本願の目的、技術案及び利点をより明らかにするために、以下では、添付図面を組み合わせて本願の実施形態をさらに詳しく説明する。
本願実施例が提案する探測方法について詳しく説明する前に、まずは本願実施例に係る実行主体について説明する。本願実施例が提案する探測方法は移動ロボットにより実行でき、この移動ロボットは掃除ロボット、倉庫・保管ロボット、展示会用ロボットなどとすることが可能である。掃除ロボットは床面に対する自動掃除に使用でき、掃除ロボットの応用場面としては、家庭の室内掃除、大型施設の掃除などとすることが可能である。いくつかの実施例では、この掃除ロボットは床掃きロボット、床拭きロボットを含むが、それらに限定されない。
図1を参照し、図1は本願の実施例が提案する掃除ロボット100の斜視模式図であり、図2は図1が示す掃除ロボット100の一部のケースを取り外した構造模式図である。
掃除ロボット100の種類としては、床掃きロボット1001と床拭きロボット1002などを含む。
図1と図2に示すように、掃除ロボット100はロボット本体101、駆動モータ102、センサーユニット103、コントローラー104、電池105、走行ユニット106、メモリー107、通信ユニット108、ロボットインタラクションユニット109、掃除部材、及び充電部材111などを含む。
ロボット本体101は円形構造、方形構造などとすることが可能である。本願の実施例において、ロボット本体101がD字形構造である場合を例として説明する。図1に示すように、ロボット本体101の前部は丸みが付けられた矩形構造であり、後部は半円形構造である。本願の実施例において、ロボット本体101は左右対称構造である。
掃除部材は床面に対して掃除するためのものであり、掃除部材の数としては、一つ或いは複数とすることが可能である。掃除部材はロボット本体101の底部、具体的にはロボット本体101の底部の前寄りの位置に設置されている。ロボット本体101の内部には駆動モータ102が設置され、ロボット本体101の底部から二つの回転軸が出ており、掃除部材は回転軸上に外嵌されている。駆動モータ102は回転軸の回転を駆動して、これにより回転軸で掃除部材の回転を駆動できる。
図3に示すように、床拭きロボット1002にとって、掃除部材は具体的に拭き部材1101であり、拭き部材1101は例えばモップである。拭き部材1101は床面に対して床拭き掃除するためのものである。
図4に示すように、床掃きロボット1001にとって、掃除部材は具体的にサイドブラシ1102であり、サイドブラシ1102は床面に対して床掃き掃除を行うためのものである。床掃きロボット1001にはさらに吸塵装置が設置され、吸塵装置はロボット本体101の底部に設けられている吸塵口1121とロボット本体101の内部に設置されている集塵ボックス1122とファン1123とを含む。サイドブラシ1102は床掃きロボット1001の底部の回転軸上に設置され、回転軸がサイドブラシ1102を駆動すると、回転するサイドブラシ1102はほこりなどのゴミを床掃きロボット1001底部の吸塵口1121の近くに掃いて、ファン1123による吸引作用で、これらのゴミは吸塵口1121内に吸い込まれて、吸塵口1121を通して集塵ボックス1122内に入って、一時保存される。
本願の実施例において、掃除ロボット100の掃除部材は取り外し可能な接続方式で設置されてもよい。床拭き掃除が必要な時、拭き部材1101をロボット本体101の底部に取り付けて、床掃き掃除が必要な時、拭き部材1101の代わりに、サイドブラシ1102を使って、サイドブラシ1102をロボット本体101の底部に取り付ける。
走行ユニット106は掃除ロボット100の移動に関わる部材であり、走行ユニット106は駆動輪1061と全方向輪1062とを含む。全方向輪1062と駆動輪1061とが協働して掃除ロボット100の方向転換と移動を実現する。ロボット本体101の底面の後部寄りの位置に、左右両側に駆動輪1061が一つずつ設置されている。全方向輪1062はロボット本体101の底面の中心線上に設置されて、かつ二つの掃除部材の間にある。
各駆動輪1061上には駆動輪モータが設置され、駆動輪モータの駆動の下で、駆動輪1061が回転する。駆動輪1061が回転すると、掃除ロボット100の移動を駆動する。左右の駆動輪1061の回転速度の差を制御することにより、掃除ロボット100の方向転換角度を制御できる。
図5は図1に示す掃除ロボット100のもう一つの構造模式図である。
コントローラー104はロボット本体101の内部に設置され、コントローラー104は具体的な操作を実行するように掃除ロボット100をコントロールするためのものである。このコントローラー104は例えば中央処理装置(Central Processing Unit:CPU)、或いはマイクロプロセッサー(Microprocessor)などとすることが可能である。図5に示すように、コントローラー104は電池105、メモリー107、駆動モータ102、走行ユニット106、センサーユニット103、及びロボットインタラクションユニット109などの部材と電気的に接続されて、これらの部材をコントロールする。
電池105はロボット本体101の内部に設置され、電池105は掃除ロボット100に電力を供給するためのものである。
ロボット本体101上にはさらに充電部材111が設置されており、この充電部材111は掃除ロボット100の外部機器から電力を得ることで、電池105を充電するためのものである。
メモリー107はロボット本体101上に設置されて、メモリー107上には、コントローラー104に実行される時に対応する操作を実現するプログラムが記憶されている。メモリー107はさらに、掃除ロボット100に使われるパラメーターを記憶するためのものでもある。メモリー107は磁気ディスクメモリー、リードオンリー光ディスク(Compact Disc Read-Only Memory:CD-ROM)、光メモリーなどを含むが、それらに限定されない。
通信ユニット108はロボット本体101上に設置され、通信ユニット108は掃除ロボット100に外部機器と通信させるためのものであり、通信ユニット108はワイヤレスフィデリティ(WIreless-Fidelity:WI-FI)通信モジュール1081と短距離通信モジュール1082などを含むが、それらに限定されない。掃除ロボット100はWI-FI通信モジュール1081を通してWI-FIルーターに接続されて、これにより端末と通信できる。掃除ロボット100は短距離通信モジュール1082を通して基地と通信する。基地は掃除ロボット100と組み合わせて使用される機器である。
ロボット本体101上に設置されているセンサーユニット103は各種タイプのセンサー、例えば、レーザーレーダー1031、衝突センサー1032、距離センサー1033、落下センサー1034、カウンター1035、及びジャイロ1036などを含む。
レーザーレーダー1031はロボット本体101のトップに設置され、作動時に、レーザーレーダー1031が回転して、且つレーザーレーダー1031上のエミッターによりレーザー信号を発射し、レーザー信号が障害物により反射されることで、レーザーレーダー1031のレシーバーにより障害物に反射されてくるレーザー信号を受信する。レーザーレーダー1031の電気回路ユニットにより、受信されたレーザー信号を分析することで、周りのエリア環境情報、例えばレーザーレーダー1031に対する障害物の距離と角度などを取得することが可能である。
衝突センサー1032は衝突ケース10321とトリガーセンサー10322とを含む。衝突ケース10321はロボット本体101のヘッド部を取り囲んでおり、具体的には、衝突ケース10321はロボット本体101のヘッド部とロボット本体101の左右両側の前寄りの位置に設置されている。トリガーセンサー10322はロボット本体101の内部に設置されて且つ衝突ケース10321の後ろにある。衝突ケース10321とロボット本体101との間には弾性緩衝部材が設置されている。掃除ロボット100が衝突ケース10321で障害物と衝突した時、衝突ケース10321は掃除ロボット100の内部へ移動して、且つ弾性緩衝部材を圧縮する。衝突ケース10321が掃除ロボット100の内部へ一定の距離だけ移動すると、衝突ケース10321はトリガーセンサー10322と接触して、トリガーセンサー10322がトリガーされて信号を生成する。この信号は処理のためにロボット本体101内のコントローラー104に送信されてもよい。障害物と衝突してから、掃除ロボット100は障害物から遠く離れて、弾性緩衝部材の作用下で、衝突ケース10321は元の位置に移動する。これにより分かるように、衝突センサー1032により障害物を検知し、且つ障害物と衝突した時に緩衝の機能を果たすことが可能である。
距離センサー1033は具体的に、障害物から距離センサー1033までの距離を探測するための赤外探測センサーとしてもよい。距離センサー1033はロボット本体101の側面に設置されて、これにより距離センサー1033により掃除ロボット100の側面の近くにある障害物から距離センサー1033までの距離の値を測定できる。
落下センサー1034はロボット本体101の底部縁部に設置されて、数としては一つ或いは複数とすることができる。掃除ロボット100が床面の縁部位置に移動した時、落下センサー1034により掃除ロボット100に高い場所から落下するリスクがあることを探測でき、これにより、例えば、移動ロボット100が移動を停止する、或いは落下位置から遠く離れる方向へ移動するなど、相応の落下防止行動を取ることが可能である。
ロボット本体101の内部にはさらにカウンター1035とジャイロ1036が設置されている。カウンター1035は、駆動輪1061の回転角度の総量を累計することで、駆動輪1061の駆動により掃除ロボット100が移動した距離の長さを算出するためのものである。ジャイロ1036は掃除ロボット100が回転した角度を検知するためのものであり、これにより掃除ロボット100の向きを確定できる。
ロボットインタラクションユニット109はロボット本体101上に設置されており、使用者はロボットインタラクションユニット109を通して掃除ロボット100とインタラクションを行うことができる。ロボットインタラクションユニット109は例えば、スイッチボタン1091、及びスピーカー1092などの部品を含む。使用者はスイッチボタン1091を押圧することで、掃除ロボット100の作業開始又は作業停止をコントロールできる。掃除ロボット100はスピーカー1092を通して使用者にプロンプト音を再生することが可能である。
本願実施例が説明する掃除ロボット100はあくまでも一つの具体的な例示であり、本願実施例の掃除ロボット100に対して具体的な限定にならず、本願実施例の掃除ロボット100は他の具体的な実現形態とすることができることは、理解できるであろう。例えば、他の実現形態において、掃除ロボットは図1に示す掃除ロボット100より多い或いは少ない部品を有してもよい。
本願の実施例において、この探測方法は移動ロボットに応用され、一つのエリア環境に対して探測することで、エリア環境マップ全体を作成するために用いられる。この移動ロボット上には探測センサーが設置され、移動ロボットはこの探測センサーの探測により、そして移動ロボットの行動経路計画を組み合わせて、最終的にエリア環境マップ全体の生成を完成させるまで、エリア環境マップを少しずつ拡張する。探測センサーに探測されたエリアは探測済みエリアであり、探測センサーに探測されていないエリアは未探測エリアである。これから、添付図面と組み合わせて、以下の各実施例を通して、本願が提案する探測方法について詳しく説明する。
<実施例1>
図6は一つの例示的実施例に示す探測方法の流れ図であり、本実施例では、この探測方法を移動ロボットに適用する場合を例として説明し、この探測方法は以下のようないくつかのステップを含んでもよい。
ステップS1:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
日常生活では、例えば掃除ロボットの類の移動ロボットは一つのエリア環境の床面に対して掃除を行う前に、自身の探測センサーでエリア環境に対して探測を行うことができる。実施において、移動ロボットは複数に分けてエリア環境に対して探測できる。図7を参照し、エリア環境を探測する前に、移動ロボットはこの移動ロボットと組み合わせて使用する基地内に停止できる。一つの例示として、この基地はエリア環境の壁に寄りかかる位置に停止するように置くことが可能である。初回の探測時、移動ロボットは基地から出てきて、ある方向へ一定距離だけ移動するとともに、移動の過程において、自身の探測センサーでエリア環境に対して探測を行い、初期の探測データを取得する。移動ロボットは初期の探測データによって第一エリア環境マップを作成し、具体的に、初期の探測データによって第一エリア環境マップの中でエリア環境の外郭情報を作成する。
本願の実施例が言う探測センサーはレーザーレーダーであり、この移動ロボットはさらにレーザーレーダーではない探測センサーを含み、この探測データはこのレーザーレーダーによって探測されたデータ及びこのレーザーレーダーではない探測センサーによって探測されたデータを含む。
図8を参照し、移動ロボットがエリア環境を探測する方式としては、レーザーレーダーによる探測、レーザーレーダーではない探測センサーによる探測などを含んでもよい。具体的にいうと、ロボットのトップにはレーザーレーダーが設置され、このレーザーレーダーはレーザー信号を発信するとともに反射されたレーザー信号を受信することで、エリア環境障害物に対して探測できる。このレーザーレーダーは二次元情報を探測するレーザーレーダー、或いは三次元情報を探測するレーザーレーダーとすることができる。いくつかの実施例において、上記レーザーレーダーではない探測センサーは距離センサー、衝突センサーなどとすることができる。図9を参照し、移動ロボットのデッド部には衝突センサーが設置され、この衝突センサーは衝突ケースとトリガーセンサーを含んでもよく、この衝突ケースは移動ロボット本体に対して弾性的に伸縮でき、この衝突ケースが障害物に衝突した時、移動ロボット本体内に設置されているトリガーセンサーをトリガーして、トリガー信号を生成する。移動ロボットの側壁には距離センサーが設置され、距離センサーは距離センサーから障害物までの距離を測定するためのものであり、例えば、この距離センサーは赤外距離センサーとしてもよい。
本実施例では、主にレーザーレーダーを利用して探測を行い、補助的にレーザーレーダーではない探測センサーを利用し、このレーザーレーダーではないセンサーはこのレーザーレーダーでは探測できない障害物、例えば、レーザーレーダーの探測平面より低い障害物、ガラス、大理石などの障害物を探測するのに使用できる。このレーザーレーダーで探測して取得される探測データは障害物情報、通行エリア情報を含み、障害物情報は障害物のある位置を指示するためのものであり、通行エリア情報は通行エリアを指示するためのものであり、障害物とレーザーレーダーとの間のエリア(即ちレーザーが反射されないエリア)は即ち通行エリアである。このレーザーレーダーではない探測センサーで得られた探測データは障害物情報を含む。
ステップS2:第一エリア環境マップに基づいて探測目標点を確定して、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であり、この探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、この第一エリア環境マップは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測済みエリアはこの探測センサーによって探測されたエリアで、この未探測エリアはこの探測センサーによって探測されていないエリアであり、この探測済みエリアは通行エリアを含み、この通行エリアはこの移動ロボットが通行可能なエリアを表す。図10を参照し、この図10は一つの例示的実施例によって示された一種の第一エリア環境マップの模式図であり、この第一エリア環境マップ中の探測済みエリアは具体的に、移動ロボットがレーザーレーダー及び/又はレーザーレーダーではない探測センサーによって探測されたエリアであり、この探測済みエリアはエリア環境外郭と通行エリアとを含む。さらに、この探測済みエリアはさらに移動ロボット、基地、中間障害物と含んでもよい。即ち、第一エリア環境マップを作成する中で、移動ロボットは基地の位置をマークすることが可能であり、前述のように、探測を実行する前に、ロボットは基地内に停止しているので、移動ロボットが既に移動した距離と角度により、基地の位置を確定することで、基地の位置をこの第一エリア環境マップ上でマークできる。また、この未探測エリアは移動ロボットに探測されていないエリアで、未探測エリアについて、移動ロボットは通行エリアなのか障害物のある位置なのか確定することができない。レーザーレーダーのレーザー信号の探測範囲が限られているので、レーザーレーダーが探測範囲外のエリア環境を探測することが不可能であり、及びレーザーレーダーのレーザー信号が障害物に遮られた場合、レーザーレーダーは、障害物に遮られたエリアの情報を探測することが不可能であり、これらのレーザーレーダーが探測できないエリアは即ち未探測エリアである。
移動ロボットがこの第一エリア環境マップの中で探測目標点を確定する。例示的に、この探測目標点は図11に示すように、この探測目標点に基づいて第一探測経路終点を確定し、この第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えないことで、移動ロボットが第一探測経路終点でこの探測目標点を探測できるようにする。例示的に、参考時計方向上で、第一探測経路終点は探測目標点の前にあり、この参考時計方向は時計回り方向としてもよく、或いは、この参考時計方向は反時計回り方向としてもよい。その後、この第一探測経路終点と第一探測経路起点に基づいて、第一探測経路を生成する。
ステップS3:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーで前記エリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、前記第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが第一探測経路を生成してから、第一探測経路起点から第一探測経路に沿って移動し、かつ移動過程において探測センサーで引き続きエリア環境に対して探測し、第二回の探測データを得る。さらに、この第二回の探測データはさらにレーザーレーダーではない探測センサーが探測して得たデータを含んでもよい。その後、移動ロボットは第二回の探測によって得た探測データを利用して、初回の探測時に得た第一エリア環境マップを更新することで、この第二エリア環境マップを得る。
ステップS4:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
移動ロボットは第一探測経路に沿って移動する過程において、探測経路を実行し終わったと検知した場合、今回の探測が終わったことになり、移動ロボットは第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて次回の探測経路、即ち第二探測経路を生成する。実施において、この移動ロボットが第二エリア環境マップに基づいて次回の探測目標点を確定して、そしてこの次回の探測目標点に基づいてこの第二探測経路の第二探測経路終点を確定し、移動ロボットは第一探測経路終点を第二探測経路起点として、第二探測経路起点と第二探測経路終点との間の第二探測経路を生成する。そして、移動ロボットは引き続き第二探測経路に沿って移動して、かつ移動過程において探測センサーで探測を行なって、探測データを得て、この移動ロボットは探測データに基づいて第二エリア環境マップを更新して、第三エリア環境マップを得る。移動ロボットがエリア環境マップ全体を作成し終わっていないと検知した場合、引き続き第三エリア環境マップに基づいて、次回の探測経路を生成して、かつ次回の探測経路に基づいて第四エリア環境マップを確定し、こうして、移動ロボットが第nエリア環境マップを生成してかつエリア環境マップ全体を作成し終わったと検知した時に、全ての操作を終了して、この第nエリア環境マップをこのエリア環境のエリア環境マップとして確定し、この第nエリア環境マップは移動ロボットが第n回の移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第n-1エリア環境マップの中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
本願の実施例において、移動ロボットは探測センサーでエリア環境に対して探測を行なって第一エリア環境マップを確定し、この第一エリア環境マップは探測済みエリアの外郭情報と未探測エリアとを含む。この第一エリア環境マップに基づいて探測を行う必要がある位置に対応する探測目標点を確定して、この探測目標点によって第一探測経路の第一探測経路終点を確定し、こうして、第一エリア環境マップを探測する時の現在ある位置と第一探測経路終点に基づいて第一探測経路を生成する。移動ロボットが第一探測経路に沿って移動して且つ移動過程において探測センサーで探測を行って探測データを得て、探測経路を実行し終わったと検知した時、得られた探測データに基づいて次回の探測経路を確定し、即ち第二探測経路を確定して、且つ第二探測経路に基づいて探測作業を実行して、第二エリア環境マップを得る。こうして、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、探測経路を確定してエリア環境マップを生成する作業を循環的に実行してエリア環境マップを少しずつ拡張する。移動ロボットは毎回、生成された探測経路に基づいてエリア環境に対して探測を行うことで、基地に往復して行ったり来たりする過程において探測済みエリアに対して繰り返して探測する問題を回避して、作業効率を向上させる他に、移動ロボットは全ての走行可能なエリアを走査し終わる必要がなく、移動ロボットのマップ作成に費やす時間を減少させる。
<実施例2>
図12を参照し、もう一つの実施例において、この探測方法は以下のような実現過程を含んでもよい。
ステップ1201:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照できる。
一つの例示として、遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の間隔が距離閾値より小さい時、この二つの障害物の間のエリアを警告エリアとして設定し、エリア環境外郭情報はさらにこの警告エリアを含む。
この距離閾値は使用者が実際の需要によって設定してもよく、この移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。例えば、移動ロボットの幅の1.5倍に設定できる。
この警告エリアとは探測する必要のないエリアを指す。遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の距離が距離閾値より小さい時、移動ロボットはこのエリア内に走行して作動することが不可能であるので、このエリアを警告エリアとして設定し、この警告エリアを遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物と一緒にエリア環境外郭とすることが可能である。
ステップ1202:第一エリア環境マップに基づいて探測目標点を確定して、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であり、この探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、この第一エリア環境マップはグリッドマップであり、この第一エリア環境マップは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測済みエリアはこの探測センサーによって探測されたエリアで、この未探測エリアはこの探測センサーによって探測されていないエリアであり、この探測済みエリアは通行エリアを含み、この通行エリアはこの移動ロボットが通行可能なエリアを表す。
図11を参照し、この図11は一つの例示的実施例で示す一種の第一エリア環境マップの模式図であり、この第一エリア環境マップの表現形式はグリッドマップであり、グリッドマップのグリッドで探測済みエリアと未探測エリアを表すことが可能である。この第一エリア環境マップ中の探測済みエリアは具体的に、移動ロボットがレーザーレーダー及び/又はレーザーレーダーではない探測センサーによって探測したエリアであり、この探測済みエリアは第一エリア環境外郭と通行エリアとを含む。さらに、この探測済みエリアはさらに移動ロボット、基地、中間障害物と含んでもよい。即ち、第一エリア環境マップを作成する中で、移動ロボットは基地の位置をマークすることが可能であり、前述のように、探測を実行する前に、ロボットは基地内に停止しているので、移動ロボットが既に移動した距離と角度により、基地の位置を確定することで、基地の位置をこの第一エリア環境マップ上でマークできる。また、この未探測エリアは移動ロボットに探測されていないエリアで、未探測エリアについて、移動ロボットは通行エリアなのか障害物のある位置なのか確定することができない。レーザーレーダーのレーザー信号の探測範囲が限られているので、レーザーレーダーが探測範囲外のエリア環境を探測することが不可能であり、及びレーザーレーダーのレーザー信号が障害物に遮られた場合、レーザーレーダーは、障害物に遮られたエリアの情報を探測することが不可能であり、これらのレーザーレーダーが探測できないエリアは即ち未探測エリアである。
この移動ロボットはこの第一エリア環境マップに基づいて、縁部障害物を表すグリッド上で探測目標点を確定し、一つの実例として、この探測目標点はこの探測済みエリアと未探測エリアとの間の共同境界グリッド上の点である。移動ロボットがこの探測目標点を確定してから、この探測目標点を中心として、探測センサーの探測範囲を確定でき、そしてこの探測範囲内で第一探測経路終点を確定し、例示的に、この移動ロボットは確定した探測範囲内の任意の一点をこの第一探測経路終点とすることが可能である。この移動ロボットは、第一エリア環境マップを探測する時に現在ある位置を第一探測経路起点として、この第一探測経路起点とこの第一探測経路終点との間の探測経路を生成する。移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時の現在ある位置とは、即ち、移動ロボットが第一回の探測によって第一エリア環境マップを作成する位置を指す。
ステップ1203:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが第一探測経路を生成してから、第一探測経路起点から第一探測経路に沿って移動し、かつ移動過程において探測センサーで引き続きエリア環境に対して探測し、第二回の探測データを得る。さらに、この第二回の探測データはさらにレーザーレーダーではない探測センサーが探測して得たデータを含んでもよい。その後、移動ロボットは第二回の探測によって得た探測データを利用して、初回の探測時に得た第一エリア環境マップを更新することで、この第二エリア環境マップを得る。
ステップ1204:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
移動ロボットは第一探測経路に沿って移動する過程において、探測経路を実行し終わったと検知した場合、今回の探測が終わったことになり、移動ロボットは第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて次回の探測経路、即ち第二探測経路を生成する。実施において、この移動ロボットが第二エリア環境マップに基づいて次回の探測目標点を確定して、そしてこの次回の探測目標点に基づいてこの第二探測経路の第二探測経路終点を確定し、移動ロボットは第一探測経路終点を第二探測経路起点として、第二探測経路起点と第二探測経路終点との間の第二探測経路を生成する。そして、移動ロボットは引き続き第二探測経路に沿って移動して、かつ移動過程において探測センサーで探測を行なって、探測データを得て、この移動ロボットは探測データに基づいて第二エリア環境マップを更新して、第三エリア環境マップを得る。移動ロボットがエリア環境マップ全体を作成し終わっていないと検知した場合、引き続き第三エリア環境マップに基づいて、次回の探測経路を生成して、かつ次回の探測経路に基づいて第四エリア環境マップを確定し、こうして、移動ロボットが第nエリア環境マップを生成してかつエリア環境マップ全体を作成し終わったと検知した時に、全ての操作を終了して、この第nエリア環境マップをこのエリア環境のエリア環境マップとして確定し、この第nエリア環境マップは移動ロボットが第n回の移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第n-1エリア環境マップの中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例3>
図13はもう一つの例示的実施例に示す探測方法の流れ図であり、本実施例では、この探測方法を移動ロボットに適用する場合を例として説明し、この探測方法は以下のようないくつかのステップを含んでもよい。
ステップ1301:移動ロボットが基地から出てきて、探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照できる。
ステップ1302:第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定する。
実施において、この移動ロボットは図14に示すように、第一エリア環境マップからこのエリア環境外郭情報のグリッドを抽出し、及び、図15に示すように、未探測エリアのグリッドを抽出でき、そして、図16に示すように、抽出したグリッドを連結して、連結レイヤーを得て、この連結レイヤーの中から中間障害物が取り除かれており、移動ロボットはこの連結レイヤーを探測マップとして確定でき、移動ロボットはこの探測マップの中で探測起点を確定する。
この探測マップはエリア環境外郭情報を表すグリッドと未探測エリアのグリッドとを含み、こうして、中間障害物の干渉を避けることができ、探測経路を確定する効率を向上させることは、触れておく価値がある。
ステップ1303:探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
実施において、移動ロボットは常に一つの固定した方向で探測を実行し、この固定した方向は実際の需要によって設定でき、例えば、時計回り方向としてもよく、或いは、反時計回り方向としてもよく、本願の実施例では、それに対して限定しない。
ここでは、反時計回り方式を例として説明する。このロボットは確定した探測起点から、反時計回り方式に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある一つ目の点を調べた時、図11に示すように、この点を探測目標点とする。
上記ステップ1302とステップ1303はステップS1:第一エリア環境マップに基づいて、探測目標点を確定するステップを実現するためのステップであることは、説明しておく必要がある。
ステップ1304:この探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、この第一エリア環境マップはグリッドマップであり、この第一エリア環境マップは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測済みエリアはこの探測センサーによって探測されたエリアで、この未探測エリアはこの探測センサーによって探測されていないエリアであり、この探測済みエリアは通行エリアを含み、この通行エリアはこの移動ロボットが通行可能なエリアを表す。
図11を参照し、この図11は一つの例示的実施例で示す一種の第一エリア環境マップの模式図であり、この第一エリア環境マップの表現形式はグリッドマップであり、グリッドマップのグリッドで探測済みエリアと未探測エリアを表すことが可能である。この第一エリア環境マップ中の探測済みエリアは具体的に、移動ロボットがレーザーレーダー及び/又はレーザーレーダーではない探測センサーによって探測したエリアであり、この探測済みエリアは第一エリア環境外郭と通行エリアとを含む。さらに、この探測済みエリアはさらに移動ロボット、基地、中間障害物と含んでもよい。即ち、第一エリア環境マップを作成する中で、移動ロボットは基地の位置をマークすることが可能であり、前述のように、探測を実行する前に、ロボットは基地内に停止しているので、移動ロボットが既に移動した距離と角度により、基地の位置を確定することで、基地の位置をこの第一エリア環境マップ上でマークできる。また、この未探測エリアは移動ロボットに探測されていないエリアで、未探測エリアについて、移動ロボットは通行エリアなのか障害物のある位置なのか確定することができない。レーザーレーダーのレーザー信号の探測範囲が限られているので、レーザーレーダーが探測範囲外のエリア環境を探測することが不可能であり、及びレーザーレーダーのレーザー信号が障害物に遮られた場合、レーザーレーダーは、障害物に遮られたエリアの情報を探測することが不可能であり、これらのレーザーレーダーが探測できないエリアは即ち未探測エリアである。
この移動ロボットはこの第一エリア環境マップに基づいて、縁部障害物を表すグリッド上で探測目標点を確定し、一つの実例として、この探測目標点はこの探測済みエリアと未探測エリアとの間の共同境界グリッド上の点である。移動ロボットがこの探測目標点を確定してから、この探測目標点を中心として、探測センサーの探測範囲を確定でき、そしてこの探測範囲内で探測経路終点を確定し、例示的に、この移動ロボットは確定した探測範囲内の任意の一点をこの探測経路終点とすることが可能である。この移動ロボットは現在ある位置を探測経路起点として、この探測経路起点とこの探測経路終点との間の探測経路を生成する。
ステップ1305:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが第一探測経路を生成してから、第一探測経路起点から第一探測経路に沿って移動し、かつ移動過程において探測センサーで引き続きエリア環境に対して探測し、第二回の探測データを得る。さらに、この第二回の探測データはさらにレーザーレーダーではない探測センサーが探測して得たデータを含んでもよい。即ち、移動ロボットが移動する過程において、探測センサーでエリア環境に対して探測を行い、前述のように、ここでは、主に自身に備えたレーザーレーダーでエリア環境に対して探測を行う。さらに、一部の障害物、例えば、ガラス、大理石、又はレーザーレーダーの探測平面より低い障害物はレーザーレーダーでは探測できないので、いくつかの状況では、これらのレーザーレーダーで探測できない障害物が第一探測経路上にある可能性がある。このため、移動ロボットが第一探測経路に沿って移動する時に障害物と衝突する可能性があり、移動ロボットが第一探測経路上で障害物と衝突した場合、他のレーザーレーダーではない探測センサーを利用してこれらの障害物に対して探測を行うことで、これらの障害物の情報を得ることが可能である。また、即ち、この探測データは、レーザーレーダーが探測したデータとレーザーレーダーではないセンサーが探測したデータとを含む。その後、移動ロボットは第二回の探測によって得た探測データを利用して、初回の探測時に得た第一エリア環境マップを更新することで、この第二エリア環境マップを得る。
ステップ1306:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
その具体的な実現は、図12の実施例の中のステップ1204を参照されたい。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例4>
図17は一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は上記移動ロボットに適用でき、この探測方法は以下のステップを含む:
ステップ1701:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照でき、また、図12の実施例の中のステップ1201も参照できる。
ステップ1702:第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定する。
実施において、この移動ロボットは図14に示すように、第一エリア環境マップからこのエリア環境外郭情報のグリッドを抽出し、及び、図15に示すように、未探測エリアのグリッドを抽出でき、そして、図16に示すように、抽出したグリッドを連結して、連結レイヤーを得て、この連結レイヤーの中から中間障害物が取り除かれており、移動ロボットはこの連結レイヤーを探測マップとして確定でき、移動ロボットはこの探測マップの中で探測起点を確定する。一つの例示として、図18に示すように、この移動ロボットは探測マップ中のエリア環境外郭上の一つの固定位置を探測起点として確定できる。この固定位置は実際の需要によって設置できる。
この探測マップはエリア環境外郭情報を表すグリッドと未探測エリアのグリッドとを含み、こうして、中間障害物の干渉を避けることができ、探測経路を確定する効率を向上させることは、触れておく価値がある。
ステップ1703:探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
実施において、移動ロボットは常に一つの固定した方向で探測を実行し、この固定した方向は時計回り方式としてもよく、或いは、反時計回り方式としてもよく、本願の実施例では、それに対して限定しない。
ここでは、反時計回り方式を例として説明する。このロボットは確定した探測起点から、反時計回り方式に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある一つ目の点を調べた時、図18に示すように、この点を探測目標点とする。
上記ステップ1702とステップ1703はステップS1:第一エリア環境マップに基づいて、探測目標点を確定するステップを実現するためのステップであることは、説明しておく必要がある。
ステップ1704:探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲内で、第一探測経路終点を確定し、探測目標点と第一探測経路終点との間の距離は移動ロボットのセンサーの探測範囲を超えないことで、移動ロボットが第一探測経路終点で探測目標点を探測できるようにする。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲を半径として円を作り、一つの範囲を確定し、この探測目標点はこの範囲内にあるので、この探測目標点をそのまま第一探測経路終点として確定でき、即ち、この第一探測経路終点は探測目標点と同じ点であることが可能である。
ステップ1705:移動ロボットが第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、第一探測経路を生成する。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要があり、いくつかの実施例では、移動ロボットは第一エリア環境マップを探測する時の現在ある位置を起点として、探測目標点を終点として、二つの点の間の経路を生成して、第一探測経路を得ることが可能である。
ステップ1706:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して探測データを得て、探測データによって第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが第一探測経路を生成してから、第一探測経路起点から第一探測経路に沿って移動し、かつ移動過程において探測センサーで引き続きエリア環境に対して探測し、第二回の探測データを得る。さらに、この第二回の探測データはさらにレーザーレーダーではない探測センサーが探測して得たデータを含んでもよい。その後、移動ロボットは第二回の探測によって得た探測データを利用して、初回の探測時に得た第一エリア環境マップを更新することで、この第二エリア環境マップを得る。
ステップ1707:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS4を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例5>
図19はもう一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は上記移動ロボットに適用でき、この探測方法は以下のステップを含んでもよい:
ステップ1901:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照でき、また、図12の実施例の中のステップ1201も参照できる。
ステップ1902:第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定する。
実施において、この移動ロボットは図14に示すように、第一エリア環境マップからこのエリア環境外郭情報のグリッドを抽出し、及び、図15に示すように、未探測エリアのグリッドを抽出でき、そして、図16に示すように、抽出したグリッドを連結して、連結レイヤーを得て、この連結レイヤーの中から中間障害物が取り除かれており、移動ロボットはこの連結レイヤーを探測マップとして確定でき、移動ロボットはこの探測マップの中で探測起点を確定する。一つの例示として、図18に示すように、この移動ロボットは探測マップ中のエリア環境外郭上の一つの固定位置を探測起点として確定できる。この固定位置は実際の需要によって設置できる。
一つの例示として、基地のある位置から、時計回り方向又は反時計回り方向に沿って探し、エリア環境外郭上で探測した一つ目の点は探測起点である。つまり、この基地に一番近い点を取得してこの探測起点とすることができ、例えば、移動ロボットが反時計回り方向でエリア環境を少しずつ探測する場合、反時計回り方向に沿ってエリア環境外郭上で探測した一つ目の点を探測起点とすることが可能である。
この探測マップはエリア環境外郭情報を表すグリッドと未探測エリアのグリッドとを含み、こうして、中間障害物の干渉を避けることができ、探測経路を確定する効率を向上させることは、触れておく価値がある。
ステップ1903:探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
実施において、移動ロボットは常に一つの固定した方向で探測を実行し、この固定した方向は時計回り方式としてもよく、或いは、反時計回り方式としてもよく、本願の実施例では、それに対して限定しない。
ここでは、反時計回り方式を例として説明する。このロボットは確定した探測起点から、反時計回り方式に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある一つ目の点を調べた時、図18に示すように、この点を探測目標点とする。
上記ステップ1902とステップ1903はステップS1:第一エリア環境マップに基づいて、探測目標点を確定するステップを実現するためのステップであることは、説明しておく必要がある。
ステップ1904:探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲内で、第一探測経路終点を確定し、探測目標点と第一探測経路終点との間の距離は移動ロボットのセンサーの探測範囲を超えないことで、移動ロボットが第一探測経路終点で探測目標点を探測できるようにする。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、探測センサーの探測範囲内でこの第一探測経路終点を確定し、即ち、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離が探測センサーの探測範囲を超えないことを保証すればよい。いくつかの実施例において、図20を参照し、移動ロボットがこの探測目標点を中心として、探測センサーの探測距離を半径として円周を作り、且つこの円周エリアとこの未探測エリアとの間の共同境界上のグリッド点をこの第一探測経路終点として確定できる。こうして、移動ロボットがこの探測目標点及びこの探測目標点の周囲のエリアを探測できることを保証できる。
第一探測経路終点が通行エリアと未探測エリアとの間の共同境界上にあって、且つ参考時計方向に沿って、第一探測経路終点は探測目標点の前にあることにより、探測経路を既知のエリア環境外郭に近くするとともに、この既知のエリア環境外郭と衝突しないようにできることは、触れておく価値がある。
ステップ1905:移動ロボットが第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、第一探測経路を生成する。
いくつかの実施例において、移動ロボットはこの移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時の現在ある位置を起点として、探測目標点を終点として、二つの点の間の経路を生成して、第一探測経路を得ることが可能である。
一つの例示として、第一探測経路起点及び第一探測経路終点を探測マップ上に設置して、第一探測経路の長さは、移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時の現在ある位置と第一探測経路終点との間の最短経路の長さである。
例示的に、この移動ロボットは、この第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、この二つの点の間の最短経路を生成して、この第一探測経路を得る。つまり、この第一探測経路起点と第一探測経路終点との間の直線をこの第一探測経路とすることができる。一つの実施例において、生成された第一探測経路は図21に示すようにすることができる。
ステップ1906:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが第一探測経路を生成してから、第一探測経路起点から第一探測経路に沿って移動し、かつ移動過程において探測センサーで引き続きエリア環境に対して探測し、第二回の探測データを得る。さらに、この第二回の探測データはさらにレーザーレーダーではない探測センサーが探測して得たデータを含んでもよい。その後、移動ロボットは第二回の探測によって得た探測データを利用して、初回の探測時に得た第一エリア環境マップを更新することで、この第二エリア環境マップを得る。
ステップ1907:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS4を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例6>
図22はもう一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は上記移動ロボットに適用でき、この探測方法は以下のステップを含んでもよい:
ステップ2201:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照でき、また、図12の実施例の中のステップ1201も参照できる。
ステップ2202:第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定する。
実施において、この移動ロボットは図14に示すように、第一エリア環境マップからこのエリア環境外郭情報のグリッドを抽出し、及び、図15に示すように、未探測エリアのグリッドを抽出でき、そして、図16に示すように、抽出したグリッドを連結して、連結レイヤーを得て、この連結レイヤーの中から中間障害物が取り除かれており、移動ロボットはこの連結レイヤーを探測マップとして確定でき、移動ロボットはこの探測マップの中で探測起点を確定する。一つの例示として、図18に示すように、この移動ロボットは探測マップ中のエリア環境外郭上の一つの固定位置を探測起点として確定できる。この固定位置は実際の需要によって設置できる。
この探測マップはエリア環境外郭情報を表すグリッドと未探測エリアのグリッドとを含み、こうして、中間障害物の干渉を避けることができ、探測経路を確定する効率を向上させることは、触れておく価値がある。
ステップ2203:探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
実施において、移動ロボットは常に一つの固定した方向で探測を実行し、この固定した方向は時計回り方式としてもよく、或いは、反時計回り方式としてもよく、本願の実施例では、それに対して限定しない。
ここでは、反時計回り方式を例として説明する。このロボットは確定した探測起点から、反時計回り方式に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある一つ目の点を調べた時、図18に示すように、この点を探測目標点とする。
上記ステップ2202とステップ2203はステップS1:第一エリア環境マップに基づいて、探測目標点を確定するステップを実現するためのステップであることは、説明しておく必要がある。
ステップ2204:探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲内で、第一探測経路終点を確定し、探測目標点と第一探測経路終点との間の距離は移動ロボットのセンサーの探測範囲を超えないことで、移動ロボットが第一探測経路終点で探測目標点を探測できるようにする。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲を半径として円を作り、一つの範囲を確定し、この探測目標点はこの範囲内にあるので、この探測目標点をそのまま第一探測経路終点として確定でき、即ち、この第一探測経路終点は探測目標点と同じ点であることが可能である。
ステップ2205:移動ロボットが第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、第一探測経路を生成する。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、移動ロボットは第一探測経路起点及び第一探測経路終点を探測マップ上に設置でき、第一探測経路の長さとこの最短経路の長さの差の値は参考値範囲内にある。
この第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、この二つの点の間の曲線を生成して、この第一探測経路を得る。この曲線の長さと最短経路の長さとの間の差の値は参考値範囲内にある。
この参考値範囲は使用者が実際の需要によって設定してもよく、或いはこの移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。
ステップ2206:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが第一探測経路を生成してから、第一探測経路起点から第一探測経路に沿って移動し、かつ移動過程において探測センサーで引き続きエリア環境に対して探測し、第二回の探測データを得る。さらに、この第二回の探測データはさらにレーザーレーダーではない探測センサーが探測して得たデータを含んでもよい。その後、移動ロボットは第二回の探測によって得た探測データを利用して、初回の探測時に得た第一エリア環境マップを更新することで、この第二エリア環境マップを得る。
ステップ2207:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS4を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例7>
図23は一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は上記移動ロボットに適用でき、この方法は以下の実現過程を含んでもよい:
ステップ2301:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照でき、また、図12の実施例の中のステップ1201も参照できる。
ステップ2302:第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定する。
実施において、この移動ロボットは図14に示すように、第一エリア環境マップからこのエリア環境外郭情報のグリッドを抽出し、及び、図15に示すように、未探測エリアのグリッドを抽出でき、そして、図16に示すように、抽出したグリッドを連結して、連結レイヤーを得て、この連結レイヤーの中から中間障害物が取り除かれており、移動ロボットはこの連結レイヤーを探測マップとして確定でき、移動ロボットはこの探測マップの中で探測起点を確定する。一つの例示として、図18に示すように、この移動ロボットは探測マップ中のエリア環境外郭上の一つの固定位置を探測起点として確定できる。この固定位置は実際の需要によって設置できる。
一つの例示として、基地のある位置から、時計回り方向又は反時計回り方向に沿って探し、エリア環境外郭上で探測した一つ目の点は探測起点である。つまり、この基地に一番近い点を取得してこの探測起点とすることができ、例えば、移動ロボットが反時計回り方向でエリア環境を少しずつ探測する場合、反時計回り方向に沿ってエリア環境外郭上で探測した一つ目の点を探測起点とすることが可能である。
この探測マップはエリア環境外郭情報を表すグリッドと未探測エリアのグリッドとを含み、こうして、中間障害物の干渉を避けることができ、探測経路を確定する効率を向上させることは、触れておく価値がある。
ステップ2303:探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
実施において、移動ロボットは常に一つの固定した方向で探測を実行し、この固定した方向は時計回り方式としてもよく、或いは、反時計回り方式としてもよく、本願の実施例では、それに対して限定しない。
ここでは、反時計回り方式を例として説明する。このロボットは確定した探測起点から、反時計回り方式に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある一つ目の点を調べた時、図18に示すように、この点を探測目標点とする。
上記ステップ2302とステップ2303はステップS1:第一エリア環境マップに基づいて、探測目標点を確定するステップを実現するためのステップであることは、説明しておく必要がある。
ステップ2304:探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲内で、第一探測経路終点を確定し、探測目標点と第一探測経路終点との間の距離は移動ロボットのセンサーの探測範囲を超えないことで、移動ロボットが第一探測経路終点で探測目標点を探測できるようにする。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲を半径として円を作り、一つの範囲を確定し、この探測目標点はこの範囲内にあるので、この探測目標点をそのまま第一探測経路終点として確定でき、即ち、この第一探測経路終点は探測目標点と同じ点であることが可能である。
ステップ2305:移動ロボットが第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、第一探測経路を生成する。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、移動ロボットは第一探測経路起点及び第一探測経路終点を探測マップ上に設置でき、第一探測経路の長さとこの最短経路の長さの差の値は参考値範囲内にある。
もちろん、もう一つの実施例において、さらに、この第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、この二つの点の間の曲線を生成して、この第一探測経路を得ることもできる。この曲線の長さと最短経路の長さとの間の差の値は参考値範囲内にある。
この参考値範囲は使用者が実際の需要によって設定してもよく、或いはこの移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。
ステップ2306:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが第一探測経路を生成してから、第一探測経路起点から第一探測経路に沿って移動し、かつ移動過程において探測センサーで引き続きエリア環境に対して探測し、第二回の探測データを得る。さらに、この第二回の探測データはさらにレーザーレーダーではない探測センサーが探測して得たデータを含んでもよい。その後、移動ロボットは第二回の探測によって得た探測データを利用して、初回の探測時に得た第一エリア環境マップを更新することで、この第二エリア環境マップを得る。
いくつかの実施例において、第一エリア環境マップを更新する具体的な実現は以下のことを含んでもよい:同じ位置で探測データが表す情報と第一エリア環境マップの中の情報とが異なる場合、探測データが表す情報の正確性が第一エリア環境マップの中の情報より高ければ、第二エリア環境マップのこの位置でこの探測データが表す情報で第一エリア環境マップの中の本来の情報を置き換える。第一エリア環境マップの中に探測データが表す情報が含まれていない場合、この探測データを利用してこの第一エリア環境マップのエリア環境外郭情報を作成し、さらに、この探測データの障害物情報及び/又は通行エリア情報でこのエリア環境外郭情報を作成することで、第二エリア環境マップを得る。
ステップ2307:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
一つの例示として、移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知するステップは以下のことを含むことができる:移動ロボットが第一探測経路終点のある位置に移動した時、探測経路を実行し終わったと確定する。つまり、この移動ロボットがこの第一探測経路の終点に移動した時、即ち、移動ロボットの位置と第一探測経路終点とが重なり合った時、探測経路を実行し終わったと確定して、この時、今回の探測が終了する。
一つの例示として、移動ロボットがエリア環境マップ全体を作成し終わったと検知するステップは以下のことを含む:エリア環境外郭が閉じた障害物エリアであると検知した時、エリア環境マップ全体を作成し終わったと確定する。
実施において、移動ロボットは、更新されたエリア環境マップの中のエリア環境外郭情報が閉じたループを構成するか否かを検知することで、エリア環境外郭全体の探測が完成したか否かを確定できる。例えば、探測起点を起点として且つこの探測起点を終点として閉じたループを形成した場合、エリア環境全体に対して探測が終わったと確定し、そうでなければ、この移動ロボットは、エリア環境外郭情報が閉じたループを構成して、探測が終わったと確定するまで、引き続き更新後のエリア環境マップに基づいて、次回の探測経路を確定して、且つ改めて確定した探測経路に沿って次回の探測作業を行う。
移動ロボットがエリア環境マップを作成する過程において、エリア環境内で移動してエリア環境に対して探測を行うことで、エリア環境マップを拡張する。移動ロボットは作成済みのエリア環境マップを利用して探測経路の計画を行い、探測経路起点は移動ロボットが探測経路を立てる時にある位置と対応するグリッド点であり、探測経路終点と探測目標点との距離はレーザーレーダーの探測範囲内にあり、且つ探測目標点は現在作成されているエリア環境マップの中の探測済みエリアと未探測エリアとの共同境界上の点である。こうして、移動ロボットが探測経路に沿って移動して、探測目標点の周りの情報を探測することが可能である。
また、一つの固定した時計方向に沿って探測済みエリアのエリア環境外郭上で探測目標点を更新することで、移動ロボットが全体としてエリア環境墻壁に沿って一つの時計方向上で移動して且つエリア環境を探測するようにできる。こうして、エリア環境墻壁を表すエリア環境外郭が連続的に探測されて、エリア環境外郭を迅速に作成し終わることができる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例8>
図24を参照し、この図24は一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は上記移動ロボットに適用され、この探測方法は以下の実現過程を含んでもよい:
ステップ2401:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照でき、また、図12の実施例の中のステップ1201も参照できる。
ステップ2402:第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定する。
実施において、この移動ロボットは図14に示すように、第一エリア環境マップからこのエリア環境外郭情報のグリッドを抽出し、及び、図15に示すように、未探測エリアのグリッドを抽出でき、そして、図16に示すように、抽出したグリッドを連結して、連結レイヤーを得て、この連結レイヤーの中から中間障害物が取り除かれており、移動ロボットはこの連結レイヤーを探測マップとして確定でき、移動ロボットはこの探測マップの中で探測起点を確定する。一つの例示として、図18に示すように、この移動ロボットは探測マップ中のエリア環境外郭上の一つの固定位置を探測起点として確定できる。この固定位置は実際の需要によって設置できる。
一つの例示として、基地のある位置から、時計回り方向又は反時計回り方向に沿って探し、エリア環境外郭上で探測した一つ目の点は探測起点である。つまり、この基地に一番近い点を取得してこの探測起点とすることができ、例えば、移動ロボットが反時計回り方向でエリア環境を少しずつ探測する場合、反時計回り方向に沿ってエリア環境外郭上で探測した一つ目の点を探測起点とすることが可能である。
この探測マップはエリア環境外郭情報を表すグリッドと未探測エリアのグリッドとを含み、こうして、中間障害物の干渉を避けることができ、探測経路を確定する効率を向上させることは、触れておく価値がある。
ステップ2403:探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
実施において、移動ロボットは常に一つの固定した方向で探測を実行し、この固定した方向は時計回り方式としてもよく、或いは、反時計回り方式としてもよく、本願の実施例では、それに対して限定しない。
ここでは、反時計回り方式を例として説明する。このロボットは確定した探測起点から、反時計回り方式に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある一つ目の点を調べた時、図18に示すように、この点を探測目標点とする。
上記ステップ2402とステップ2403はステップS1:第一エリア環境マップに基づいて、探測目標点を確定するステップを実現するためのステップであることは、説明しておく必要がある。
ステップ2404:探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲内で、第一探測経路終点を確定し、探測目標点と第一探測経路終点との間の距離は移動ロボットのセンサーの探測範囲を超えないことで、移動ロボットが第一探測経路終点で探測目標点を探測できるようにする。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲を半径として円を作り、一つの範囲を確定し、この探測目標点はこの範囲内にあるので、この探測目標点をそのまま第一探測経路終点として確定でき、即ち、この第一探測経路終点は探測目標点と同じ点であることが可能である。
ステップ2405:移動ロボットが第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、第一探測経路を生成する。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、移動ロボットは第一探測経路起点及び第一探測経路終点を探測マップ上に設置でき、第一探測経路の長さとこの最短経路の長さの差の値は参考値範囲内にある。
もちろん、もう一つの実施例において、さらに、この第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、この二つの点の間の曲線を生成して、この第一探測経路を得ることもできる。この曲線の長さと最短経路の長さとの間の差の値は参考値範囲内にある。
この参考値範囲は使用者が実際の需要によって設定してもよく、或いはこの移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。
ステップ2406:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
移動ロボットが第一探測経路を生成してから、第一探測経路起点から第一探測経路に沿って移動し、かつ移動過程において探測センサーで引き続きエリア環境に対して探測し、第二回の探測データを得る。さらに、この第二回の探測データはさらにレーザーレーダーではない探測センサーが探測して得たデータを含んでもよい。その後、移動ロボットは第二回の探測によって得た探測データを利用して、初回の探測時に得た第一エリア環境マップを更新することで、この第二エリア環境マップを得る。
ステップ2407:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
一つの例示として、移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知するステップは以下のことを含むことができる:探測したエリア環境マップ中の探測目標点の周りが探測済みエリアになった時、探測経路が終わったと確定する。
移動ロボットが第一探測経路に沿って移動する過程において障害物にあった場合、障害物の縁部を巡って移動でき、障害物を巡って移動する過程において探測目標点の周りが探測済みエリアになった時、或いは、移動ロボットがこの障害物が非エリア環境外郭であると確定した時、探測経路が終わった、つまり今回の探測が終わったと確定できる。
今回の探測が終わってから、第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成して、この第二探測経路によって第三エリア環境マップを確定して、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、上記方式によってエリア環境マップを確定する操作を繰り返す。
一つの例示として、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するステップは以下のことを含むことができる:移動ロボットが探測目標点を見つけられない。
移動ロボットが第nエリア環境マップの中から目標探測点を見つけられない、つまりこのエリア環境輪郭のあるグリッドの周りは全て探測済みエリアであるので、未探測エリアと探測済みエリアとの共同境界グリッドを見つけられない場合、エリア環境全体に対する探測が終わったと確定でき、この時、エリア環境外郭は閉じた障害物エリアであると確定できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例9>
図25を参照し、図25は一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は移動ロボットに適用でき、この探測方法は以下のような実現過程を含んでもよい:
ステップ2501:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照でき、また、図12の実施例の中のステップ1201も参照できる。
ステップ2502:第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定する。
実施において、この移動ロボットは図14に示すように、第一エリア環境マップからこのエリア環境外郭情報のグリッドを抽出し、及び、図15に示すように、未探測エリアのグリッドを抽出でき、そして、図16に示すように、抽出したグリッドを連結して、連結レイヤーを得て、この連結レイヤーの中から中間障害物が取り除かれており、移動ロボットはこの連結レイヤーを探測マップとして確定でき、移動ロボットはこの探測マップの中で探測起点を確定する。一つの例示として、図18に示すように、この移動ロボットは探測マップ中のエリア環境外郭上の一つの固定位置を探測起点として確定できる。この固定位置は実際の需要によって設置できる。
一つの例示として、基地のある位置から、時計回り方向又は反時計回り方向に沿って探し、エリア環境外郭上で探測した一つ目の点は探測起点である。つまり、この基地に一番近い点を取得してこの探測起点とすることができ、例えば、移動ロボットが反時計回り方向でエリア環境を少しずつ探測する場合、反時計回り方向に沿ってエリア環境外郭上で探測した一つ目の点を探測起点とすることが可能である。
この探測マップはエリア環境外郭情報を表すグリッドと未探測エリアのグリッドとを含み、こうして、中間障害物の干渉を避けることができ、探測経路を確定する効率を向上させることは、触れておく価値がある。
ステップ2503:探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
実施において、移動ロボットは常に一つの固定した方向で探測を実行し、この固定した方向は時計回り方式としてもよく、或いは、反時計回り方式としてもよく、本願の実施例では、それに対して限定しない。
つまり、この移動ロボットは第一エリア環境マップに基づいて、探測起点からある固定した時計方向に沿って、縁部障害物を表す目標グリッドに対して走査し、この縁部障害物とは墻壁、障壁に近づけて置いた障害物などとしてもよい。一つの例示として、この連結レイヤーの中で目標グリッドがある警告エリアを設定でき、この警告エリアは繰り返して探測する必要のないエリアを移動ロボットに指示するためのものであり、一つの例示として、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。
移動ロボット自身の探測条件に制限されているため、同じ位置に対して、移動ロボットの前後二回の探測結果が異なる可能性がある。例えば、あるグリッドに対して、エリア環境マップを第i回に作成する時にそれを探測済みエリアとしてマークするが、マップを第i+1回に作成する時にそれを未探測エリアとマークする。こうして、このあるグリッドを再び探測できるようにするために、移動ロボットが第i+1回に新しい探測データによってエリア環境マップを更新する時、本来の探測済みエリアの障害物エリアの一部位置を未探測エリアに調整する可能性があるが、これらのエリア環境マップを調整した後に生じた未探測エリアが本来移動ロボットが探測したエリアに位置するので、移動ロボットはそれに対して再び探測する必要がない。一方、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡で、探測済みのエリア環境外郭を表すことができるので、このような状況の発生を避けるために、図26に示すように、移動ロボットは、このエリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。こうすることで、走査軌跡を通して、これらのエリア環境マップを調整した後に生成された未探測エリアを遮蔽でき、移動ロボットが折り返して移動することにより探測済みエリアに対して繰り返して探測するのを避けて、マップ作成時間を減少させた。
こうして、この連結マップの中に警告エリアを設定した後に、図27に示す探測マップを得て、この探測マップの中では、走査軌跡で確定した警告エリアを改めて縁部障害物として確定して、この移動ロボットはこの探測マップにおいて、この探測起点から参考時計方向に沿って、確定した目標グリッドに対して走査する。一個目の探測済みエリアと未探測エリアとの共同境界上にあるグリッドを調べた時、それを探測目標点として確定し、この時、この探測目標点の周りは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測目標点は移動ロボットが探測を行う必要のある位置であることは、理解しやすい。
一つの例示として、移動ロボットは、毎回探測マップ中のエリア環境外郭に対して走査する時、走査経路を記録するようにしてもよく、走査経路の起点は探測起点であり、走査経路の終点は探測目標点である。例えば、図27に示すように、走査経路の軌跡はエリア環境外郭縁部に沿っている。こうすることで、毎回探測マップを生成する時、移動ロボットは前回の循環的に使用した走査軌跡情報を利用して、この走査軌跡情報が指示する走査軌跡のあるグリッドを警告エリアとして探測マップの中に加えて、新しい障害物として利用できる。探測マップにおいて、走査軌跡が参考時計方向に沿って連続的に延びて、探測目標点も参考時計方向に沿って進むので、後でこのような探測目標点を利用して立てた探測経路は、移動ロボットがエリア環境内で参考時計方向によってエリア環境外郭に沿って移動して、エリア環境を少しずつ探測するのを保証できる。また、移動ロボットが探測済みエリアに対して繰り返して探測を行わないことを保証できる。
この共同境界グリッドは通行エリアを表す点でもよく、探測エリアを表す点でもよく、本願はそれに対して限定しないことは、説明しておく必要がある。
上記ステップ2502とステップ2503はステップS1:第一エリア環境マップに基づいて、探測目標点を確定するステップを実現するためのステップであることは、説明しておく必要がある。
ステップ2504:探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲内で、第一探測経路終点を確定する。
一つの例示として、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であるので、この探測目標点に基づいて第一探測経路終点を確定する必要がある。一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、探測センサーの探測範囲内でこの第一探測経路終点を確定し、即ち、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離が探測センサーの探測範囲を超えないことを保証すればよい。
ステップ2505:移動ロボットが第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、第一探測経路を生成する。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
実施において、この移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時に現在ある位置をこのエリア環境マップの中にマッピングして、マッピング後の点を第一探測経路起点として確定してから、この第一探測経路起点とこの第一探測経路終点との間の経路を生成することで、今回の第一探測経路を得る。一つの例示として、この第一探測経路起点と第一探測経路終点との間の最短経路を生成して、この最短経路を探測経路として確定できる。
ステップ2506:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
この探測データは第二回に探測したエリア環境外郭情報を含み、このエリア環境外郭情報はこのエリア環境のエリア環境外郭を表し、このエリア環境外郭は第一回に探測して得たエリア環境外郭と繋がっている。
移動ロボットは第一探測経路を確定した後にこの第一探測経路に沿って移動でき、移動する過程において、移動ロボットは探測センサーでエリア環境に対して探測を行い、前述のように、ここでは、主に自身に備えたレーザーレーダーでエリア環境のエリア環境に対して探測を行う。さらに、一部の障害物、例えば、ガラス、大理石、又はレーザーレーダーの探測平面より低い障害物はレーザーレーダーでは探測できないので、いくつかの状況では、これらのレーザーレーダーで探測できない障害物が探測経路上にある可能性がある。このため、移動ロボットが探測経路に沿って移動する時に障害物と衝突する可能性があり、移動ロボットが探測経路上で障害物と衝突した場合、他のレーザーレーダーではない探測センサーを利用してこれらの障害物に対して探測を行うことで、これらの障害物の情報を得ることが可能である。また、即ち、この探測データは、レーザーレーダーが探測したデータとレーザーレーダーではないセンサーが探測したデータとを含む。
一つの例示として、移動ロボットは探測データを利用してこの第一エリア環境マップを更新し、更新によって得られた第二エリア環境マップが今回探測したエリア環境外郭情報を含むようにする。即ち、移動ロボットは探測データを取得した後に、これらの探測データを利用して第一エリア環境マップを更新し、更新によって得られた第二エリア環境マップが今回探測したエリア環境外郭情報と第一エリア環境マップの中のエリア環境外郭情報を含むようにする。いくつかの実施例において、エリア環境マップを更新する具体的な実現は以下のことを含んでもよい:同じ位置で探測データが表す情報と第一エリア環境マップの中の情報とが異なる場合、探測データが表す情報の正確性が第一エリア環境マップの中の情報より高ければ、第一エリア環境マップのこの位置でこの探測データが表す情報で第一エリア環境マップの中の本来の情報を置き換える。第一エリア環境マップの中に探測データが表す情報が含まれていない場合、この探測データを利用してこの第一エリア環境マップのエリア環境外郭情報を作成し、第二エリア環境マップを得る。
ステップ2507:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
一つの例示として、移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知するステップは以下のことを含むことができる:移動ロボットが第一探測経路上に障害物が存在すると探測した時、探測経路が終わったと確定する。
つまり、移動ロボットが第一探測経路に沿って移動する過程において、一旦この第一探測経路上に障害物が存在すると探測すると、今回の探測が終わったと確定する。
さらに、移動ロボットが第一探測経路上に障害物が存在すると探測した時、障害物を巡って移動して、障害物を巡って一定の距離だけ移動した後もこの障害物を迂回できない場合、探測経路が終わったと確定する。つまり、移動ロボットが第一探測経路上に障害物が存在すると探測した時、障害物の縁部に沿って移動でき、一定の距離だけ移動した後もなおこの障害物を迂回できない場合、この障害物がこの第一探測経路をブロックしたことになり、移動ロボットが第一探測経路終点に到達することができず、この時、探測目標点及びその周りを探測できない可能性があり、探測目標点を改めて確定する必要があり、今回の探測が終わった。
さらに、移動ロボットが第一探測経路上に障害物が存在すると探測した際、障害物を巡って移動する時に探測目標点の周りが探測済みエリアになったら、探測経路が終わったと確定する。つまり、第一探測経路上に障害物が存在すると探測した場合、障害物を巡って移動でき、移動する過程において、移動ロボットが絶えず探測して、探測目標点の周りが探測済みエリアになった時、この時第一探測経路終点に到達する必要がなくなり、今回の探測を終わらせる。
一つの例示として、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するステップは以下のことを含むことができる:移動ロボットが探測目標点を見つけられない。
移動ロボットが第nエリア環境マップの中から目標探測点を見つけられない、つまりこのエリア環境輪郭のあるグリッドの周りは全て探測済みエリアであるので、未探測エリアと探測済みエリアとの共同境界グリッドを見つけられない場合、エリア環境全体に対する探測が終わったと確定でき、この時、エリア環境外郭は閉じた障害物エリアであると確定できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例10>
図28を参照し、この図28はもう一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は移動ロボットに適用でき、この探測方法は以下ようないくつかの実現ステップを含んでもよい:
ステップ2801:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照でき、また、図12の実施例の中のステップ1201も参照できる。
ステップ2802:第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定する。
実施において、この移動ロボットは図14に示すように、第一エリア環境マップからこのエリア環境外郭情報のグリッドを抽出し、及び、図15に示すように、未探測エリアのグリッドを抽出でき、そして、図16に示すように、抽出したグリッドを連結して、連結レイヤーを得て、この連結レイヤーの中から中間障害物が取り除かれており、移動ロボットはこの連結レイヤーを探測マップとして確定でき、移動ロボットはこの探測マップの中で探測起点を確定する。一つの例示として、図18に示すように、この移動ロボットは探測マップ中のエリア環境外郭上の一つの固定位置を探測起点として確定できる。この固定位置は実際の需要によって設置できる。
一つの例示として、基地のある位置から、時計回り方向又は反時計回り方向に沿って探し、エリア環境外郭上で探測した一つ目の点は探測起点である。つまり、この基地に一番近い点を取得してこの探測起点とすることができ、例えば、移動ロボットが反時計回り方向でエリア環境を少しずつ探測する場合、反時計回り方向に沿ってエリア環境外郭上で探測した一つ目の点を探測起点とすることが可能である。
この探測マップはエリア環境外郭情報を表すグリッドと未探測エリアのグリッドとを含み、こうして、中間障害物の干渉を避けることができ、探測経路を確定する効率を向上させることは、触れておく価値がある。
ステップ2803:探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
実施において、移動ロボットは常に一つの固定した方向で探測を実行し、この固定した方向は時計回り方式としてもよく、或いは、反時計回り方式としてもよく、本願の実施例では、それに対して限定しない。
つまり、この移動ロボットは第一エリア環境マップに基づいて、探測起点からある固定した時計方向に沿って、縁部障害物を表す目標グリッドに対して走査し、この縁部障害物とは墻壁、障壁に近づけて置いた障害物などとしてもよい。一つの例示として、この連結レイヤーの中で目標グリッドがある警告エリアを設定でき、この警告エリアは繰り返して探測する必要のないエリアを移動ロボットに指示するためのものであり、一つの例示として、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。
移動ロボット自身の探測条件に制限されているため、同じ位置に対して、移動ロボットの前後二回の探測結果が異なる可能性がある。例えば、あるグリッドに対して、エリア環境マップを第i回に作成する時にそれを探測済みエリアとしてマークするが、マップを第i+1回に作成する時にそれを未探測エリアとマークする。こうして、このあるグリッドを再び探測できるようにするために、移動ロボットが第i+1回に新しい探測データによってエリア環境マップを更新する時、本来の探測済みエリアの障害物エリアの一部位置を未探測エリアに調整する可能性があるが、これらのエリア環境マップを調整した後に生じた未探測エリアが本来移動ロボットが探測したエリアに位置するので、移動ロボットはそれに対して再び探測する必要がない。一方、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡で、探測済みのエリア環境外郭を表すことができるので、このような状況の発生を避けるために、図26に示すように、移動ロボットは、このエリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。こうすることで、走査軌跡を通して、これらのエリア環境マップを調整した後に生成された未探測エリアを遮蔽でき、移動ロボットが折り返して移動することにより探測済みエリアに対して繰り返して探測するのを避けて、マップ作成時間を減少させた。
こうして、この連結マップの中に警告エリアを設定した後に、図27に示す探測マップを得て、この探測マップの中では、走査軌跡で確定した警告エリアを改めて縁部障害物として確定して、この移動ロボットはこの探測マップにおいて、この探測起点から参考時計方向に沿って、確定した目標グリッドに対して走査する。一個目の探測済みエリアと未探測エリアとの共同境界上にあるグリッドを調べた時、それを探測目標点として確定し、この時、この探測目標点の周りは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測目標点は移動ロボットが探測を行う必要のある位置であることは、理解しやすい。
移動ロボットは、毎回探測マップ中のエリア環境外郭に対して走査する時、走査経路を記録して、走査経路の起点は探測起点であり、走査経路の終点は探測目標点であることは、説明しておく必要がある。例えば、図27に示すように、走査経路の軌跡はエリア環境外郭縁部に沿っている。こうすることで、毎回探測マップを生成する時、移動ロボットは前回の循環的に使用した走査軌跡情報を利用して、この走査軌跡情報が指示する走査軌跡のあるグリッドを警告エリアとして探測マップの中に加えて、新しい障害物として利用できる。探測マップにおいて、走査軌跡が参考時計方向に沿って連続的に延びて、探測目標点も参考時計方向に沿って進むので、後でこのような探測目標点を利用して立てた探測経路は、移動ロボットがエリア環境内で参考時計方向によってエリア環境外郭に沿って移動して、エリア環境を少しずつ探測するのを保証できる。また、移動ロボットが探測済みエリアに対して繰り返して探測を行わないことを保証できる。
この共同境界グリッドは通行エリアを表す点でもよく、探測エリアを表す点でもよく、本願はそれに対して限定しないことは、説明しておく必要がある。
上記ステップ2802とステップ2803はステップS1:第一エリア環境マップに基づいて、探測目標点を確定するステップを実現するためのステップであることは、説明しておく必要がある。
ステップ2804:探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲内で、第一探測経路終点を確定する。
一つの例示として、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であるので、この探測目標点に基づいて第一探測経路終点を確定する必要がある。一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、探測センサーの探測範囲内でこの第一探測経路終点を確定し、即ち、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離が探測センサーの探測範囲を超えないことを保証すればよい。
ステップ2805:移動ロボットが第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、第一探測経路を生成する。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
実施において、この移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時に現在ある位置をこのエリア環境マップの中にマッピングして、マッピング後の点を第一探測経路起点として確定してから、この第一探測経路起点とこの第一探測経路終点との間の経路を生成することで、今回の第一探測経路を得る。一つの例示として、この第一探測経路起点と第一探測経路終点との間の最短経路を生成して、この最短経路を第一探測経路として確定できる。
ステップ2806:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
その具体的な実現は、上記図25の実施例の中のステップ2506を参照できる。
ステップ2807:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
その具体的な実現は、上記図25の実施例の中のステップ2507を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
いくつかの実施例において、図29に示すように、この基地はさらに、部屋の中央位置に停止し、かつこの基地に近い位置には部屋の墻壁と類似した比較的大きい障害物が存在する可能性があり、このような状況では、この移動ロボットが上記実現態様によってこの障害物に沿って一周探測した後に、形成された閉じたループは図29に示されている。移動ロボットが自身がこの閉じたループ内にあるか否かを判断し、この閉じたループ内にない場合、この時探測したのはエリア環境外郭ではないことになり、このような状況では、この移動ロボットはこの基地を原点として、ある閾値を半径として、部屋中の縁部障害物の近くで一つの探測起点を改めて確定して、かつこの探測起点からこのエリア環境に対して改めて探測を行う。この閾値は実際の需要によって設置できる。
<実施例11>
上述したのは第一エリア環境マップに基づいて探測マップを生成して、この探測マップの中で走査することで探測目標点を確定することを例として説明したのである。もう一つの実施例におて、さらに、直接この第一エリア環境マップの中で走査することで、この探測目標点を確定してもよく、図30を参照し、この図30はもう一つの例示的実施例に示された探測方法の流れ図であり、この探測方法は移動ロボットに応用でき、この方法は以下のステップを含んでもよい:
ステップ3001:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照できる。
ステップ3002:第一エリア環境マップに基づいて探測目標点を確定して、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であり、この探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、この第一エリア環境マップはグリッドマップであり、この第一エリア環境マップは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測済みエリアはこの探測センサーによって探測されたエリアで、この未探測エリアはこの探測センサーによって探測されていないエリアであり、この探測済みエリアは通行エリアを含み、この通行エリアはこの移動ロボットが通行可能なエリアを表す。
一つの例示として、この第一エリア環境マップ中の探測済みエリアは具体的に、移動ロボットがレーザーレーダー及び/又はレーザーレーダーではない探測センサーによって探測したエリアであり、この探測済みエリアは第一エリア環境外郭と通行エリアとを含む。さらに、この探測済みエリアはさらに移動ロボット、基地、中間障害物と含んでもよい。即ち、第一エリア環境マップを作成する中で、移動ロボットは基地の位置をマークすることが可能であり、前述のように、探測を実行する前に、ロボットは基地内に停止しているので、移動ロボットが既に移動した距離と角度により、基地の位置を確定することで、基地の位置をこの第一エリア環境マップ上でマークできる。また、この未探測エリアは移動ロボットに探測されていないエリアで、未探測エリアについて、移動ロボットは通行エリアなのか障害物のある位置なのか確定することができない。レーザーレーダーのレーザー信号の探測範囲が限られているので、レーザーレーダーが探測範囲外のエリア環境を探測することが不可能であり、及びレーザーレーダーのレーザー信号が障害物に遮られた場合、レーザーレーダーは、障害物に遮られたエリアの情報を探測することが不可能であり、これらのレーザーレーダーが探測できないエリアは即ち未探測エリアである。
一つの例示として、この第一エリア環境マップの中で目標グリッドがある警告エリアを設定でき、この警告エリアは繰り返して探測する必要のないエリアを移動ロボットに指示するためのものであり、一つの例示として、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。
移動ロボット自身の探測条件に制限されているため、同じ位置に対して、移動ロボットの前後二回の探測結果が異なる可能性がある。例えば、あるグリッドに対して、エリア環境マップを第i回に作成する時にそれを探測済みエリアとしてマークするが、マップを第i+1回に作成する時にそれを未探測エリアとマークする。こうして、このあるグリッドを再び探測できるようにするために、移動ロボットが第i+1回に新しい探測データによってエリア環境マップを更新する時、本来の探測済みエリアの障害物エリアの一部位置を未探測エリアに調整する可能性があるが、これらのエリア環境マップを調整した後に生じた未探測エリアが本来移動ロボットが探測したエリアに位置するので、移動ロボットはそれに対して再び探測する必要がない。一方、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡で、探測済みのエリア環境外郭を表すことができるので、このような状況の発生を避けるために、図26に示すように、移動ロボットは、このエリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。こうすることで、走査軌跡を通して、これらのエリア環境マップを調整した後に生成された未探測エリアを遮蔽でき、移動ロボットが折り返して移動することにより探測済みエリアに対して繰り返して探測するのを避けて、マップ作成時間を減少させた。
その後、この移動ロボットは警告エリアが設定された第一エリア環境マップの中で、探測起点から、参考時計方向によって目標グリッドに対して走査し、図31を参照し、こ目標グリッドはエリア環境外郭情報が表すエリア環境外郭があるグリッドとすることができる。この探測起点は、この基地から参考距離だけ離れたグリッド点としてもよく、この参考距離は実際の需要によって予め設定でき、例えば、この参考点はこの基地から、このエリア環境外郭上で参考時計方向に沿って調べられた第一個のグリッド点としてもよい。また、この参考時計方向は時計回り方向としてもよく、反時計回り方向としてもよく、本願の実施例はそれに対して具体的に限定しない。つまり、この移動ロボットは第一エリア環境マップに基づいて、探測起点から、ある固定した時計方向に沿って、縁部障害物を表す目標グリッドに対して走査することで、探測目標点を確定し、この縁部障害物とは墻壁、障壁に近づけて置いた障害物などとしてもよい。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、探測センサーの探測範囲内でこの探測経路終点を確定し、即ち、この探測経路終点と探測目標点との間の距離が探測センサーの探測範囲を超えないことを保証すればよい。
一つの例示として、この移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時に現在ある位置をこのエリア環境マップの中にマッピングして、マッピング後の点を第一探測経路起点として確定してから、この第一探測経路起点とこの第一探測経路終点との間の経路を生成することで、今回の第一探測経路を得る。一つの例示として、この第一探測経路起点と第一探測経路終点との間の最短経路を生成して、この最短経路を第一探測経路として確定できる。
ステップ3003:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
その具体的な実現は、上記図25の実施例の中のステップ2506を参照できる。
ステップ3004:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
その具体的な実現は、上記図25の実施例の中のステップ2507を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例12>
図32は一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この方法は移動ロボットに適用でき、この方法は以下のステップを含んでもよい:
ステップ3201:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照できる。
ステップ3202:第一エリア環境マップに基づいて探測目標点を確定して、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であり、この探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、この第一エリア環境マップはグリッドマップであり、この第一エリア環境マップは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測済みエリアはこの探測センサーによって探測されたエリアで、この未探測エリアはこの探測センサーによって探測されていないエリアであり、この探測済みエリアは通行エリアを含み、この通行エリアはこの移動ロボットが通行可能なエリアを表す。
一つの例示として、この第一エリア環境マップ中の探測済みエリアは具体的に、移動ロボットがレーザーレーダー及び/又はレーザーレーダーではない探測センサーによって探測したエリアであり、この探測済みエリアは第一エリア環境外郭と通行エリアとを含む。さらに、この探測済みエリアはさらに移動ロボット、基地、中間障害物と含んでもよい。即ち、第一エリア環境マップを作成する中で、移動ロボットは基地の位置をマークすることが可能であり、前述のように、探測を実行する前に、ロボットは基地内に停止しているので、移動ロボットが既に移動した距離と角度により、基地の位置を確定することで、基地の位置をこの第一エリア環境マップ上でマークできる。また、この未探測エリアは移動ロボットに探測されていないエリアで、未探測エリアについて、移動ロボットは通行エリアなのか障害物のある位置なのか確定することができない。レーザーレーダーのレーザー信号の探測範囲が限られているので、レーザーレーダーが探測範囲外のエリア環境を探測することが不可能であり、及びレーザーレーダーのレーザー信号が障害物に遮られた場合、レーザーレーダーは、障害物に遮られたエリアの情報を探測することが不可能であり、これらのレーザーレーダーが探測できないエリアは即ち未探測エリアである。
一つの例示として、この第一エリア環境マップの中で目標グリッドがある警告エリアを設定でき、この警告エリアは繰り返して探測する必要のないエリアを移動ロボットに指示するためのものである。一つの例示として、この警告エリアは以下のような二つの側面を含んでもよい。一つの側面では、一つの例示として、遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の間隔が距離閾値より小さい時、この二つの障害物の間のエリアを警告エリアとして設定し、エリア環境外郭情報はさらにこの警告エリアを含み、もう一つの側面では、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。
第一側面について、この警告エリアとは探測する必要のないエリアを指す。遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の距離が距離閾値より小さい時、移動ロボットはこのエリア内に走行して作動することが不可能であるので、このエリアを警告エリアとして設定し、この警告エリアを遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物と一緒にエリア環境外郭とすることが可能である。
この距離閾値は使用者が実際の需要によって設定してもよく、この移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。例えば、移動ロボットの幅の1.5倍に設定できる。
第二側面について、移動ロボット自身の探測条件に制限されているため、同じ位置に対して、移動ロボットの前後二回の探測結果が異なる可能性がある。例えば、あるグリッドに対して、エリア環境マップを第i回に作成する時にそれを探測済みエリアとしてマークするが、マップを第i+1回に作成する時にそれを未探測エリアとマークする。こうして、このあるグリッドを再び探測できるようにするために、移動ロボットが第i+1回に新しい探測データによってエリア環境マップを更新する時、本来の探測済みエリアの障害物エリアの一部位置を未探測エリアに調整する可能性があるが、これらのエリア環境マップを調整した後に生じた未探測エリアが本来移動ロボットが探測したエリアに位置するので、移動ロボットはそれに対して再び探測する必要がない。一方、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡で、探測済みのエリア環境外郭を表すことができるので、このような状況の発生を避けるために、図26に示すように、移動ロボットは、このエリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。こうすることで、走査軌跡を通して、これらのエリア環境マップを調整した後に生成された未探測エリアを遮蔽でき、移動ロボットが折り返して移動することにより探測済みエリアに対して繰り返して探測するのを避けて、マップ作成時間を減少させた。
その後、この移動ロボットは警告エリアが設定された第一エリア環境マップの中で、探測起点から、参考時計方向によって目標グリッドに対して走査し、図31を参照し、こ目標グリッドはエリア環境外郭情報が表すエリア環境外郭があるグリッドとすることができる。この探測起点は、この基地から参考距離だけ離れたグリッド点としてもよく、この参考距離は実際の需要によって予め設定でき、例えば、この参考点はこの基地から、このエリア環境外郭上で参考時計方向に沿って調べられた第一個のグリッド点としてもよい。また、この参考時計方向は時計回り方向としてもよく、反時計回り方向としてもよく、本願の実施例はそれに対して具体的に限定しない。つまり、この移動ロボットは第一エリア環境マップに基づいて、探測起点から、ある固定した時計方向に沿って、縁部障害物を表す目標グリッドに対して走査することで、探測目標点を確定し、この縁部障害物とは墻壁、障壁に近づけて置いた障害物などとしてもよい。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、探測センサーの探測範囲内でこの第一探測経路終点を確定し、即ち、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離が探測センサーの探測範囲を超えないことを保証すればよい。
一つの例示として、この移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時に現在ある位置をこのエリア環境マップの中にマッピングして、マッピング後の点を第一探測経路起点として確定してから、この第一探測経路起点とこの第一探測経路終点との間の経路を生成することで、今回の第一探測経路を得る。一つの例示として、この第一探測経路起点と第一探測経路終点との間の最短経路を生成して、この最短経路を第一探測経路として確定できる。
ステップ3203:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
その具体的な実現は、上記図25の実施例の中のステップ2506を参照できる。
ステップ3204:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
その具体的な実現は、上記図25の実施例の中のステップ2507を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例13>
図33を参照し、この図33はもう一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は上記移動ロボットに適用でき、この探測方法は以下のステップを含んでもよい:
ステップ3301:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照できる。
ステップ3302:第一エリア環境マップに基づいて探測目標点を確定して、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であり、この探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、この第一エリア環境マップはグリッドマップであり、この第一エリア環境マップは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測済みエリアはこの探測センサーによって探測されたエリアで、この未探測エリアはこの探測センサーによって探測されていないエリアであり、この探測済みエリアは通行エリアを含み、この通行エリアはこの移動ロボットが通行可能なエリアを表す。
一つの例示として、この第一エリア環境マップ中の探測済みエリアは具体的に、移動ロボットがレーザーレーダー及び/又はレーザーレーダーではない探測センサーによって探測したエリアであり、この探測済みエリアは第一エリア環境外郭と通行エリアとを含む。さらに、この探測済みエリアはさらに移動ロボット、基地、中間障害物と含んでもよい。即ち、第一エリア環境マップを作成する中で、移動ロボットは基地の位置をマークすることが可能であり、前述のように、探測を実行する前に、ロボットは基地内に停止しているので、移動ロボットが既に移動した距離と角度により、基地の位置を確定することで、基地の位置をこの第一エリア環境マップ上でマークできる。また、この未探測エリアは移動ロボットに探測されていないエリアで、未探測エリアについて、移動ロボットは通行エリアなのか障害物のある位置なのか確定することができない。レーザーレーダーのレーザー信号の探測範囲が限られているので、レーザーレーダーが探測範囲外のエリア環境を探測することが不可能であり、及びレーザーレーダーのレーザー信号が障害物に遮られた場合、レーザーレーダーは、障害物に遮られたエリアの情報を探測することが不可能であり、これらのレーザーレーダーが探測できないエリアは即ち未探測エリアである。
一つの例示として、この第一エリア環境マップの中で目標グリッドがある警告エリアを設定でき、この警告エリアは繰り返して探測する必要のないエリアを移動ロボットに指示するためのものである。一つの例示として、この警告エリアは以下のような二つの側面を含んでもよい。一つの側面では、一つの例示として、遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の間隔が距離閾値より小さい時、この二つの障害物の間のエリアを警告エリアとして設定し、エリア環境外郭情報はさらにこの警告エリアを含み、もう一つの側面では、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。
第一側面について、この警告エリアとは探測する必要のないエリアを指す。遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の距離が距離閾値より小さい時、移動ロボットはこのエリア内に走行して作動することが不可能であるので、このエリアを警告エリアとして設定し、この警告エリアを遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物と一緒にエリア環境外郭とすることが可能である。
この距離閾値は使用者が実際の需要によって設定してもよく、この移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。例えば、移動ロボットの幅の1.5倍に設定できる。
第二側面について、移動ロボット自身の探測条件に制限されているため、同じ位置に対して、移動ロボットの前後二回の探測結果が異なる可能性がある。例えば、あるグリッドに対して、エリア環境マップを第i回に作成する時にそれを探測済みエリアとしてマークするが、マップを第i+1回に作成する時にそれを未探測エリアとマークする。こうして、このあるグリッドを再び探測できるようにするために、移動ロボットが第i+1回に新しい探測データによってエリア環境マップを更新する時、本来の探測済みエリアの障害物エリアの一部位置を未探測エリアに調整する可能性があるが、これらのエリア環境マップを調整した後に生じた未探測エリアが本来移動ロボットが探測したエリアに位置するので、移動ロボットはそれに対して再び探測する必要がない。一方、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡で、探測済みのエリア環境外郭を表すことができるので、このような状況の発生を避けるために、図26に示すように、移動ロボットは、このエリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。こうすることで、走査軌跡を通して、これらのエリア環境マップを調整した後に生成された未探測エリアを遮蔽でき、移動ロボットが折り返して移動することにより探測済みエリアに対して繰り返して探測するのを避けて、マップ作成時間を減少させた。
その後、この移動ロボットは警告エリアが設定された第一エリア環境マップの中で、探測起点から、参考時計方向によって目標グリッドに対して走査し、図31を参照し、こ目標グリッドはエリア環境外郭情報が表すエリア環境外郭があるグリッドとすることができる。この探測起点は、この基地から参考距離だけ離れたグリッド点としてもよく、この参考距離は実際の需要によって予め設定でき、例えば、この参考点はこの基地から、このエリア環境外郭上で参考時計方向に沿って調べられた第一個のグリッド点としてもよい。また、この参考時計方向は時計回り方向としてもよく、反時計回り方向としてもよく、本願の実施例はそれに対して具体的に限定しない。つまり、この移動ロボットは第一エリア環境マップに基づいて、探測起点から、ある固定した時計方向に沿って、縁部障害物を表す目標グリッドに対して走査することで、探測目標点を確定し、この縁部障害物とは墻壁、障壁に近づけて置いた障害物などとしてもよい。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲を半径として円を作り、一つの範囲を確定し、この探測目標点はこの範囲内にあるので、この探測目標点をそのまま第一探測経路終点として確定でき、即ち、この第一探測経路終点は探測目標点と同じ点であることが可能である。
一つの例示として、この移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時に現在ある位置をこのエリア環境マップの中にマッピングして、マッピング後の点を第一探測経路起点として確定してから、この第一探測経路起点とこの第一探測経路終点との間の経路を生成することで、今回の第一探測経路を得る。一つの例示として、第一探測経路の長さとこの最短経路の長さとの差の値は参考値範囲内にある。
移動ロボットは、この第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、この二つの点の間の曲線を生成して、この第一探測経路を得ることができる。この曲線の長さと最短経路の長さとの間の差の値は参考値範囲内にある。
この参考値範囲は使用者が実際の需要によって設定してもよく、或いはこの移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。
ステップ3303:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
一つの例示として、このステップは、上記図25に示す実施例の中のステップ2506を参照できる。
ステップ3304:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
一つの例示として、このステップは、上記図25に示す実施例の中のステップ2507を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例14>
図34を参照し、この図34は一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は移動ロボットに適用でき、この探測方法は以下のステップを含んでもよい:
ステップ3401:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照できる。
ステップ3402:第一エリア環境マップに基づいて探測目標点を確定して、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であり、この探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、この第一エリア環境マップはグリッドマップであり、この第一エリア環境マップは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測済みエリアはこの探測センサーによって探測されたエリアで、この未探測エリアはこの探測センサーによって探測されていないエリアであり、この探測済みエリアは通行エリアを含み、この通行エリアはこの移動ロボットが通行可能なエリアを表す。
一つの例示として、この第一エリア環境マップ中の探測済みエリアは具体的に、移動ロボットがレーザーレーダー及び/又はレーザーレーダーではない探測センサーによって探測したエリアであり、この探測済みエリアは第一エリア環境外郭と通行エリアとを含む。さらに、この探測済みエリアはさらに移動ロボット、基地、中間障害物と含んでもよい。即ち、第一エリア環境マップを作成する中で、移動ロボットは基地の位置をマークすることが可能であり、前述のように、探測を実行する前に、ロボットは基地内に停止しているので、移動ロボットが既に移動した距離と角度により、基地の位置を確定することで、基地の位置をこの第一エリア環境マップ上でマークできる。また、この未探測エリアは移動ロボットに探測されていないエリアで、未探測エリアについて、移動ロボットは通行エリアなのか障害物のある位置なのか確定することができない。レーザーレーダーのレーザー信号の探測範囲が限られているので、レーザーレーダーが探測範囲外のエリア環境を探測することが不可能であり、及びレーザーレーダーのレーザー信号が障害物に遮られた場合、レーザーレーダーは、障害物に遮られたエリアの情報を探測することが不可能であり、これらのレーザーレーダーが探測できないエリアは即ち未探測エリアである。
一つの例示として、この第一エリア環境マップの中で目標グリッドがある警告エリアを設定でき、この警告エリアは繰り返して探測する必要のないエリアを移動ロボットに指示するためのものである。一つの例示として、この警告エリアは以下のような二つの側面を含んでもよい。一つの側面では、一つの例示として、遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の間隔が距離閾値より小さい時、この二つの障害物の間のエリアを警告エリアとして設定し、エリア環境外郭情報はさらにこの警告エリアを含み、もう一つの側面では、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。
第一側面について、この警告エリアとは探測する必要のないエリアを指す。遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の距離が距離閾値より小さい時、移動ロボットはこのエリア内に走行して作動することが不可能であるので、このエリアを警告エリアとして設定し、この警告エリアを遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物と一緒にエリア環境外郭とすることが可能である。
この距離閾値は使用者が実際の需要によって設定してもよく、この移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。例えば、移動ロボットの幅の1.5倍に設定できる。
第二側面について、移動ロボット自身の探測条件に制限されているため、同じ位置に対して、移動ロボットの前後二回の探測結果が異なる可能性がある。例えば、あるグリッドに対して、エリア環境マップを第i回に作成する時にそれを探測済みエリアとしてマークするが、マップを第i+1回に作成する時にそれを未探測エリアとマークする。こうして、このあるグリッドを再び探測できるようにするために、移動ロボットが第i+1回に新しい探測データによってエリア環境マップを更新する時、本来の探測済みエリアの障害物エリアの一部位置を未探測エリアに調整する可能性があるが、これらのエリア環境マップを調整した後に生じた未探測エリアが本来移動ロボットが探測したエリアに位置するので、移動ロボットはそれに対して再び探測する必要がない。一方、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡で、探測済みのエリア環境外郭を表すことができるので、このような状況の発生を避けるために、図26に示すように、移動ロボットは、このエリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。こうすることで、走査軌跡を通して、これらのエリア環境マップを調整した後に生成された未探測エリアを遮蔽でき、移動ロボットが折り返して移動することにより探測済みエリアに対して繰り返して探測するのを避けて、マップ作成時間を減少させた。
その後、この移動ロボットは警告エリアが設定された第一エリア環境マップの中で、探測起点から、参考時計方向によって目標グリッドに対して走査し、図31を参照し、こ目標グリッドはエリア環境外郭情報が表すエリア環境外郭があるグリッドとすることができる。この探測起点は、この基地から参考距離だけ離れたグリッド点としてもよく、この参考距離は実際の需要によって予め設定でき、例えば、この参考点はこの基地から、このエリア環境外郭上で参考時計方向に沿って調べられた第一個のグリッド点としてもよい。また、この参考時計方向は時計回り方向としてもよく、反時計回り方向としてもよく、本願の実施例はそれに対して具体的に限定しない。つまり、この移動ロボットは第一エリア環境マップに基づいて、探測起点から、ある固定した時計方向に沿って、縁部障害物を表す目標グリッドに対して走査することで、探測目標点を確定し、この縁部障害物とは墻壁、障壁に近づけて置いた障害物などとしてもよい。
一つの例示として、図20を参照し、移動ロボットがこの探測目標点を中心として、探測センサーの探測距離を半径として円周を作り、且つこの円周エリアとこの未探測エリアとの間の共同境界上のグリッド点をこの探測経路終点として確定できる。こうして、移動ロボットがこの探測目標点及びこの探測目標点の周囲のエリアを探測できることを保証できる。
一つの例示として、この移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時に現在ある位置をこのエリア環境マップの中にマッピングして、マッピング後の点を第一探測経路起点として確定してから、この第一探測経路起点とこの第一探測経路終点との間の経路を生成することで、今回の第一探測経路を得る。一つの例示として、移動ロボットは第一探測経路起点と第一探測経路終点との間の最短経路を第一探測経路として確定できる。
移動ロボットは、この第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、この二つの点の間の曲線を生成して、この第一探測経路を得ることができる。この曲線の長さと最短経路の長さとの間の差の値は参考値範囲内にある。
この参考値範囲は使用者が実際の需要によって設定してもよく、或いはこの移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。
ステップ3403:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
一つの例示として、このステップは、上記図25に示す実施例の中のステップ2506を参照できる。
ステップ3404:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
一つの例示として、このステップは、上記図25に示す実施例の中のステップ2507を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
<実施例15>
図35を参照し、図35は一つの例示的実施例に示す探測方法であり、この探測方法は上記移動ロボットに適用でき、この探測方法は以下のステップを含んでもよい:
ステップ3501:移動ロボットが探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得して、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である。
その具体的な実現は、上記図6の実施例の中のステップS1を参照できる。
ステップ3502:第一エリア環境マップに基づいて探測目標点を確定して、この探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であり、この探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない。
移動ロボットが一回のエリア環境探測で探測する範囲が限られていることにより、作成されるエリア環境マップはエリア環境の中の一部エリアの情報に過ぎないので、移動ロボットは、エリア環境の中で移動して、探測範囲を拡大することで、より多くの探測データを収集して、完全なエリア環境マップを作成する必要がある。そのために、移動ロボットは、移動ロボットの移動を指示して、移動ロボットの探測範囲を拡大するために、探測経路を生成する必要がある。
いくつかの実施例において、この第一エリア環境マップはグリッドマップであり、この第一エリア環境マップは探測済みエリアと未探測エリアとを含み、この探測済みエリアはこの探測センサーによって探測されたエリアで、この未探測エリアはこの探測センサーによって探測されていないエリアであり、この探測済みエリアは通行エリアを含み、この通行エリアはこの移動ロボットが通行可能なエリアを表す。
一つの例示として、この第一エリア環境マップ中の探測済みエリアは具体的に、移動ロボットがレーザーレーダー及び/又はレーザーレーダーではない探測センサーによって探測したエリアであり、この探測済みエリアは第一エリア環境外郭と通行エリアとを含む。さらに、この探測済みエリアはさらに移動ロボット、基地、中間障害物と含んでもよい。即ち、第一エリア環境マップを作成する中で、移動ロボットは基地の位置をマークすることが可能であり、前述のように、探測を実行する前に、ロボットは基地内に停止しているので、移動ロボットが既に移動した距離と角度により、基地の位置を確定することで、基地の位置をこの第一エリア環境マップ上でマークできる。また、この未探測エリアは移動ロボットに探測されていないエリアで、未探測エリアについて、移動ロボットは通行エリアなのか障害物のある位置なのか確定することができない。レーザーレーダーのレーザー信号の探測範囲が限られているので、レーザーレーダーが探測範囲外のエリア環境を探測することが不可能であり、及びレーザーレーダーのレーザー信号が障害物に遮られた場合、レーザーレーダーは、障害物に遮られたエリアの情報を探測することが不可能であり、これらのレーザーレーダーが探測できないエリアは即ち未探測エリアである。
一つの例示として、この第一エリア環境マップの中で目標グリッドがある警告エリアを設定でき、この警告エリアは繰り返して探測する必要のないエリアを移動ロボットに指示するためのものである。一つの例示として、この警告エリアは以下のような二つの側面を含んでもよい。一つの側面では、一つの例示として、遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の間隔が距離閾値より小さい時、この二つの障害物の間のエリアを警告エリアとして設定し、エリア環境外郭情報はさらにこの警告エリアを含み、もう一つの側面では、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。
第一側面について、この警告エリアとは探測する必要のないエリアを指す。遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の距離が距離閾値より小さい時、移動ロボットはこのエリア内に走行して作動することが不可能であるので、このエリアを警告エリアとして設定し、この警告エリアを遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物と一緒にエリア環境外郭とすることが可能である。
この距離閾値は使用者が実際の需要によって設定してもよく、この移動ロボットがデフォルトで設定してもよく、本願の実施例において、それに対して限定しない。例えば、移動ロボットの幅の1.5倍に設定できる。
第二側面について、移動ロボット自身の探測条件に制限されているため、同じ位置に対して、移動ロボットの前後二回の探測結果が異なる可能性がある。例えば、あるグリッドに対して、エリア環境マップを第i回に作成する時にそれを探測済みエリアとしてマークするが、マップを第i+1回に作成する時にそれを未探測エリアとマークする。こうして、このあるグリッドを再び探測できるようにするために、移動ロボットが第i+1回に新しい探測データによってエリア環境マップを更新する時、本来の探測済みエリアの障害物エリアの一部位置を未探測エリアに調整する可能性があるが、これらのエリア環境マップを調整した後に生じた未探測エリアが本来移動ロボットが探測したエリアに位置するので、移動ロボットはそれに対して再び探測する必要がない。一方、この第一エリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡で、探測済みのエリア環境外郭を表すことができるので、このような状況の発生を避けるために、図26に示すように、移動ロボットは、このエリア環境外郭情報を探測する時に目標グリッドに対して走査する軌跡の走査軌跡情報を取得して、走査軌跡情報が指示する走査軌跡があるグリッドを警告エリアとして確定する。こうすることで、走査軌跡を通して、これらのエリア環境マップを調整した後に生成された未探測エリアを遮蔽でき、移動ロボットが折り返して移動することにより探測済みエリアに対して繰り返して探測するのを避けて、マップ作成時間を減少させた。
その後、この移動ロボットは警告エリアが設定された第一エリア環境マップの中で、探測起点から、参考時計方向によって目標グリッドに対して走査し、図31を参照し、こ目標グリッドはエリア環境外郭情報が表すエリア環境外郭があるグリッドとすることができる。この探測起点は、この基地から参考距離だけ離れたグリッド点としてもよく、この参考距離は実際の需要によって予め設定でき、例えば、この参考点はこの基地から、このエリア環境外郭上で参考時計方向に沿って調べられた第一個のグリッド点としてもよい。また、この参考時計方向は時計回り方向としてもよく、反時計回り方向としてもよく、本願の実施例はそれに対して具体的に限定しない。つまり、この移動ロボットは第一エリア環境マップに基づいて、探測起点から、ある固定した時計方向に沿って、縁部障害物を表す目標グリッドに対して走査することで、探測目標点を確定し、この縁部障害物とは墻壁、障壁に近づけて置いた障害物などとしてもよい。
一つの例示として、移動ロボットが探測目標点を中心として、探測センサーの探測範囲内でこの第一探測経路終点を確定し、即ち、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離が探測センサーの探測範囲を超えないことを保証すればよい。
一つの例示として、この移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する時に現在ある位置をこのエリア環境マップの中にマッピングして、マッピング後の点を第一探測経路起点として確定してから、この第一探測経路起点とこの第一探測経路終点との間の経路を生成することで、今回の第一探測経路を得る。一つの例示として、この第一探測経路起点と第一探測経路終点との間の最短経路を生成して、この最短経路を第一探測経路として確定できる。
ステップ3503:移動ロボットが第一探測経路によって移動する過程において、探測センサーでエリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得し、第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む。
その具体的な実現は、上記図25の実施例の中のステップ2506を参照できる。
ステップ3504:移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、移動ロボットが第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定し、この第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する。
その具体的な実現は、上記図25の実施例の中のステップ2507を参照できる。
移動ロボットが探測経路によって移動する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、且つ/又は外郭縁部に沿って移動し、前記探測経路とは、任意の一つのエリア環境マップに基づいて生成された探測経路を指す。
つまり、移動ロボットが任意の一つの探測経路に沿って探測する時、外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動し、或いは、例えば大理石、ガラスなどの一部の特殊輪郭障害物に対して、移動ロボットは外郭縁部に沿って移動する。一部の状況では、エリア環境外郭が囲いなどの障害物だけではなく、大理石、ガラスの類の障害物をも含む場合、移動ロボットはある探測経路によって移動する時、先ず外郭に沿ってかつ外郭と一定の距離を保って移動して、そして外郭縁部に沿って移動する可能性がある。
いくつかの実施例において、図29に示すように、この基地はさらに、部屋の中央位置に停止し、かつこの基地に近い位置には部屋の墻壁と類似した比較的大きい障害物が存在する可能性があり、このような状況では、この移動ロボットが上記実現態様によってこの障害物に沿って一周探測した後に、形成された閉じたループは図29に示されている。移動ロボットが自身がこの閉じたループ内にあるか否かを判断し、この閉じたループ内にない場合、この時探測したのはエリア環境外郭ではないことになり、このような状況では、この移動ロボットはこの基地を原点として、ある閾値を半径として、部屋中の縁部障害物の近くで一つの探測起点を改めて確定して、かつこの探測起点からこのエリア環境に対して改めて探測を行う。この閾値は実際の需要によって設置できる。
図35は一つの例示的実施例に示す探測装置の構造模式図であり、この探測装置は移動ロボットの中に配置されて一つのエリア環境に対して探測することで、エリア環境マップを作成する。前記移動ロボット上には探測センサーが設置され、探測センサーの探測により、移動ロボットの行動経路計画を組み合わせて、最終的にエリア環境マップ全体の生成を完成させるまで、エリア環境マップを少しずつ拡張する。探測センサーに探測されたエリアは探測済みエリアであり、探測センサーに探測されていないエリアは未探測エリアであり、前記装置は:
探測センサーでエリア環境を探測して、第一エリア環境マップを取得するための取得モジュール3510であって、前記第一エリア環境マップは移動ロボットの現在探測できたエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを含み、外郭情報はエリア環境の周りを取り囲む障害物情報を含み、障害物情報はエリア環境の周りの墻壁、墻壁に寄りかかって置かれた障害物及び遊離障害物を表し、遊離障害物とは、エリア環境外郭の他の障害物との距離がロボット機体幅以下である障害物である取得モジュール3510と、
前記第一エリア環境マップに基づいて探測目標点を確定するための確定モジュール3520であって、前記探測目標点は移動ロボットが探測する必要のある位置であり、前記探測目標点に基づいて第一探測経路を生成し、第一探測経路は移動ロボットの移動を案内するためのものであり、第一探測経路は第一探測経路起点及び第一探測経路終点とを含み、第一探測経路起点は移動ロボットが第一エリア環境マップを探測する際の現在ある位置であり、第一探測経路終点と探測目標点との間の距離は探測センサーの探測範囲を超えない確定モジュール3520と、
前記第一探測経路によって移動する過程において、前記探測センサーで前記エリア環境を探測して第二エリア環境マップを取得するための探測モジュール3530であって、前記第二エリア環境マップは、移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第一エリア環境マップ中の外郭情報とを含む探測モジュール3530と、
移動ロボットはそれが探測経路を実行し終わったと検知した時、第一探測経路終点を第二探測経路起点として、かつ第二エリア環境マップに基づいて第二探測経路を生成し、この第二探測経路によって、第三エリア環境マップを確定するための循環モジュール3540であって、前記第三エリア環境マップは移動ロボットが移動過程において探測したエリア環境の外郭情報及び第二エリア環境マップの中の外郭情報を含み、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、エリア環境マップを確定する操作を循環的に実行する循環モジュール3540とを含む。
本願の一つの可能な実現態様において、前記取得モジュール3510は遊離障害物とエリア環境外郭の他の障害物との間の間隔が距離閾値より小さい時、この二つの障害物の間のエリアを警告エリアとして設定するために用いられ、前記外郭情報はさらに前記警告エリアを含む。
本願の一つの可能な実現態様において、前記確定モジュール3520は:
第一エリア環境マップからエリア環境の外郭情報及び未探測エリアを抽出して探測マップを形成して、探測マップの中で探測起点を確定し、
探測起点から、時計回り方向或いは反時計回り方向に沿って前記探測マップの中のエリア環境外郭に対して走査して、調べられた一つ目の、掃除済みエリアと未探測エリアとの共同境界にある点は探測目標点である。
本願の一つの可能な実現態様において、前記確定モジュール3520は:
探測目標点を中心として、移動ロボットの探測範囲内で、第一探測経路終点を確定し、探測目標点と第一探測経路終点との間の距離が移動ロボットのセンサーの探測範囲を超えないことで、移動ロボットが第一探測経路終点で探測目標点を探測できるようにして、
第一探測経路起点を起点として、第一探測経路終点を終点として、前記第一探測経路を生成する。
本願の一つの可能な実現態様において、前記確定モジュール3520は:
探測マップ中のエリア環境外郭上の一つの固定位置を探測起点として確定する。
本願の一つの可能な実現態様において、前記確定モジュール3520は:
基地のある位置から、時計回り方向又は反時計回り方向に沿って探し、エリア環境外郭上で探測した一つ目の点は探測起点である。
本願の一つの可能な実現態様において、前記確定モジュール3520は:
前記探測目標点を探測経路終点として確定する。
本願の一つの可能な実現態様において、既定の時計回り又は反時計回りの方向上で、第一探測経路終点が探測目標点の前にある。
本願の一つの可能な実現態様において、前記確定モジュール3520は:第一探測経路起点及び第一探測経路終点を探測マップ上に設置して、第一探測経路の長さは、移動ロボットの現在ある位置と第一探測経路終点との間の最短経路の長さである。
本願の一つの可能な実現態様において、前記確定モジュール3520は:
第一探測経路起点及び第一探測経路終点を探測マップ上に設置して、第一探測経路の長さと最短経路の長さの差の値が距離閾値範囲内にあり、前記最短経路とは前記第一探測経路起点と前記第一探測経路終点との間の最短経路を指す。
本願の一つの可能な実現態様において、前記循環モジュール3540は:
移動ロボットが第一探測経路終点のある位置に移動した時、探測経路が終わったと確定する。
本願の一つの可能な実現態様において、前記循環モジュール3540は:探測したエリア環境マップ中の探測目標点の周りが探測済みエリアになった時、探測経路が終わったと確定する。
本願の一つの可能な実現態様において、前記循環モジュール3540は:移動ロボットが第一探測経路上に障害物が存在すると探測した時、探測経路が終わったと確定する。
本願の一つの可能な実現態様において、前記循環モジュール3540は:エリア環境外郭が閉じた障害物エリアであると検知した時、エリア環境マップ全体を作成し終わったと確定する。
本願の一つの可能な実現態様において、前記循環モジュール3540は:移動ロボットが前記探測目標点を見つけられない時、エリア環境マップ全体を作成し終わったと確定する。
本願の一つの可能な実現態様において、前記探測センサーはレーザーレーダーであり、前記移動ロボットはさらにレーザーレーダーではない探測センサーを含み、
前記探測データは、前記レーザーレーダーが探測したデータと前記レーザーレーダーではない探測センサーが探測したデータとを含む。
本願の実施例において、移動ロボットは探測センサーでエリア環境に対して探測を行なって第一エリア環境マップを確定し、この第一エリア環境マップは探測済みエリアの外郭情報と未探測エリアとを含む。この第一エリア環境マップに基づいて探測を行う必要がある位置に対応する探測目標点を確定して、この探測目標点によって第一探測経路の第一探測経路終点を確定し、こうして、第一エリア環境マップを探測する時の現在ある位置と第一探測経路終点に基づいて第一探測経路を生成する。移動ロボットが第一探測経路に沿って移動して且つ移動過程において探測センサーで探測を行って探測データを得て、探測経路を実行し終わったと検知した時、得られた探測データに基づいて次回の探測経路を確定し、即ち第二探測経路を確定して、且つ第二探測経路に基づいて探測作業を実行して、第二エリア環境マップを得る。こうして、移動ロボットがエリア環境マップ全体の作成の完成を検知するまで、探測経路を確定してエリア環境マップを生成する作業を循環的に実行してエリア環境マップを少しずつ拡張する。移動ロボットは毎回、生成された探測経路に基づいてエリア環境に対して探測を行うことで、基地に往復して行ったり来たりする過程において探測済みエリアに対して繰り返して探測する問題を回避して、作業効率を向上させる他に、移動ロボットは全ての走行可能なエリアを走査し終わる必要がなく、移動ロボットのマップ作成に費やす時間を減少させる。
上記実施例により提案する探測装置が探測方法を実現する時、上述した各機能モジュールの区分で例を挙げて説明したが、実際の応用では、必要に応じて上記機能を割り当てて異なる機能モジュールによって果させる、即ち、機器の内部構造を異なる機能モジュールに区分して、上述の全て又は一部の機能を果させることができることは、説明しておく必要がある。また、上記実施例が提案する探測装置と探測方法の実施例は同じ構想に基づき、その具体的な実現過程は方法実施例を詳しく参照し、ここでは改めて説明しない。
当業者にとって、上記実施例の全ての或いは一部のステップはハードウェアにより完成してもよいが、プログラムを通して関連するハードウェアを指示することでも完成してもよいことは、理解できるであろう。前記プログラムは計算機読み取り可能な記憶媒体に記憶されてもよく、上記述べた記憶媒体はリードオンリーメモリー、磁気ディスク又は光ディスクとしてもよい。
以上に述べたのは本願の好適な実施例に過ぎず、本願を制限するためのものではない。本願の精神と原則内で行われた任意の修正、均等物による置換及び改良等は、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。