[发明专利]一种室内巡检机器人的环境感知方法、系统、设备及其计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种室内巡检机器人的环境感知方法，其特征在于，所述方法包括：

构建巡检机器人坐标系通过巡检机器人与坐标轴之间的夹角获取巡检机器人坐标信息；

根据所述巡检机器人的坐标位置深度视觉感知以及音频识别与特征分析的采集环境感知数据；

根据所述采集环境感知数据构建巡检机器人局部地图，判断巡检机器人的行驶轨迹；

根据所述采集环境感知数据的反馈信息，规划巡检机器人行驶角度。

2.根据权利要求1所述的一种室内巡检机器人的环境感知方法，其特征在于，当所述巡检机器人坐标信息与采集环境感知数据吻合时，构成室内坐标系和局部坐标系，其中，所述巡检机器人的局部位姿向量为：

根据所述位姿向量得出巡检机器人位置，其中，巡检机器人的位置为(X₂，Y₁)为局部坐标系，为巡检机器人运行方向与室内坐标系中X轴夹角；

所述室内坐标系的位置为(X，Y)，为巡检机器人运行方向与室内坐标系中Y轴夹角。

3.根据权利要求1所述的一种室内巡检机器人的环境感知方法，其特征在于，所述采集环境感知数据通过深度视觉感知和多传感器数据融合形成贝叶斯方法，所述贝叶斯方法通过概率启发式模型提取光束投影到栅格地图单元，利用激光与视觉信息中的冗余信息，提取一致性特征信息，并进行特征级别的信息融合。

4.根据权利要求1所述的一种室内巡检机器人的环境感知方法，其特征在于，所述深度视觉感知和多传感器数据融合形成贝叶斯方法，通过向量Z，未知向量X，设定时刻K的概率为X_K，进一步得出如下方式：

其中，P(Z_K|X_K)表示给定的传感器测量模型，P(X_K|Z^K-1)表示给定转换系统的模型，(Z^K|Z^K-1)表示概率密度函数；

根据贝叶斯方法通过概率启发式模型提取光束投影到栅格地图单元，进一步利用传感器不确定概率建立模型得出栅格地图，表示方式如下：

其中，r表示传感器测量距离，ε表示传感器观测距离误差，u表示传感器最小测量值，δ表示传感器到栅格单元的射线距离，和表示固定概率。

5.根据权利要求1所述的一种室内巡检机器人的环境感知方法，其特征在于，根据贝叶斯方法更新栅格地图的确信度判断，从而根据如下方式得出观测值信息：

其中，PE表示先验概率，P*(O|E)和表示观测模型，O表示占据的栅格，O表示未被占据的栅格，E表示障碍物存在事件，P*(E|O)和表示整体传入的观测信息；进一步保证巡检机器人检测信息的准确。

6.根据权利要求1所述的一种室内巡检机器人的环境感知方法，其特征在于，根据所述巡检机器人的局部坐标系和室内坐标系以及采集环境感知数据得出巡检机器人行驶路径步骤，具体如下：

分割采集图像信息，对图像进行二值化处理并过滤噪声；

逆投影变换，将分割采集图像信息的结果通过逆投影变换算法转换成顶视图空间；

匹配特征信息融合，利用巡检机器人采集环境感知部分计算坐标位置关系，实现局部坐标系和室内坐标系的车道线数据的匹配融合。

7.一种室内巡检机器人的环境感知系统，其特征在于，所述系统包括：

位置信息单元，用于构建巡检机器人坐标系通过巡检机器人与坐标轴之间的夹角获取巡检机器人坐标信息；

环境采集单元，用于根据所述巡检机器人的坐标位置深度视觉感知以及音频识别与特征分析的采集环境感知数据；

环境采集判断单元，用于根据所述采集环境感知数据构建巡检机器人局部地图，判断巡检机器人的行驶轨迹；

环境采集反馈单元，用于根据所述采集环境感知数据的反馈信息，规划巡检机器人行驶角度。