水池机器人的位置确定方法及水池机器人

技术领域

本发明实施例涉及水池机器人领域，具体而言，涉及一种水池机器人的位置确定方法及水池机器人。

背景技术

随着水池机器人技术的发展，越来越多的水池机器人走进了人们的生活。其中，水池机器人能够在水池中完成各项工作，例如，清扫、水质监测、水下维修等。水池机器人在水池中运行时，水池机器人自身的位置信息非常重要。水池机器人自身的位置信息可以帮助水池机器人确定在水池中的位置和方向，从而更好地进行导航、路径规划和避障等任务。

由于环境的变化等原因，水池机器人可能在无法获知自身位置信息，导致自身位置的丢失，在自身位置丢失之后，水池机器人很难确定在水池中的位置和方向。因此，相关技术中存在水池机器人在自身位置丢失之后无法确定水池机器人在水池中的位置的问题。

针对相关技术中存在的水池机器人在自身位置丢失之后无法确定水池机器人在水池中的位置的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种水池机器人的位置确定方法及水池机器人，以至少解决相关技术中存在的水池机器人在自身位置丢失之后无法确定水池机器人在水池中的位置的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种水池机器人的位置确定方法，包括：水池机器人在目标水池中运行时，通过所述水池机器人上设置的目标传感器采集目标点云；使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置，其中，所述栅格地图是使用所述水池机器人预先在所述目标水池中采集到的预设点云建立得到的地图。

在一个可选的实施例中，使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置，包括：在所述栅格地图中的预设点云中提取直线特征，得到线段集合；通过所述目标点云与所述线段集合进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置。

在一个可选的实施例中，通过所述目标点云与所述线段集合进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置，包括：建立第一坐标系，其中，所述水池机器人在所述第一坐标系中的坐标为第一坐标；确定所述目标点云中每个点在所述第一坐标系中的坐标，得到第一坐标集合；根据所述第一坐标集合、所述第一坐标与所述线段集合，确定所述水池机器人在所述目标水池中的位置。

在一个可选的实施例中，根据所述第一坐标集合、所述第一坐标与所述线段集合，确定所述水池机器人在所述目标水池中的位置，包括：根据所述第一坐标系中的第一坐标集合与第二坐标系中的所述线段集合确定目标转换矩阵，其中，所述目标转换矩阵用于将所述第一坐标系中的坐标转换为第二坐标系中的坐标；使用所述目标转换矩阵将所述水池机器人在所述第一坐标系中的第一坐标转换为所述第二坐标系中的第二坐标；将所述第二坐标确定为所述水池机器人在所述目标水池中的位置，其中，所述目标水池位于所述第二坐标系。

在一个可选的实施例中，根据所述第一坐标集合与所述线段集合确定目标转换矩阵，包括：从i＝1开始，执行以下循环操作：使用第i个转换矩阵，对所述第一坐标集合中的各个坐标进行转换，得到第二坐标集合，其中，所述第一坐标集合中的各个坐标与所述第二坐标集合中的各个坐标一一对应，当i＝1时，第1个转换矩阵为预设的转换矩阵；在所述第二坐标集合中的坐标满足预设条件的情况下，将第i个转换矩阵确定为所述目标转换矩阵；在所述第二坐标集合中的坐标不满足所述预设条件的情况下，对所述第i个转换矩阵进行修改得到第i+1个转换矩阵；对i执行加1操作。

在一个可选的实施例中，所述方法还包括：根据所述第二坐标集合中的各个坐标与所述线段集合中各个线段之间的距离，确定目标距离集合，所述目标距离集合中包括多个距离值，每个所述距离值用于表示所述第二坐标系中的坐标与该坐标对应的线段之间的距离；确定所述目标距离集合中的多个所述距离值的和，得到目标和；在所述目标和小于或等于预设阈值的情况下，确定所述第二坐标集合中的坐标满足所述预设条件，否则，确定所述第二坐标集合中的坐标不满足所述预设条件。

在一个可选的实施例中，根据所述第二坐标集合中的各个坐标与所述线段集合中各个线段之间的距离，确定目标距离集合，包括：对所述第二坐标集合中的每个坐标执行以下操作，在执行以下操作时的每个坐标称为当前坐标：确定所述当前坐标与所述线段集合中每条线段之间的距离；将所述线段集合中与所述当前坐标距离最近的线段，确定为与所述当前坐标对应的当前线段，并将所述当前坐标与所述当前线段之间的距离确定为当前距离值，其中，所述目标距离集合中包括所述当前距离值。

在一个可选的实施例中，建立第一坐标系，包括：以所述水池机器人在所述目标水池中的当前位置为原点，以所述水池机器人朝向为横坐标方向或纵坐标方向建立所述第一坐标系。

在一个可选的实施例中，通过所述水池机器人上设置的目标传感器采集目标点云，包括：控制所述水池机器人进行旋转；控制所述目标传感器在不同方向上采集点云，得到所述目标点云。

在一个可选的实施例中，在使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配之前，所述方法还包括：控制所述水池机器人沿着所述目标水池中边缘进行移动；在所述目标水池沿着所述目标水池的边缘移动的过程中，控制所述目标传感器采集预设点云；将所述目标传感器采集到的所述预设点云投射到空白栅格图中，得到所述预设的栅格地图。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种水池机器人，包括：采集模块，用于水池机器人在目标水池中运行时，通过所述水池机器人上设置的目标传感器采集目标点云；匹配模块，用于使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置，其中，所述栅格地图是使用所述水池机器人预先在所述目标水池中采集到的预设点云建立得到的地图。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种水池机器人，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，水池机器人通过对目标传感器采集的目标点云与预设的栅格地图中的点进行匹配，能够确定当前水池机器人在目标水池中的位置，解决了相关技术中存在的水池机器人在自身位置丢失之后无法确定水池机器人在水池中的位置的问题，达到了在水池机器人自身位置丢失之后对水池机器人实现重定位的效果。

附图说明

图1是本发明实施例的一种水池机器人的位置确定方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的一种水池机器人的位置确定方法的流程图；

图3是根据本实施例的水池机器人在目标水池的示意图；

图4是根据本发明实施例的水池机器人采集目标点云的示意图一；

图5是根据本发明实施例的水池机器人采集目标点云的示意图二；

图6是根据本发明实施例预设的栅格地图的示意图；

图7是根据本发明实施例的提取直线特征的示意图；

图8是根据本发明实施例的第一坐标系的示意图；

图9是根据本发明实施例的确定目标转换矩阵的流程图；

图10是根据本发明实施例的水池机器人的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请实施例中所提供的水池机器人的位置确定方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种水池机器人的位置确定方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的水池机器人的位置确定方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种水池机器人的位置确定方法，图2是根据本发明实施例的一种水池机器人的位置确定方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

S202，水池机器人在目标水池中运行时，通过所述水池机器人上设置的目标传感器采集目标点云；

在本实施例中，目标点云和预设点云均是通过水池机器人上设置的目标传感器检测目标水池下的障碍物点云。水池机器人上设置的目标传感器可以为水下线激光传感器、防水的激光雷达传感器或其他摄像设备，以线激光传感器为例，通过发射线激光来探索目标水池的底部，线激光到目标水池的障碍物，形成目标点云，通过目标点云中各个点的特征可以计算出障碍物的各种信息，例如障碍物相对于水池机器人的位置。可选的，上述障碍物指的是所有目标水池中的所有非空白区域，水池机器人在目标水池底部时，障碍物包括目标水池的侧壁、侧壁上的灯，以及位于目标水池底部的其他物体，例如掉落在水池中的垃圾等。

图3是根据本实施例的水池机器人在目标水池的示意图，如图3所示，水池机器人在目标水池底部中，但是无法感知此时水池机器人在目标水池底部的具体位置。水池机器人在目标水池中运行之前，需要确定当前水池机器人在目标水池中的具体位置时，或水池机器人在目标水池中运行中机器人自身位置丢失时，控制目标传感器开始采集目标点云。其中，水池机器人通过以下方法以采集目标点云：控制水池机器人进行旋转；控制目标传感器在不同方向上采集点云，得到目标点云。

图4是根据本发明实施例的水池机器人采集目标点云的示意图一，如图所示，水池机器人在当前位置当前朝向采集到的点云为区域0中的点云。水池机器人在一个位置的一个方向上采集到的点云中点的数量是有限的，为了能够采集更多的点，水池机器人可以从当前位置和水池机器人当前朝向为基准，在当前位置原地旋转，在旋转的过程中目标传感器不断的发射线激光以在不同方向上采集点云，图5是根据本发明实施例的水池机器人采集目标点云的示意图二，如图5所示，区域1和区域2合并即为图4中的区域0，将水池机器人旋转一定角度后，水池机器人的朝向如图5所示，此时水池机器人采集到的点云为区域3和区域2中的点云。通过图4和图5的点云对比，将水池机器人旋转以后，采集到的点云中的点的数量明显增加。

可选的，水池机器人旋转的角度可以是任意角度，可以是旋转180度，也可以是旋转360度，旋转的角度越大采集到的点越多。

可选的，水池机器人还可以通过其他运动方式以采集更多的点，例如，水池机器人向后运动可以扩大水池机器人在当前朝向采集点云的范围，即能够采集更多的点。在水池机器人运动时，通过记录水池机器人运动的距离和方向，以将在不同位置采集的点投射到同一坐标系中。

S204，使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置，其中，所述栅格地图是使用所述水池机器人预先在所述目标水池中采集到的预设点云建立得到的地图。

在本实施例中，上述预设的栅格地图是在对目标水池中运行之前，将水池机器人放置在目标水池的底部，对目标水池的底部进行建图操作，即生成目标水池底部的栅格地图。

在使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配之前，通过以下方式预先采集预设点云以得到预设的栅格地图：控制水池机器人沿着所述目标水池中边缘进行移动；在所述目标水池沿着所述目标水池的边缘移动的过程中，控制所述目标传感器采集预设点云；将所述目标传感器采集到的所述预设点云投射到空白栅格图中，得到所述预设的栅格地图。

在本实施例中，图6是根据本发明实施例预设的栅格地图的示意图，如图6所示，空白栅格图中包括多个相同大小的小方块，每个小方块成为一个栅格，栅格的大小一般由水池机器人决定，可以为1cm*1cm，也可以为10cm*10cm，在此不做限定。空白栅格图中上绑定的坐标系为第二坐标系，将空白栅格划分栅格时根据与栅格地图绑定的第二坐标系的坐标(x，y)来划分栅格，预先采集的预设点云的点投影到空白栅格图中。

将水池机器人放置的初始位置与第二坐标系中的某一坐标(x0，y0)关联，在初始位置采集到的点，可以根据点相对于水池机器人的位置信息(包括横坐标距离和纵坐标距离)确定该点在第二坐标系中的坐标，进而将该点投影至空白栅格图中，在采集到的所有点投影到空白栅格图后，得到如图6所示的预设的栅格地图。水池机器人沿着所述目标水池中边缘进行移动，水池机器人边移动边采集预设点云，需要水池机器人沿着目标水池边缘遍历目标水池底部的边缘，以完成对整个目标水池的底部的建图过程。

在一个可选的实施例中，使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置，包括：在所述栅格地图中的预设点云中提取直线特征，得到线段集合；通过所述目标点云与所述线段集合进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置。

在本实施例中，图7是根据本发明实施例的提取直线特征的示意图，如图7所示，在预设的栅格地图中包括了在目标水池各个边缘采集到的预设点云，在栅格地图中的预设点云提取直线特征，得到了如图7中所示的多条线段(线段1至线段6)，得到线段集合。其中提取直线特征的方法包括RANSAC(随机抽样一致性)算法、Hough变换、Split and Merge算法等，在此不作限定。

在通过所述目标点云与所述线段集合进行匹配时，建立第一坐标系，水池机器人在第一坐标系中的坐标为第一坐标，根据目标点云中每个点相对于水池机器人的位置信息能够确定出目标点云中每个点在第一坐标系中的坐标，目标点云中所有点在第一坐标系中的坐标构成第一坐标集合。根据第一坐标集合、第一坐标和线段集合能够确定出水池机器人在所述目标水池中的位置。

可选的，建立第一坐标系可以以水池机器人在所述目标水池中的当前位置为原点，以水池机器人朝向为横坐标方向或纵坐标方向建立第一坐标系，此时水池机器人在第一坐标系的第一坐标为(0，0)，图8是根据本发明实施例的第一坐标系的示意图，如图8所示，以当前水池机器人的位置为原点，以当前水池机器人的朝向为横坐标方向(即x轴正方向)建立第一坐标系，如图5中的目标点云在第一坐标系中的位置如图8所示。

可选的，建立第一坐标系还可以以距离水池机器人m米，以与水池机器人朝向的夹角为n度的位置为原点，以与水池机器人朝向的夹角为n度的方向为横坐标方向或纵坐标方向建立第一坐标系，此时，水池机器人在第一坐标系中的第一坐标根据水池机器人与原点之间的距离和夹角确定。

根据所述第一坐标集合、所述第一坐标与所述线段集合，确定所述水池机器人在所述目标水池中的位置，实际上是将水池机器人在第一坐标系中的坐标转换为在第二坐标系中的位置，已知水池机器人在第一坐标系中的坐标为第一坐标，获取第一坐标系和第二坐标系中的坐标之间的转换关系，即可得到水池机器人在第二坐标系中的第二坐标。

第一坐标系和第二坐标系的坐标之间的转换关系通过目标转换矩阵表示，使用目标转换矩阵可以将水池机器人在第一坐标系中的第一坐标转换为第二坐标系中的第二坐标，第二坐标表示了水池机器人在目标水池中的位置。

其中，为了提高确定水池机器人在目标水池中的位置的精度，需要提高预估坐标转换的准确度，在转换矩阵误差较大的时候对转换矩阵进行修改得到目标转换矩阵。图9是根据本发明实施例的确定目标转换矩阵的流程图，如图9所示，确定目标转换矩阵包括以下步骤：

从i＝1开始，执行以下步骤：

步骤901，使用第i个转换矩阵，对所述第一坐标集合中的各个坐标进行转换，得到第二坐标集合；

其中，在i＝1时，第1个转换矩阵为预设的转换矩阵，预设的准换矩阵可以是零矩阵，也可以是其他非零矩阵。

步骤902，判断第二坐标集合中的坐标是否满足预设条件，在满足预设条件的情况下，在满足预设条件的情况下，执行步骤903，在不满足预设条件的情况下，执行步骤904；

在步骤902中通过第二坐标集合中的坐标是否满足预设条件判断当前转换矩阵预估的准确度。以根据转换矩阵对第一坐标集合进行转换得到的第二坐标集合满足预设条件为目标，不断的调整转换矩阵，直到第二坐标集合满足预设条件时，确定当前对应的转换矩阵为目标转换矩阵。

其中，预设条件是指目标和小于或等于预设阈值，目标和是指第二坐标集合中的每个坐标与该坐标对应的线段的距离之和。

线段集合中的线段是在预设的栅格地图中提取直线特征时得到的，第二坐标集合中的坐标是将目标点云中的每个点在第一坐标系中的坐标进行转换后得到的，第二坐标集合中的坐标与目标点云中的点一一对应，目标点云中的每个点在线段集合中存在与该点匹配的线段，即第二坐标集合中的坐标存在一条与该坐标对应的线段。

将第二坐标集合中的坐标与线段集合中的线段进行匹配，以确定第二坐标集合中的坐标与线段集合中的线段的对应关系，具体的匹配过程如下：

对第二坐标集合中的每个坐标执行以下操作，在执行以下操作时的每个坐标称为当前坐标：确定当前坐标与线段集合中每条线段之间的距离；将线段集合中与当前坐标距离最近的线段，确定为与当前坐标对应的当前线段，并将当前坐标与当前线段之间的距离确定为当前距离值。即将线段集合中当前坐标的距离最短的线段确定为与当前坐标对应的线段，并将当前坐标与当前坐标对应的线段(当前线段)的距离值(当前距离值)记录在目标距离集合中。

因此目标距离集合中记录了第二坐标集合中的每个坐标和与之对应的线段的距离，即目标距离集合中的距离值与第二坐标集合中的坐标一一对应。

可选的，可以通过以下方式计算第二坐标集合中的坐标与线段集合中的线段距离：确定线段集合中每个线段所在直线的直线方程，通过每个线段对应的直线方程和第二坐标集合中的坐标计算欧式距离，从而确定坐标与线段的距离。

将上述目标距离集合中记录的所有距离值相加得到目标和，根据目标和与预设阈值的大小关系确定第二坐标集合中的坐标是否满足预设条件，其中，在目标和小于或等于预设阈值的情况下，确定第二坐标集合的坐标满足预设条件，否则，在目标和大于预设阈值的情况下，确定第二坐标集合中的坐标不满足预设条件。

步骤903，将第i个转换矩阵确定为所述目标转换矩阵，结束确定过程；

步骤904，对所述第i个转换矩阵进行修改得到第i+1个转换矩阵，执行步骤905；

步骤905，i＝i+1，即对i执行加1操作，然后执行步骤901。

通过上述步骤，水池机器人通过对目标传感器采集的目标点云与预设的栅格地图中的点进行匹配，能够确定当前水池机器人在目标水池中的位置，解决了相关技术中存在的水池机器人在自身位置丢失之后无法确定水池机器人在水池中的位置的问题，达到了在水池机器人自身位置丢失之后对水池机器人实现重定位的效果。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种水池机器人，该水池机器人用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的模块较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图10是根据本发明实施例的水池机器人的结构框图，如图10所示，该水池机器人包括：

采集模块1002，用于水池机器人在目标水池中运行时，通过所述水池机器人上设置的目标传感器采集目标点云；

匹配模块1004，用于使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置，其中，所述栅格地图是使用所述水池机器人预先在所述目标水池中采集到的预设点云建立得到的地图。

在一个示例性实施例中，上述匹配模块包括：提取子模块，用于在所述栅格地图中的预设点云中提取直线特征，得到线段集合；匹配子模块，用于通过所述目标点云与所述线段集合进行匹配，得到所述水池机器人在所述目标水池中的位置。

在一个示例性实施例中，上述匹配子模块包括：建立单元，用于建立第一坐标系，其中，所述水池机器人在所述第一坐标系中的坐标为第一坐标；第一确定单元，用于确定所述目标点云中每个点在所述第一坐标系中的坐标，得到第一坐标集合；第二确定单元，用于根据所述第一坐标集合、所述第一坐标与所述线段集合，确定所述水池机器人在所述目标水池中的位置。

在一个示例性实施例中，上述第二确定单元包括：第一确定子单元，用于根据所述第一坐标系中的第一坐标集合与第二坐标系中的所述线段集合确定目标转换矩阵，其中，所述目标转换矩阵用于将所述第一坐标系中的坐标转换为第二坐标系中的坐标；转换子单元，用于使用所述目标转换矩阵将所述水池机器人在所述第一坐标系中的第一坐标转换为所述第二坐标系中的第二坐标；第二确定子单元，用于将所述第二坐标确定为所述水池机器人在所述目标水池中的位置，其中，所述目标水池位于所述第二坐标系。

在一个示例性实施例中，上述第一确定子单元用于通过以下方式根据所述第一坐标集合与所述线段集合确定目标转换矩阵：从i＝1开始，执行以下循环操作：使用第i个转换矩阵，对所述第一坐标集合中的各个坐标进行转换，得到第二坐标集合，其中，所述第一坐标集合中的各个坐标与所述第二坐标集合中的各个坐标一一对应，当i＝1时，第1个转换矩阵为预设的转换矩阵；在所述第二坐标集合中的坐标满足预设条件的情况下，将第i个转换矩阵确定为所述目标转换矩阵；在所述第二坐标集合中的坐标不满足所述预设条件的情况下，对所述第i个转换矩阵进行修改得到第i+1个转换矩阵；对i执行加1操作。

在一个示例性实施例中，上述水池机器人还包括：第一确定模块，用于根据所述第二坐标集合中的各个坐标与所述线段集合中各个线段之间的距离，确定目标距离集合，所述目标距离集合中包括多个距离值，每个所述距离值用于表示所述第二坐标系中的坐标与该坐标对应的线段之间的距离；

第二确定模块，用于确定所述目标距离集合中的多个所述距离值的和，得到目标和；

第三确定模块，用于在所述目标和小于或等于预设阈值的情况下，确定所述第二坐标集合中的坐标满足所述预设条件，否则，确定所述第二坐标集合中的坐标不满足所述预设条件。

在一个示例性实施例中，上述第一确定模块用于通过以下方式：根据所述第二坐标集合中的各个坐标与所述线段集合中各个线段之间的距离，确定目标距离集合：对所述第二坐标集合中的每个坐标执行以下操作，在执行以下操作时的每个坐标称为当前坐标：确定所述当前坐标与所述线段集合中每条线段之间的距离；将所述线段集合中与所述当前坐标距离最近的线段，确定为与所述当前坐标对应的当前线段，并将所述当前坐标与所述当前线段之间的距离确定为当前距离值，其中，所述目标距离集合中包括所述当前距离值。

在一个示例性实施例中，上述建立单元通过以下方式建立第一坐标系：以所述水池机器人在所述目标水池中的当前位置为原点，以所述水池机器人朝向为横坐标方向或纵坐标方向建立所述第一坐标系。

在一个示例性实施例中，上述采集模块包括：第一控制子模块，用于控制所述水池机器人进行旋转；第二控制子模块，用于控制所述目标传感器在不同方向上采集点云，得到所述目标点云。

在一个示例性实施例中，上述水池机器人还包括：第一控制模块，用于在使用所述目标点云与预设的栅格地图进行匹配之前，控制所述水池机器人沿着所述目标水池中边缘进行移动；第二控制模块，用于在所述目标水池沿着所述目标水池的边缘移动的过程中，控制所述目标传感器采集预设点云；投射模块，用于将所述目标传感器采集到的所述预设点云投射到空白栅格图中，得到所述预设的栅格地图。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种水池机器人，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在一个示例性实施例中，上述水池机器人还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。