[发明专利]移动机器人及其控制方法

说明书

根据本公开的一个方面，一种移动机器人包括：捕获单元，其配置为捕获移动机器人的周围的三维(3D)图像，并提取捕获的3D图像的深度图像信息；障碍物传感器，其配置为使用由捕获单元捕获的3D图像来感测障碍物；位置估计器，其配置为使用惯性测量单元和测距在区域内估计移动机器人的第一位置信息，该区域排除由障碍物传感器感测的障碍物区域；以及控制器，其配置为使用移动机器人的估计的第一位置信息和所提取的深度图像信息来计算移动机器人的第二位置信息，并在排除由障碍物传感器所感测的障碍物区域时创建地图。

技术领域

本发明涉及移动机器人及其控制方法，并且更特别地，涉及用于使用三维(3D)空间识别传感器感测移动机器人前方的障碍物，并且识别移动机器人的位置以及使用关于感测到的障碍物的信息来创建地图的技术。

背景技术

过去，机器人通常是为工业技术领域而开发的，并被用作工厂自动化的部件。然而，最近，随着机器人的应用领域的数目的增加，用于医疗目的的机器人、用于航空航天目的的机器人等正被开发。此外，用于标准家庭的移动机器人正被开发。

移动机器人指代能够根据来自用户的命令进行操作的机器人，同时自主地移动通过期望的区域而无需用户的操纵。移动机器人的示例包含清洁机器人、远程呈现机器人、安全机器人等。

最近，使用移动机器人的应用技术正被开发。例如，随着具有网络功能的移动机器人的开发，即使当移动机器人远离用户时向移动机器人发出控制命令的功能、监控环境条件的功能等正被开发。此外，通过采用移动机器人中的照相机或各种类型的传感器(诸如障碍物感测传感器)来识别移动机器人的位置并规划移动机器人的移动路径的技术正被开发。

因此，为了移动机器人的自由移动，精确跟踪移动机器人的位置并且创建关于移动机器人正在移动通过的区域的地图是必要的。这是因为当创建精确的地图时可以规划移动机器人的移动路径，并且可以进行诸如与人通信的工作。

通常，使用惯性测量单元(IMU)和测距来估计移动机器人的位置并创建地图。目前，同时定位和绘图(SLAM)技术已经主要用于实时估计移动机器人的位置并创建地图。

发明内容

【技术问题】

然而，在相关技术中，为了实现同时定位和绘图(SLAM)，图像处理算法和三维(3D)坐标提取算法是附加必要的，为了感测障碍物附加的障碍物传感器是必要的，并且管理障碍物、地理特点等的计算量较大。另外，为了规划移动机器人的移动路径应该附加地创建地图，并且感测障碍物、估计移动机器人的位置和规划移动机器人的移动路径是独立进行的，从而增加了计算量和使计算复杂化。

【技术解决方案】

为了解决上述问题，本发明旨在通过感测障碍物、估计移动机器人的位置以及使用三维(3D)空间识别传感器创建地图，来更高效地估计移动机器人的位置并创建地图。

【有益的效果】

本发明的优点在于，可以同时进行感测障碍物、识别移动机器人的位置、创建地图以及规划移动机器人的移动路径，并且因此不需要附加的地图来创建地图，并且在没有附加障碍物传感器的情况下可以识别障碍物。在识别移动机器人的位置并创建地图时，不考虑识别为障碍物的区域，从而更快地识别移动机器人的位置并创建地图。此外，当与现存的二维(2D)系统相比时，由于三维(3D)图像的使用可以改善地图的精度，并且因此可以使用3D图像提供基于地图的机器人服务。

附图说明

图1是图示根据本发明实施例的移动机器人系统的总体结构的图。

图2是示意性地图示根据本发明实施例的移动机器人的外观的图。

图3是示意性地图示根据相关技术的能够进行定位和地图构建的机器人的结构的图。

图4是根据本发明的实施例的能够进行定位和地图构建的移动机器人的控制框图。