[发明专利]一种基于远距离传感器的环境边界构建方法及移动机器人

说明书

本发明公开一种基于远距离传感器的环境边界构建方法及移动机器人，该环境边界构建方法包括：步骤1、启动移动机器人后，控制移动机器人进行旋转，使得移动机器人利用远距离传感器的感测距离信息标记出探索边界；步骤2、移动机器人结束旋转后，在移动机器人按照预设规划方向前进时，利用移动机器人的同一侧面上的远距离传感器的感测距离标记出局部边界；其中，预设规划方向是从所有标记出的探索边界的走向中选择配置的；步骤3、将局部边界与探索边界围成移动机器人的有效测距区域的环境边界；其中，移动机器人的机体侧面至少安装一个远距离传感器。本发明不需要激光雷达旋转扫描就能提前获取到房间轮廓。

技术领域

本发明涉及机器人导航测距的技术领域，特别是一种基于远距离传感器的环境边界构建方法及移动机器人。

背景技术

具有自动行动的机器人，这几年发展迅速，例如常见的家居清洁类扫地机。目前常见的slam技术有视觉导航、激光导航、惯性导航。其中，激光导航的用户体验较好，主要是在于它能够提前把房间轮廓扫描出来，呈现在用户界面中，比较直观。它的缺点是需要一个旋转的激光机构，成本相对比较高，在模具上需要镂空或者凸起。

发明内容

本发明在不需要激光雷达旋转扫描环境轮廓的基础上，只使用机器人侧面的远距离传感器感测并标记的物理边界信息，就可以达到提前获取到房间轮廓的效果。具体的技术方案如下：

一种基于远距离传感器的环境边界构建方法，包括：步骤1、启动移动机器人后，控制移动机器人进行旋转，使得移动机器人利用远距离传感器的感测距离信息标记出探索边界；步骤2、移动机器人结束旋转后，在移动机器人按照预设规划方向前进时，利用移动机器人的同一侧面上的远距离传感器的感测距离标记出局部边界；其中，预设规划方向是从所有标记出的探索边界的走向中选择配置的；步骤3、将局部边界与探索边界构建围成移动机器人的有效测距区域的环境边界；其中，移动机器人的机体侧面至少安装一个远距离传感器。

与现有技术相比，本技术方案不需要在机器人前进过程中使用机体顶面安装的可旋转的激光机构去扫描标记周围的环境边界，而是使用侧面安装远距离传感器去逐步标记局部边界，再配合初始位置处的远距离传感器旋转获得的探索边界，组合围成移动机器人的当前测距有效区域的环境边界，而不是移动机器人实际活动区域的边界，实现提前获取室内未遍历房间区域的轮廓的技术效果。

进一步地，在所述步骤3之后，还包括：当判断到所述步骤3围成的环境边界与历史地图的相同区域处的轮廓边界不符合预设地图重合度时，则调用这个相同区域处的轮廓边界的位姿信息去调整通过旋转平移所述步骤3围成的环境边界 来将所述步骤3围成的环境边界调整得与历史地图的相同区域处的轮廓边界符合预设地图重合度，以在环境边界的基础上添补上所述远距离传感器的距离探测盲区的边界；其中，距离探测盲区是超出所述远距离传感器的有效检测距离的区域；其中，历史地图是移动机器人预先在相同的有效测距区域内标记围成的环境边界的栅格地图。该技术方案使用已知的历史地图来补齐因为远距离传感器的探测距离限制而检测不到的探测盲区的边界，增强移动机器人即时构建的地图环境区域的尺寸形状信息的可靠性。

进一步地，所述预设地图重合度包括预设位姿差值，所述步骤3围成的环境边界与历史地图的相同区域处的轮廓边界不符合预设地图重合度时，所述步骤3围成的环境边界的位姿与历史地图的相同区域处的轮廓边界的位姿的差值大于预设位姿差值。该技术方案根据移动机器人侧面的远距离传感器标记出的环境边界与历史地图的相对应边界的位姿差值去判断地图的重合程度，减少地图匹配误差。