一种移动机器人地图验证方法、芯片和机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种移动机器人地图验证方法、芯片和机器人。

背景技术

随着自主移动机器人的不断发展，各种场所都逐渐通过使用机器人代替人工来执行任务。然而，在机器人自主移动时，机器人多数是基于导航地图进行定位导航。目前，移动机器人在进行自主移动时需要对当前环境进行匹配，从而获取当前环境的导航地图，但是由于移动机器人匹配到的地图不准确时，移动机器人基于匹配到的错误的导航地图不能到达该指定位置来进行相应的工作，严重影响了用户的使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种移动机器人地图验证方法、芯片和机器人。本发明的具体技术方案如下：

一种移动机器人地图验证方法，该方法包括以下步骤：移动机器人通过激光雷达获取当前区域的边界轮廓来构建匹配模板，然后移动机器人通过匹配模板来遍历移动机器人中存储的栅格地图，并将与匹配模板的匹配度最高的栅格地图作为与当前区域相匹配的栅格地图；移动机器人基于当前区域的边界轮廓确定自身在与当前区域相匹配的栅格地图中的位置，并识别与当前区域相匹配的栅格地图中标注点的位置，然后移动机器人根据标注点的位置通过激光雷达在当前区域获取对应点；移动机器人判断获取到的对应点的数量，若移动机器人获取到的对应点的数量大于或等于设定数量，则判断与当前区域相匹配的栅格地图为正确地图，若移动机器人获取到的对应点的数量小于设定数量，则判断与当前区域相匹配的栅格地图为错误地图；其中，所述对应点为移动机器人在当前区域中获取到的与标注点相对应的点云数据。

进一步地，移动机器人在开始工作前，先在当前区域进行弓字型行走，并在行走过程中通过激光雷达获取点云数据，并将点云数据一一对应的放置到栅格地图中，得到当前区域的栅格地图；然后移动机器人在栅格地图随机选取若干个点云数据作为标注点，然后将设置完标注点的栅格地图保存到机器人中。

进一步地，移动机器人通过激光雷达获取当前区域的边界轮廓来构建匹配模板，包括以下步骤：移动机器人通过激光雷达获取当前区域的边界轮廓，然后移动机器人从获取的当前区域的边界轮廓中选取N*N个像素点大小的区域作为匹配模板；移动机器人在存储的栅格地图中随机选取一个栅格地图，然后通过匹配模板以从左往右的遍历方向来遍历房子的栅格地图，并对该栅格地图进行评分；移动机器人通过匹配模板遍历完所有移动机器人存储的栅格地图，然后将评分最高的栅格地图作为当前区域的栅格地图；其中,N为大于0的自然数。

进一步地，移动机器人基于当前区域的边界轮廓确定自身在与当前区域相匹配的栅格地图中的位置，包括以下步骤：移动机器人停止不动，然后通过激光雷达获取当前位置的点云数据，并以移动机器人当前位置为中心，通过当前位置获取的点云数据构建遍历方格；移动机器人通过遍历方格遍历与当前区域相匹配的栅格地图，获取栅格地图中与遍历方格相匹配的区域，进而获取移动机器人在与当前区域相匹配的栅格地图中的位置。

进一步地，移动机器人识别与当前区域相匹配的栅格地图中标注点的位置，包括以下步骤：移动机器人遍历与当前区域相匹配的栅格地图，获取栅格地图中若干个标注点在栅格地图中的位置；移动机器人按照若干个标注点在栅格地图中与移动机器人的距离，对若干标注点进行标号。

进一步地，移动机器人根据标注点的位置通过激光雷达在当前区域获取对应点，包括以下步骤：移动机器人根据移动机器人在栅格地图中的位置和若干个标注点在栅格地图中的位置来确定与标注点相对应的对应点在当前区域中的位置；移动机器人根据标注点的标号，依次移动到与标注点相对应的对应点的位置前，然后通过激光雷达获取与标注点相对应的对应点的位置上是否有点云数据；如果在与标注点相对应的对应点的位置上有点云数据，则移动机器人判断该标注点具有相对应的对应点，如果在与标注点相对应的对应点的位置上没有点云数据，则移动机器人判断该标注点不具有相对应的对应点。

进一步地，若移动机器人获取到的对应点的数量大于或等于3个，则判断与当前区域相匹配的栅格地图为正确地图，若移动机器人获取到的对应点的数量小于3个，则判断与当前区域相匹配的栅格地图为错误地图。

进一步地，移动机器人判断与当前区域相匹配的栅格地图为错误地图后，移动机器人将评分第二高的栅格地图作为当前区域的栅格地图，并基于该栅格地图在当前区域获取对应点。

一种芯片，该芯片用于存储程序，该程序被配置为执行上述的移动机器人地图验证方法。

一种移动机器人，所述移动机器人包括主控芯片，所述主控芯片为上述的芯片。

与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：本申请所述的移动机器人在对当前区域完成地图匹配后，通过预先设置在栅格地图上的标注点，在当前区域寻找对应的对应点来验证当前匹配到的栅格地图是否正确，有效避免因匹配地图错误导致移动机器人无法正常工作的问题，提高移动机器人匹配地图的准确性，进而提高用户的使用体验。

附图说明

图1为本发明一种实施例中移动机器人地图验证方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种移动机器人地图验证方法，该方法包括以下步骤：

移动机器人接收到工作指令后，一般是先从充电座离开，移动到需要工作的房间，然后移动机器人通过激光雷达获取当前区域的激光点云数据，从而得到当前区域的边界轮廓来构建匹配模板，然后移动机器人通过匹配模板来遍历移动机器人中存储的栅格地图，并将与匹配模板的匹配度最高的栅格地图作为与当前区域相匹配的栅格地图。

作为其中一种实施例，移动机器人在开始工作前，先在当前区域进行弓字型行走，并在行走过程中通过激光雷达获取点云数据，并将点云数据一一对应的放置到栅格地图中，得到当前区域的栅格地图；然后移动机器人在栅格地图随机选取若干个点云数据作为标注点，然后将设置完标注点的栅格地图保存到机器人中。

移动机器人基于当前区域的边界轮廓确定自身在与当前区域相匹配的栅格地图中的位置，并识别与当前区域相匹配的栅格地图中标注点的位置，然后移动机器人根据标注点的位置通过激光雷达在当前区域获取对应点。其中，所述对应点为移动机器人在当前区域中获取到的与标注点相对应的点云数据，即栅格地图和当前区域在对应位置存在的数据点。移动机器人在对栅格地图进行标注时，可以将标注点和对应点变为标注线（也可以认为是若干相邻的标注点）和对应线，即将栅格地图中若干个相邻点云数据组成标注线作为标注，然后在完成地图匹配后，在现实区域中寻找与标注线相对应的由若干点云数据组成的对应线，且标注线上的点云数据与对应线上的点云数据一一对应。

作为其中一种实施例，移动机器人通过激光雷达获取当前区域的边界轮廓来构建匹配模板，包括以下步骤：移动机器人通过激光雷达获取当前区域的边界轮廓，然后移动机器人从获取的当前区域的边界轮廓中选取N*N个像素点大小的区域作为匹配模板；移动机器人在存储的栅格地图中随机选取一个栅格地图，然后通过匹配模板以从左往右的遍历方向来遍历房子的栅格地图，并对该栅格地图进行评分；移动机器人通过匹配模板遍历完所有移动机器人存储的栅格地图，然后将评分最高的栅格地图作为当前区域的栅格地图；其中,N为大于0的自然数。

作为其中一种实施例，移动机器人基于当前区域的边界轮廓确定自身在与当前区域相匹配的栅格地图中的位置，包括以下步骤：移动机器人停止不动，然后通过激光雷达获取当前位置的点云数据，并以移动机器人当前位置为中心，通过当前位置获取的点云数据构建遍历方格；移动机器人通过遍历方格遍历与当前区域相匹配的栅格地图，获取栅格地图中与遍历方格相匹配的区域，进而获取移动机器人在与当前区域相匹配的栅格地图中的位置。

作为其中一种实施例，移动机器人识别与当前区域相匹配的栅格地图中标注点的位置，包括以下步骤：移动机器人遍历与当前区域相匹配的栅格地图，获取栅格地图中若干个标注点在栅格地图中的位置；移动机器人按照若干个标注点在栅格地图中与移动机器人的距离，对若干标注点进行标号，即从距离移动机器人最近的标注点开始标号，分别标号为1、2、3、4、5等等。

作为其中一种实施例，移动机器人根据标注点的位置通过激光雷达在当前区域获取对应点，包括以下步骤：移动机器人根据移动机器人在栅格地图中的位置和若干个标注点在栅格地图中的位置来确定与标注点相对应的对应点在当前区域中的位置；移动机器人根据标注点的标号，依次移动到与标注点相对应的对应点的位置前，然后通过激光雷达获取与标注点相对应的对应点的位置上是否有点云数据；如果在与标注点相对应的对应点的位置上有点云数据，则移动机器人判断该标注点具有相对应的对应点，如果在与标注点相对应的对应点的位置上没有点云数据，则移动机器人判断该标注点不具有相对应的对应点。

移动机器人判断获取到的对应点的数量，若移动机器人获取到的对应点的数量大于或等于设定数量，则判断与当前区域相匹配的栅格地图为正确地图，若移动机器人获取到的对应点的数量小于设定数量，则判断与当前区域相匹配的栅格地图为错误地图。

作为其中一种实施例，若移动机器人获取到的对应点的数量大于或等于3个，则判断与当前区域相匹配的栅格地图为正确地图，若移动机器人获取到的对应点的数量小于3个，则判断与当前区域相匹配的栅格地图为错误地图。

作为其中一种实施例，移动机器人判断与当前区域相匹配的栅格地图为错误地图后，移动机器人将评分第二高的栅格地图作为当前区域的栅格地图，并基于该栅格地图通过上述方法在当前区域获取对应点。如果评分第二高的栅格地图验证为错误地图，则移动机器人将评分第二高的栅格地图作为当前区域的栅格地图，并基于该栅格地图通过上述方法在当前区域获取对应点。如果评分第二高的栅格地图验证为错误地图，则移动机器人重新通过激光雷达获取点云数据来构建新的匹配模板，然后通过新的匹配模板来匹配栅格地图。

一种芯片，该芯片用于存储程序，该程序被配置为执行上述的移动机器人地图验证方法。

一种移动机器人，所述移动机器人包括主控芯片，所述主控芯片为上述的芯片。

与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：本申请所述的移动机器人在对当前区域完成地图匹配后，通过预先设置在栅格地图上的标注点，在当前区域寻找对应的对应点来验证当前匹配到的栅格地图是否正确，有效避免因匹配地图错误导致移动机器人无法正常工作的问题，提高移动机器人匹配地图的准确性，进而提高用户的使用体验。

在说明书的描述中，参考术语“合一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。说明书的描述中连接的所述连接方式具有明显的效果和实用效力。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。