[发明专利]一种扫地机器人的建图方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种扫地机器人的建图方法、装置及系统，涉及扫地机器人领域，建图方法包括：获取环境数据，并利用所述环境数据创建二维栅格地图；获取预设空间范围内的障碍物三维数据，并投影至所述二维栅格地图，创建立体障碍物地图；采用缓存机制对所述立体障碍物地图进行更新。本发明能够解决扫地机器人存在与障碍物发生碰撞的情形，导致使用寿命短的问题。

技术领域

本发明实施例涉及扫地机器人领域，具体涉及一种扫地机器人的建图方法、装置及系统。

背景技术

目前市场上扫地机器人的建图方式主要有随机碰撞建图、单目定位+碰撞建图和激光雷达建图三种。其中，随机碰撞建图主要依靠扫地机器人的行走轨迹和碰撞出障碍物投影来建图。由于随机碰撞的定位精度很差，所以随机碰撞建图的建图能力很差。

单目定位+碰撞建图的机器人如iRobot980、科沃斯DJ35等，对障碍物的感知是依靠碰撞传感器来完成。这种扫地机器人的碰撞接触点一般有3～4个，正前方1～2个，左前方一个，右前方一个。所以它的精度为碰撞接触点的精度，并且接触点是稀疏的，即碰撞到的点，标记到地图上。如果是一面墙，在地图上标记为多个稀疏的点，因此，这种扫地机绘制的房间地图，往往是基于行走轨迹和碰撞出障碍物的点，进行技术处理后，生成房间地图。由此可知，虽然单目定位+碰撞建图的机器人定位精度有所提高，可以实现规划型清扫，但由于扫地机器人会和障碍物经常发生碰撞，使得对扫地机本身结构的稳固性要求比较高，同时也会对家具产生损伤。

激光雷达建图如小米扫地机器人、石头扫地机器人，依靠激光进行360度扫描，可以在扫描平面上，建出一个稠密的高精度地图，绘制出的房间地图和真实地图匹配度高。然而，由于激光只能对扫描平面这个二维的平面维度进行绘图。高于这个平面的障碍物和低于这个平面的障碍物都无法感知。所以，扫地机器人仍然会和障碍物发生碰撞，使得对扫地机本身结构的稳固性要求比较高，同时也会对家具产生损伤。

由此可见，以上三种建图方法都存在扫地机器人与障碍物碰撞的情况，会降低扫地机器人的使用寿命且对家具造成损伤。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种扫地机器人的建图方法、装置及系统，用以解决扫地机器人存在与障碍物发生碰撞的情形，导致使用寿命短的问题。

为实现上述目的，本发明实施例主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种扫地机器人的建图方法，

所述方法包括：获取环境数据，并利用所述环境数据创建二维栅格地图；获取预设空间范围内的障碍物三维数据，并投影至所述二维栅格地图，创建立体障碍物地图；采用缓存机制对所述立体障碍物地图进行更新。

优选地，所述创建二维栅格地图，具体包括：采集周围环境的双目图像信息，计算出深度图，获取图像深度信息；对上述图像深度信息进行数据处理，得到二维栅格地图。

优选地，所述预设空间范围包括地面与扫地机器人高度之间的空间范围，所述获取预设空间范围内的障碍物三维数据，具体包括：基于环境深度图获取预设空间范围的所有点云；计算所有点云平面中的法向量簇；根据法向量簇的质点高度与预设空间范围高度的大小关系，获取障碍物三维数据。

优选地，所述采用缓存机制对所述立体障碍物地图进行更新，具体包括：扫地机器人工作过程中，实时采集环境双目图像；识别双目图像中的障碍物，并将该障碍物在立体障碍物地图中对应位置保留预设时间段；预设时间段后删除该障碍物。

第二方面，本发明实施例还提供一种扫地机器人的建图装置，

所述装置包括：双目采集模块，用于采集环境周围的双目图像信息；数据处理模块，用于对所述双目图像信息进行处理、计算，获取点云信息；地图创建模块，用于创建二维栅格地图和立体障碍物地图；更新模块，用于根据实时环境双目图像对立体障碍物地图进行更新。