[发明专利]自主移动机器人对机器人工作区域的勘察

说明书

示例性实施例涉及用于自主移动机器人的方法，以重勘察已经在机器人的地图中记录的区域。根据一个示例，该方法包括存储自主移动机器人的部署区域的地图，其中该地图包括表示在部署区域中的环境结构的方位信息以及元信息。该方法还包括通过机器人的通信单元接收引起机器人开始对部署区域的至少一部分重勘察的命令。然后机器人重勘察部署区域的至少一部分。其中，机器人借助传感器获取关于部署区域的周围环境的结构信息。该方法还包括更新部署区域的地图，并存储更新的地图，以在多个未来机器人部署期间供机器人导航使用。在此，所提及的更新包括基于在勘察期间检测到的关于环境结构的信息和已经存储在地图中的方位信息，确定部署区域中的变化，并且基于所确定的变化更新方位信息和元信息。

技术领域

本发明涉及自主移动机器人领域，特别是使用基于地图导航的机器人。

背景技术

近年来，自主移动机器人，特别是服务机器人，已经越来越多地应用于家务领域，例如用于清洁或监控部输区域(deployment area)，例如公寓。在此，越来越多地应用了机器人系统，其在使用SLAM算法(Simultaneous Localization and Mapping，同时定位和地图创建)的情况下建立用于导航的环境地图。在此，借助传感器(激光测距扫描仪、照相机、接触式传感器、里程表、加速度传感器等)来确定地图和机器人在地图中的位置。

这样生成的地图可以持久地(永久地)存储并且用于机器人的后续使用。因此，机器人可以被选择性地派遣到位置以执行任务(task)，例如清洁起居室。此外，机器人的工作流程可以更有效地设计，因为机器人可以利用(存储在地图中的)关于其部署区域的预知来预先规划。

在处理持久地存储的地图时基本上有两种策略。一方面，可以不变地继续使用一次记录，直至用户决定抛弃该地图。然后必须重新记录地图，并且重新进行所有由用户进行的输入和匹配。尤其是在遭受频繁改变的居住环境中，这会导致用户所不希望的额外花费。另一方面，可以可选地将每个变化记录到地图中并且在随后的使用中予以考虑。在此，例如可以将暂时关闭的门作为障碍物记录在地图中，由此在地图中不(再)将路径引导到位于门后面的空间中。因此，机器人不再能驶向该空间，由此机器人的功能受到极大限制。

另一个问题是稳定性和效率，利用该稳定性和效率构建地图。地图应该覆盖尽可能多的细节。为了利用具有有限的有效范围的传感器来保证这一点，在当今的机器人系统下在勘察行程(exploration run)中驶过整个面，从而勘察行程持续非常长的时间。此外，在勘察行程中可能出现不可预见的中断，例如机器人在难以行驶的物体(例如周围的电缆、高架的地毯)上卡住。这可能导致地图中的错误，使得地图变得不可用。因此，需要重新开始勘察行程，此时机器人忘记了已经勘察的区域。这需要机器人使用者的大量的时间和耐心。

本发明所基于的目的在于，更稳定且更有效地进行地图建立。此外，地图应持久稳定地保持并且与变化的环境相匹配。

发明内容

上述目的通过根据权利要求1、12、19、24和28的方法以及通过根据权利要求11或37的机器人得以实现。不同的实施例和进一步扩展是从属权利要求的主题。

实施例涉及一种用于自主移动机器人的方法，以重新勘察已经在机器人的地图中记录的区域。根据一个示例，该方法包括存储自主移动机器人的部署区域的地图，其中该地图包括表示在部署区域中的环境结构的方位信息以及元信息。该方法还包括通过机器人的通信单元接收命令，该命令引起机器人开始对部署区域的至少一部分进行重新勘察。因此，机器人重新勘察部署区域的至少一部分，其中，机器人借助传感器获取关于在部署区域中周围环境的结构的信息。该方法还包括更新部署区域的地图，并存储更新的地图，以在多个未来机器人部署期间供机器人导航使用。在此，所提及的更新包括基于在勘察期间检测到的关于环境结构的信息和已经存储在地图中的方位信息来确定部署区域中的变化，并且基于所确定的变化来更新方位信息和元信息。