移动机器人的地图创建方法及基于该地图的路径规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107314773A(43)申请公布日2017.11.03(21)申请号201710713711.7(22)申请日2017.08.18(71)申请人广东宝乐机器人股份有限公司地址518000广东省深圳市宝安区沙井街道东环路438号D座二、三层(72)发明人吴俍儒杨锴(51)Int.Cl.G01C21/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称移动机器人的地图创建方法及基于该地图的路径规划方法(57)摘要本发明提供一种移动机器人的地图创建方法，包括：S1：在移动机器人的工作区域内建立直角坐标系；S2：移动机器人在工作区域内按弓字形行走；S3：获取移动机器人在点Pi的关键帧图片并保存该图片及点Pi的坐标；S4：获取移动机器人在点P'i的图片，其中，点P'i的横坐标或纵坐标与点Pi相同；S5：根据ORB算法对点Pi和点P'i获取的图片进行特征提取和匹配；S6：根据匹配结果校正移动机器人在点P'i的坐标、里程计和/或陀螺仪的数据并保存；S7：重复步骤S3至步骤S6直到完成工作区域内的地图创建。本发明通过ORB算法对移动机器人地图坐标及里程计和/或陀螺仪的数据进行校正，减少坐标和角度的累积误差，提高地图的精确性。本发明还揭示一种基于该地图的路径规划方法。CN107314773ACN107314773A权利要求书1/2页1.一种移动机器人的地图创建方法，所述移动机器人包括里程计、陀螺仪和摄像头，其特征在于，包括以下步骤：S1：在移动机器人的工作区域内建立直角坐标系；S2：移动机器人在工作区域内按弓字形行走；S3：获取移动机器人在点Pi的关键帧图片并保存该图片及点Pi的坐标；S4：获取移动机器人在点P'i的图片，其中，点P'i的横坐标或纵坐标与点Pi相同；S5：根据ORB算法对点Pi和点P'i获取的图片进行特征提取和匹配；S6：根据匹配结果校正移动机器人在点P'i的坐标、里程计和/或陀螺仪的数据并保存；S7：重复步骤S3至步骤S6直到完成工作区域内的地图创建。2.根据权利要求1所述的移动机器人的地图创建方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：S201：移动机器人沿X轴正方向直线行走；S202：判断移动机器人是否遇到障碍，如果是则进入步骤203，如果否则进入步骤S206；S203：移动机器人以Y轴正方向沿障碍行走；S204：判断移动机器人在Y轴上的坐标量变化是否大于阈值M，如果是则进入步骤S208，如果否则进入步骤S205；S205:判断移动机器人的Y轴坐标是否与步骤S201中的相同，如果是则返回至步骤S201，如果否则返回至步骤S203；S206：判断移动机器人直线行走距离是否大于阈值N，如果是则进入步骤S207，如果否则返回步骤S201；S207：移动机器人以Y轴正方向直线平移M后进入步骤S208；S208：移动机器人沿X轴负方向直线行走；S209：判断移动机器人是否遇到障碍，如果是则进入步骤S210，如果否则进入步骤S213；S210：移动机器人以Y轴正方向沿障碍行走；S211：判断移动机器人在Y轴上的坐标量变化是否大于阈值M，如果是则返回步骤S201，如果否则进入步骤S212；S212：判断移动机器人的Y轴坐标是否与步骤S208中的相同，如果是则返回至步骤S208，如果否则返回至步骤S210；S213：判断移动机器人直线行走距离是否大于阈值N，如果是则进入步骤S214，如果否则返回步骤S208；S214：移动机器人以Y轴正方向直线平移M后返回步骤S201。3.根据权利要求2所述的移动机器人的地图创建方法，其特征在于，所述移动机器人为覆盖式移动机器人，所述M的范围为0.2米至0.3米，所述N的范围为6米至8米。4.根据权利要求1所述的移动机器人的地图创建方法，其特征在于，在所述步骤S3中，移动机器人每间隔预定距离保存关键帧图片及其对应点Pi坐标。5.根据权利要求1所述的移动机器人的地图创建方法，其特征在于，所述相邻关键帧图片采集点Pi之间的最小距离为0.6米。6.根据权利要求1所述的移动机器人的地图创建方法，其特征在于，所述X坐标或Y坐标2CN107314773A权利要求书2/2页相同的点Pi与点P'i之间的距离为0.3米至0.6米。7.根据权利要求1所述的移动机器人的地图创建方法，其特征在于，所述图片为移动机器人工作环境的天花板图片或地面图片。8.一种移动机器人的路径规划方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1至7之一方法所创建的地图，包括以下步骤：S'1：移动机器人由初始位置移动至点Pi或点P'i；S'2：在点Pi或点P'i对里程计或/和陀螺仪的数据进行校正；S'3：重复步骤S'1至步骤S'2直到运动至最终目标点。9.根据