[发明专利]移动机器人及其控制方法和程序

权利要求书

1.一种在诸如工厂之类环境中行进的移动机器人，其特征在于具有：

路径规划单元，该单元基于估计出的当前行进位置规划到目的地的行进路径并输出行进命令；

行进控制单元，该单元执行行进控制，以便基于所述路径规划单元的行进命令来沿所述行进路径而行；

位置预测单元，该单元将由轮子的转角传感器检测到的行进距离累加到所述估计出的当前行进位置中，并预测当前行进位置；

预测图像生成单元，该单元基于所述环境的布局信息生成多个预测边缘图像，所述多个预测边缘图像由边缘信息构成，并且是在成像单元被假设放置在所述位置预测单元预测的当前行进位置上和在所述当前行进位置附近的候选位置上时捕获到的；

边缘图像生成单元，该单元从由所述成像单元捕获的行进方向上的实际图像中提取出边缘信息并生成实际边缘图像；以及

位置估计单元，该单元将所述实际边缘图像与所述多个预测边缘图像相比较，估计出相似度最大的预测边缘图像的候选位置作为行进位置，并更新所述路径规划单元和所述位置预测单元中的行进位置。

2.如权利要求1所述的移动机器人，其特征在于所述位置估计单元计算通过对实际图像的微分处理生成的实际边缘图像与每个预测边缘图像之间的相关性，并估计出相关性最大的预测边缘图像的候选位置，作为所述行进位置。

3.如权利要求1所述的移动机器人，其特征在于所述位置估计单元计算通过对实际图像的微分处理生成的实际边缘图像与每个预测边缘图像之间的重叠像素的数目，并估计出重叠像素数目最多的预测边缘图像的候选位置，作为所述行进位置。

4.如权利要求2或3所述的移动机器人，其特征在于

所述预测图像生成单元针对每个所述候选位置改变所述成像单元的图像捕获方向，并生成所述多个预测边缘图像。

5.如权利要求1所述的移动机器人，其特征在于所述预测图像生成单元基于所述成像单元的照相机参数和所述布局信息的三维坐标生成所述预测边缘图像。

6.如权利要求1所述的移动机器人，其特征在于所述基于所述实际边缘图像和所述多个预测边缘图像对当前行进位置的估计过程每隔预定行进距离或每隔预定移动时间被执行一次。

7.一种对在诸如工厂之类环境中行进的移动机器人的控制方法，其特征在于具有：

路径规划步骤，在该步骤中，基于估计出的当前行进位置对到目的地的行进路径进行规划并输出行进命令；

行进控制步骤，在该步骤中，执行行进控制，以便基于所述路径规划步骤的行进命令来沿所述行进路径而行；

位置预测步骤，在该步骤中，将由轮子的转角传感器检测到的行进距离累加到所述估计出的当前行进位置中，并预测当前行进位置；

预测图像生成步骤，在该步骤中，基于所述环境的布局信息生成多个预测边缘图像，所述多个预测边缘图像由边缘信息构成，并且是在成像单元被假设放置在所述位置预测步骤中预测的当前行进位置上和在所述当前行进位置附近的候选位置上时捕获到的；

边缘图像生成步骤，在该步骤中，从由所述成像单元捕获的行进方向上的实际图像中提取出边缘信息并生成实际边缘图像；以及

位置估计步骤，在该步骤中，将所述实际边缘图像与所述多个预测边缘图像相比较，估计出相似度最大的预测边缘图像的候选位置作为行进位置，并更新所述路径规划步骤和所述位置预测步骤中的行进位置。

8.如权利要求7所述的对移动机器人的控制方法，其特征在于，在所述位置估计步骤中，计算通过对实际图像的微分处理生成的实际边缘图像与每个预测边缘图像之间的相关性，并估计出相关性最大的预测边缘图像的候选位置，作为所述行进位置。

9.如权利要求7所述的对移动机器人的控制方法，其特征在于，在所述位置估计步骤中，计算通过对实际图像的微分处理生成的实际边缘图像与每个预测边缘图像之间的重叠像素的数目，并估计出重叠像素数目最多的预测边缘图像的候选位置，作为所述行进位置。

10.如权利要求8或9所述的对移动机器人的控制方法，其特征在于，在所述预测图像生成步骤中，针对每个所述候选位置改变所述成像步骤的图像捕获方向，并生成所述多个预测边缘图像。