的设定数值。

基于此，步骤S11可包括：在所述多个栅格中确定所述已识别栅格以外的其他栅格为所述第一目标栅格。这里的其他栅格可基于预先规则进行确定，可为已识别栅格以外且位于第一目标栅格邻域的栅格，也可以为已识别栅格以外且上述非边界栅格集合以外的栅格，还可以是已识别栅格以外且未曾获取其状态信息的栅格，等等。

在本实施例中，在确定的边界位置足够多时，才按照所确定的边界位置来确定探索边界，从而保证后续在探索边界上所确定的目标位置的准确性，以进一步提高地图探索的效率。

在本实施例中，为了提高边界的确定效率并使移动设备可快速到达搜索边界，步骤S11包括：若存在已确定的所述边界位置，则将前一个确定的所述边界位置确定为所述第一目标栅格。例如，基于上述步骤S12至步骤S13确定了第一边界位置后，若此时边界位置的总数小于设定数值，则可返回执行步骤S11，将第一边界位置作为第一目标栅格，再按照步骤S12和步骤S13确定第二边界位置，若此时边界位置的总数小于设定数值，则可返回执行步骤S11，将第二边界位置作为新的边界位置，若此时边界位置的总数大于或等于设定数值，则可根据当前所有确定的数量来确定搜索边界。其中，在循环执行步骤S10至步骤S40的过程中，每个循环过程开始时边界位置的数量可清零，而每个循环过程中的第一个第一目标栅格可为前一个循环过程中所确定的最后一个边界位置。

进一步的，若所述移动设备所在位置为其建图过程的起始位置，则确定所述移动设备所在位置对应的栅格为第一目标栅格；若所述移动设备所在位置为所述起始位置以外的其他位置，则可在存在已确定的所述边界位置时，将前一个确定的所述边界位置确定为所述第一目标栅格。具体的，在移动设备的建图模式启动后，可将移动设备开始采集场景信息并建图的第一个位置确定为移动设备的起始位置，此时不具有任何已确定的边界位置，则可将起始位置作为第一目标栅格。这里，将起始位置作为第一目标栅格可确保可快速搜索到距离移动设备较劲的搜索边界，以进一步提高移动设备的建图效率。

进一步的，基于上述实施例，提出本申请移动设备的建图方法又一实施例。在本实施例中，步骤S40之后，还包括：返回执行所述确定所述地图的探索边界的步骤。

步骤S40之后，可返回执行确定所述地图的探索边界的步骤，直至达到地图构建的结束条件。也就是说，在移动设备自探索建图的过程中，循环地执行移动设备向目标位置移动并获取地图、确定地图的探索边界、基于探索边界所对应的空间位置与移动设备当前位置的范数值来确定移动设备的下一个目标位置的过程，直至达到预先设置的结束条件。其中，这里的结束条件可以是地图上已确定场景信息的地图区域面积大于或等于设定面积、地图上不存在未确定场景信息的区域、接收到用户输入的结束指令或地图构建的时长大于或等于预设时长等。基于此，移动设备移动过程中不断的建图和确定目标位置，可保证所确定的目标位置可随移动设备实际的地图构建情况相匹配，确保移动设备自主移动建图时基于目标位置对设备移动控制的准确性，保证移动设备可在建图过程中快速到达探索边界所对应的位置，并且由于移动过程中每个目标位置的确定均是采用范数值确定，而无需路径代价计算，可实现移动设备全局建图效率的进一步提高。

需要说明的是，在其他实施例中，步骤S40之后，也可根据实际需求采用范数以外的其他方式来确定移动设备的下一个目标位置。

基于这里的循环过程，定义第一参考位置为所述地图更新前确定的所述目标位置，所述多个空间位置之一为所述第一参考位置，定义所述第一参考位置对应的范数值为参考范数值，参照图4，所述根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置的步骤包括：

步骤S31，若所述多个范数值存在小于所述参考范数值的若干个目标范数值，则确定数值最小的所述目标范数值对应的所述空间位置为第二参考位置，并获取第一路径长度和第二路径长度；

另外，若多个范数值不存在小于参考范数值的目标范数值，可确定第一参考位置为目标位置。

步骤S32，当所述第一路径长度大于所述第二路径长度时，确定所述第二参考位置为所述目标位置；

步骤S33，当所述第一路径长度小于所述第二路径长度时，确定所述第一参考位置为所述目标位置；

其中，所述第一路径长度为所述移动设备移动至所述第一参考位置所需的路径长度，所述第二路径长度为所述移动设备移动至所述第二参考位置所需的路径长度。

移动设备从其当前所在位置移动至第一位置的第一路径和/或移动设备从其当前所在位置移动至第二位置的第二路径，可为基于用户输入指令确定的路径、也可为基于采集到的场景信息(如障碍物信息、空间内人体信息(如人体位置和/或人体热舒适度等)和/或移动设备当前运行所处的时段等)和预设路径规划规则(如避开障碍物、远离或靠近人体所在位置、预设运行区域和/或不同区域允许运行的时段等)计算得到的路径。第一路径的长度为这里的第一路径长度，第二路径的长度为这里的第二路径长度。

在目标位置为第二参考位置时步骤S40包括，控制移动设备沿第二路径向第二参考位置移动并更新地图；在目标位置为第一参考位置时步骤S40包括控制移动设备沿第一路径向第一参考位置移动并更新地图。

这里的，若当前确定的目标位置的范数比前一个确定的目标位置的范数更小，病名当前确定的目标位置与移动空间当前位置的间距比前一个确定的目标位置的间距更近，此时进一步比较移动设备从其当前位置移动到两个目标位置分别所需的实际路径，由于移动设备的实际移动路径一般需求结合空间内的障碍物情况或用户需求进行规则，基于此将实际移动路径较短的目标位置作为移动设备最终所需到达的目标位置，可确保移动设备满足避障、用户需求等的同时可尽快到达地图的探索边界。并且这里路径比较只涉及到的两个目标位置，而无需将前后两个地图对应的探索边界每个位置均进行路径比较，从而有效降低建图过程的数据处理量，实现建图效率的进一步提高。

进一步的，在本实施例中，获取第一路径长度和第二路径长度的具体过程如下：

步骤S311，获取所述空间内的可通行区域；所述可通行区域为所述空间内不存在障碍物的区域；

在本实施例中，可通行区域具体可通过当前获取的地图分析得到。具体的地图为上述的栅格地图，基于栅格地图中每个栅格对应的状态信息可确定状态信息为第一状态的栅格所在的区域为可通行区域。

在其他实施例中，可通行区域也可不通过前获取的地图确定，而是通过移动设备上其他检测模块(如摄像头)检测到的数据分析得到，也可通过获取用户输入的参数确定。

步骤S312，在所述可通行区域内，确定所述移动设备移动至所述第一参考位置的最短路径为第一路径，并确定所述移动设备移动至所述第二参考位置的最短路径为第二路径；

具体的，可按照预设计算规则和/或用户指令在可通行区域内，确定移动设备从其当前位置移动至第一参考位置的多条第一备选路径，第一备选路径可以是直线路径也可以是曲线路径，将多条第一备选路径对应的路径长度进行比较，确定长度最短的第一备选路径为这里的第一路径。

具体的，可按照预设计算规则和/或用户指令在可通行区域内，确定移动设备从其当前位置移动至第二参考位置的多条第二备选路径，第二备选路径可以是直线路径也可以是曲线路径，将多条第二备选路径对应的路径长度进行比较，确定长度最短的第二备选路径为这里的第二路径。

在本实施例中，可基于地图分析得到这里的第一路径和第二路径。具体的，以第一路径为例，在地图中确定移动设备所在位置对应的栅格为第一栅格，确定第一参考位置对应的栅格为第二栅格，将连接第一栅格和第二栅格、且经过的栅格对应的状态信息均为第一状态信息的所有线段(可为直线段或折线段)中，将经过的栅格数最少的线段确定为第一路径。第二路径也可类比这里的方式确定。

例如，如图5所示为栅格地图的局部区域，每个栅格对应移动设备所在空间中的一个空间位置，其中，栅格1表征的是移动设备所在位置，栅格2表征的是第一参考位置或第二参考位置，阴影区域A覆盖的多个栅格对应的状态信息均为第三状态(可认为是障碍物所在位置)。基于此，如图5(b)所示，栅格1与栅格2之间不存在阴影区域A时，栅格1和栅格2之间的最短路径为S1，如图5(a)所示，栅格1与栅格2之间存在阴影区域A时，栅格1和栅格2之间的最短路径为S2。

步骤S313，确定所述第一路径的长度为所述第一路径长度，确定所述第二路径的长度为所述第二路径长度。

在本实施例中，通过上述方式，可保证所确定的第一路径长度和第二路径长度是移动设备避开障碍物移动到相应的边界位置的最短路径的长度，基于此，从而确保移动设备可快速到达建图过程中的探索边界，从而采集到更多尚未采集到的场景信息来更新地图，确保建图效率的有效提高。

在其他实施例中，第一路径和第二路径也可不是移动设备在可通行区域中向第一参考位置或第二参考位置移动的最短路径，例如，在可通行区域中确定人体活动区域或用户指定的移动设备的运行区域，在人体活动区域或指定区域内确定移动设备向第一参考位置或第二参考位置移动的最短路径。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有移动设备的建图程序，所述移动设备的建图程序被处理器执行时实现如上移动设备的建图方法任一实施例的相关步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种移动设备的建图方法，其特征在于，所述移动设备的建图方法包括以下步骤：

获取所述移动设备所在空间的地图，并确定所述地图的探索边界；所述探索边界为所述移动设备在所述空间内的已探测区域和未探测区域在所述地图上形成的分界；

确定所述探索边界对应的多个空间位置与所述移动设备所在位置分别对应的范数值，以获得多个范数值；

根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置；

控制所述移动设备向所述目标位置移动并更新所述地图。

2.如权利要求1所述的移动设备的建图方法，其特征在于，所述根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置的步骤包括：

将所述多个范数值中数值最小的范数值对应的所述空间位置确定为所述目标位置。

3.如权利要求2所述的移动设备的建图方法，其特征在于，所述确定所述探索边界对应的多个空间位置与所述移动设备所在位置分别对应的范数值的步骤包括：

获取每个所述空间位置对应的质心坐标以及所述移动设备所在位置对应的原点坐标；

计算每个所述质心坐标与所述原点坐标之间的1-范数，以获得对应的所述范数值。

4.如权利要求1所述的移动设备的建图方法，其特征在于，所述地图为栅格地图，所述栅格地图包括多个栅格和每个所述栅格对应的状态信息，所述状态信息包括第一状态和第二状态，所述第一状态为所述栅格在所述空间内对应的位置允许所述移动设备移动，所述第二状态为所述栅格在所述空间内对应的位置未确定是否允许所述移动设备移动，所述确定所述地图的探索边界的步骤包括：

确定所述多个栅格中之一为第一目标栅格；

在位于所述第一目标栅格邻域的多个栅格中确定第二目标栅格；所述第二目标栅格对应的所述状态信息为所述第一状态；

若位于所述第二目标栅格邻域的多个栅格中存在第三目标栅格，则确定所述第二目标栅格为边界位置；所述第三目标栅格对应的所述状态信息为所述第二状态；

根据所述边界位置确定所述探索边界。

5.如权利要求4所述的移动设备的建图方法，其特征在于，所述确定所述第二目标栅格为边界位置的步骤之后，还包括：

统计已确定的所述边界位置的数量；

当所述数量小于设定数值时，返回执行所述确定所述多个栅格中之一为第一目标栅格的步骤；

当所述数量大于或等于设定数值时，执行所述根据所述边界位置确定所述探索边界的步骤。

6.如权利要求5所述的移动设备的建图方法，其特征在于，所述确定所述多个栅格中之一为第一目标栅格的步骤包括：

若存在已确定的所述边界位置，则将前一个确定的所述边界位置确定为所述第一目标栅格。

7.如权利要求1至6中任一项所述的移动设备的建图方法，其特征在于，所述控制所述移动设备向所述目标位置移动并更新所述地图的步骤之后，还包括：

返回执行所述确定所述地图的探索边界的步骤；

定义第一参考位置为所述地图更新前确定的所述目标位置，所述多个空间位置之一为所述第一参考位置，定义所述第一参考位置对应的范数值为参考范数值，所述根据所述多个范数值确定所述多个空间位置中之一为目标位置的步骤包括：

若所述多个范数值存在小于所述参考范数值的若干个目标范数值，则确定数值最小的所述目标范数值对应的所述空间位置为第二参考位置，并获取第一路径长度和第二路径长度；

当所述第一路径长度大于所述第二路径长度时，确定所述第二参考位置为所述目标位置；

当所述第一路径长度小于所述第二路径长度时，确定所述第一参考位置为所述目标位置；

所述第一路径长度为所述移动设备移动至所述第一参考位置所需的路径长度，所述第二路径长度为所述移动设备移动至所述第二参考位置所需的路径长度。

8.如权利要求7所述的移动设备的建图方法，其特征在于，所述获取第一路径长度和第二路径长度的步骤包括：

获取所述空间内的可通行区域；所述可通行区域为所述空间内不存在障碍物的区域；

在所述可通行区域内，确定所述移动设备移动至所述第一参考位置的最短路径为第一路径，并确定所述移动设备移动至所述第二参考位置的最短路径为第二路径；

确定所述第一路径的长度为所述第一路径长度，确定所述第二路径的长度为所述第二路径长度。

9.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的移动设备的建图程序，所述移动设备的建图程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的移动设备的建图方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有移动设备的建图程序，所述移动设备的建图程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的移动设备的建图方法的步骤。

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