[发明专利]用于机器人导航的地图的划分

说明书

本文描述的示例性实施例涉及自主可动机器人的机器人使用范围的地图的子‑划隔。根据本发明的一实施例，方法包括：借助于布置在机器人处的传感器探测障碍物并确定其大小和在地图中的位置；借助于处理器分析地图以识别具有障碍物群的区域；并且借助于处理器限定第一子范围，使得第一子范围包含所识别的群。

技术领域

本说明书涉及自主可动机器人的领域，尤其涉及机器人使用范围的地图的划分，在该机器人使用范围中机器人运动且机器人按照其定向。

背景技术

大量自主可动机器人可用于各种私人或商业的应用，例如处理或清洁地面、运输物品或检查周围环境。简单的设备在不制定和使用机器人使用范围的地图情况下通过以下方式够用，即其例如随机地在待清洁的地面上运动(参见例如iRobot公司的公开文献EP2287697A2)。更复杂的机器人使用机器人使用范围的地图，机器人本身制定该地图或该地图以电子形式供使用。

这样的机器人使用范围的地图通常相当复杂且未旨在设计成可由人类使用者阅读，但是这对于计划由机器人待执行的工作而言可为必要的。为了简化工作计划，机器人使用范围可自动细分成子范围。为此目的存在大量方法。从学术文献中已知用于划隔待清洁的范围的各种抽象方法，利用这些方法例如对于机器人而言可简化机器人通过该范围的路径的计划或可实现地表面的均匀的涵盖。由于这些抽象方法不考虑人类环境(例如住房)的典型特性，这些方法通常具有问题：其未遵循使用者的要求且导致对于人类使用者来说难以理解机器人的行为。

非常简单的方法是将机器人使用范围划隔成多个小的具有预先限定形状和大小的相同子范围。然后利用预先限定的标准方法对这些子范围相继进行处理(例如清洁)。为了让人类使用者而言可良好理解，将机器人使用范围(例如住房)划隔成例如客厅、走廊、厨房、卧室、浴室等空间。为了实现这一点，机器人(或与机器人相关联的处理器)尝试例如借助于天花板摄像机、指向天花板的距离传感器或按照典型的几何特性例如门的宽度来获取门和墙壁的位置。另一已知的方法是沿着地面覆盖物边界划隔机器人的使用范围，机器人可借助于传感器获取这些地面覆盖物边界。该划隔例如使得根据地面类型选择特定的清洁方法成为可能。地图及其划隔可向人类使用者显示且人类使用者可修正该划隔或通过以下方式使该划隔与其要求相匹配，即人类使用者例如移动区域边界或添加新的区域边界。

发明内容

本发明的目的是改进已知的用于划隔机器人使用范围的地图的方法及其应用，特别是使其更加灵活。该目的通过根据权利要求1、14、26、32、34、40、46、53和56中任一项所述的方法以及通过根据权利要求57所述的机器人来实现。本发明的各种实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。

描述了一种用于自动划隔自主可动机器人的机器人使用范围的地图的方法。根据本发明的一个示例，所述方法包括：借助于布置在所述机器人处的传感器探测障碍物并确定障碍物的大小和在所述地图中的位置；借助于处理器分析所述地图以识别具有障碍物群的区域；且借助于处理器限定第一子范围，使得所述第一子范围包括所识别的群。

根据本发明的另一示例，所述方法包括：借助于布置在所述机器人处的传感器探测障碍物并确定障碍物的大小和在所述地图中的位置；借助于处理器分析所述地图，其中基于至少一个可预设的准则自动建立关于可能的子区域边界和/或各个所识别的障碍物的功能的假设；且基于所建立的假设将所述机器人使用范围的地图划隔为子范围。

根据本发明的另一示例，所述方法包括：借助于布置在所述机器人处的传感器探测以限制线形式的障碍物并确定障碍物的大小和在所述地图中的位置；基于探测的限制线和可预设的参数将所述机器人使用范围划分为多个子范围；且在人机界面上示出地图，该地图包括子范围和探测的门过道，其中等待关于可预设的参数、所述机器人使用范围的子范围的划分、门的位置和/或识别的所述子范围的功能的命名的使用者输入，并且根据所述使用者输入改变所述机器人使用范围的划分。