[发明专利]一种基于激光地图的工作区域拓展方法、芯片及机器人

说明书

本发明公开一种基于激光地图的工作区域拓展方法、芯片及机器人，该工作区域拓展方法利用激光扫描获取的地图像素点信息定位出待定边界线，并根据待定边界线所框定的矩形工作区域的对角线长度在当前拓展过程中的变化量，来决定矩形工作区域的下一次拓展情况，实现拓展前后的对角线长度的增量达到重合条件时停止拓展机器人的矩形工作区域，避免分房间区域过程中一大块相连通的区域被分割为过多个小区域而降低机器人在室内工作区域的工作效率，可以节省机器人框定工作区域的运算资源，避免动用软件资源去处理框定分出这些孤立房间角落区域，也不需确保室内地面上框定的工作区域的轮廓边界位置处都是墙体，提高机器人沿边导航的效率。

技术领域

本发明涉及机器人激光即时定位和同步建图的技术领域，尤其涉及一种基于激光地图的工作区域拓展方法、芯片及机器人。

背景技术

机器人在室内地面自主导航移动的过程中，可以对室内地面轮廓边界(墙体围成的封闭区域的环境轮廓）进行检测，根据检测结果绘制室内地图并存储该室内地图，以便于后续根据存储的室内地图清扫室内地面。相关技术中，移动机器人可以检测障碍物(墙体或者非墙体障碍物）的位置，将障碍物的位置作为墙体的位置，将包括至少一个墙体围成的封闭区域作为室内工作区域，但是难以拓展出合理尺寸大小的室内工作区域，容易造成一大块空闲地图区域被分割为多个小区域而降低机器人在室内工作区域的工作效率，也不利于控制机器人沿着框定的轮廓边界进行沿边行走搜索目标位置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开以下具体技术方案：

一种基于激光地图的工作区域拓展方法，该工作区域拓展方法包括: 步骤1、沿着实时构建的激光地图的坐标轴方向设置待定边界线，使得每个坐标轴方向延伸的区域都被对应设置的待定边界线分割；步骤2、机器人移动至室内工作区域的预设位置时，从每个坐标轴方向上选择距离预设位置最近的待定边界线，框定一个矩形的初始工作区域；步骤3、按照预设的拓展优先级条件选择一个优先拓展的坐标轴方向，删除初始工作区域中垂直于对应坐标轴方向设置的待定边界线，再沿着同一坐标轴方向开始拓展初始工作区域，使得拓展后的初始工作区域是由框定初始工作区域的剩余的待定边界线与距离已删除的待定边界线最近的待定边界线框定形成一个新的矩形工作区域；步骤4、判断拓展后的初始工作区域的对角线长度与拓展前的初始工作区域的对角线长度的增量是否小于预设重合尺寸误差值，是则停止拓展。

与现有技术相比，本技术方案利用激光扫描获取的地图图像像素信息预先定位出待定边界线，并根据待定边界线所框定的矩形工作区域的对角线长度在当前拓展过程中的增量，来决定矩形工作区域的下一次拓展情况，实现拓展前后的对角线长度的增量达到重合条件时停止拓展机器人的矩形工作区域，停止拓展以框定出合理尺寸大小的室内工作区域，避免分房间区域过程中一大块相连通的区域被分割为过多个小区域而降低机器人在室内工作区域的工作效率，可以节省机器人框定工作区域的运算资源，避免动用软件资源去处理框定分出这些孤立房间角落区域，也不需确保室内地面上框定的工作区域的轮廓边界位置处都是墙体，提高机器人沿边导航的效率。

进一步地，当拓展后的初始工作区域的对角线长度与拓展前的初始工作区域的对角线长度的增量小于预设重合尺寸误差值时，停止在所述步骤3当前选择的坐标轴方向上的拓展，再返回所述步骤3以选择低一级的拓展优先级的坐标轴方向。本技术方案按照一定优先级顺序选择待定边界线逐个拓展框定矩形工作区域，并将拓展前后的矩形工作区域的对角线长度的增量来反映激光数据在房间内的各个角落区域处定位标记的待定边界线的分布特征，在对角线长度的增量达到一定阈值条件时完成房间整体工作区域的拓展，建立起贴合实际房间环境的工作区域。