机器人定位地图的创建方法、系统、计算机设备及存储介质

【技术领域】

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人定位地图的创建方法、系统、计算机设备及存储介质。

【背景技术】

拥有自主移动能力的机器人想要在楼宇内执行任务(例如递送、安防、清洁、消杀等)，必须获取所处楼宇内各楼层的定位地图。依靠定位地图提供的楼层形状、大小、道路划分、静态障碍物分布等信息，机器人才可以完成楼宇内从当前点到目标点的路径规划，并在运动过程中规避障碍物和危险区域，从而以此为基础完成各项任务，定位地图的精确度是至关重要的，否则，机器人容易定位丢失甚或是闯入危险区域，带来安全隐患。

鉴于此，实有必要提供一种新型的机器人定位地图的创建方法、系统、计算机设备及存储介质以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种机器人定位地图的创建方法、系统、计算机设备及存储介质，采集的地图信息准确可靠，校验后的定位地图精确度高，能够保证机器人根据定位地图准确无误地完成各项任务，提高机器人运行的安全性。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种机器人定位地图的创建方法，包括如下步骤：采集机器人所处楼宇的地图信息；根据所述地图信息创建定位地图；对所述定位地图进行校验；当所述定位地图校验合格时，将所述定位地图下发至所述机器人。

在一个优选实施方式中，所述采集机器人所处楼宇的地图信息的步骤，包括：将所述楼宇划分为若干个子区域；获取所述若干个子区域对应的若干个子地图信息；将所述若干个子地图信息进行拼接，形成所述楼宇的地图信息。

在一个优选实施方式中，所述根据所述地图信息创建定位地图的步骤，包括：将所述地图信息输入建图算法。

在一个优选实施方式中，所述对所述定位地图进行校验的步骤，包括：对所述定位地图进行楼宇实测校验；当所述定位地图的楼宇实测校验合格后，将所述定位地图上传至云端；对所述定位地图进行云端配置校验。

在一个优选实施方式中，还包括：接收所述机器人感测到的环境变化信息；根据所述环境变化信息修复所述定位地图；判断修复后的定位地图是否达标；当所述修复后的定位地图达标时，将所述修复后的定位地图更新至所述机器人。

第二方面，本发明还提供一种机器人定位地图的创建系统，包括：采集模块，用于采集机器人所处楼宇的地图信息；创建模块，用于根据所述地图信息创建定位地图；校验模块，用于对所述定位地图进行校验；以及下发模块，用于当所述定位地图校验合格时，将所述定位地图下发至所述机器人。

在一个优选实施方式中，所述采集模块包括：划分单元，用于将所述楼宇划分为若干个子区域；获取单元，用于获取所述若干个子区域对应的若干个子地图信息；以及拼接单元，用于将所述若干个子地图信息进行拼接，形成所述楼宇的地图信息。

在一个优选实施方式中，所述校验模块包括：楼宇校验单元，用于对所述定位地图进行楼宇实测校验；上传单元，用于当所述定位地图的楼宇实测校验合格后，将所述定位地图上传至云端；以及云端校验单元，用于对所述定位地图进行云端配置校验。

第三方面，本发明还提供一种计算机设备，包括：存储器及一个或多个处理器；所述存储器，用于存储一个或多个计算机程序；当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，实现上述任意一项实施方式所述的机器人定位地图的创建方法。

第四方面，本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任意一项实施方式所述的机器人定位地图的创建方法。

相比于现有技术，本发明提供的机器人定位地图的创建方法、系统、计算机设备及存储介质，首先采集机器人所处楼宇的地图信息，再根据所述地图信息创建定位地图，实际采集到的激光距离信息和图像定位信息的参数即构成了所处楼宇的地图信息，地图信息准确可靠，并且，对所述定位地图进行校验，当所述定位地图校验合格时，将所述定位地图下发至所述机器人，校验后的定位地图精确度高，能够保证机器人根据定位地图准确无误地完成各项任务，提高了机器人运行的安全性。

为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的机器人定位地图的创建系统的原理框图；

图2为本发明提供的机器人定位地图的创建系统的采集模块的原理框图；

图3为本发明提供的机器人定位地图的创建系统的校验模块的原理框图；

图4为本发明提供的机器人定位地图的创建系统的另一实施例的原理框图；

图5为本发明提供的机器人定位地图的创建方法的流程图；

图6为本发明提供的机器人定位地图的创建方法的步骤S10的流程图；

图7为本发明提供的机器人定位地图的创建方法的步骤S30的流程图；

图8为本发明提供的机器人定位地图的创建方法的另一个实施例的流程图；

图9为本发明提供的计算机设备的原理框图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其为本发明提供的机器人定位地图的创建系统100的原理框图。本发明提供的机器人定位地图的创建系统100，包括采集模块10、创建模块20、校验模块30及下发模块40。

具体的，采集模块10用于采集机器人所处楼宇的地图信息；创建模块20根据所述地图信息创建定位地图；校验模块30用于对所述定位地图进行校验；下发模块40用于当所述定位地图校验合格时，将所述定位地图下发至所述机器人。

进一步地，请参阅图2，采集模块10包括划分单元11、获取单元12以及拼接单元13。

具体的，划分单元11用于将所述楼宇划分为若干个子区域；获取单元12用于获取所述若干个子区域对应的若干个子地图信息；拼接单元13用于将所述若干个子地图信息进行拼接，形成所述楼宇的地图信息。

进一步地，请参阅图3，校验模块30包括楼宇校验单元31、上传单元32及云端校验单元33。

具体的，楼宇校验单元31用于对所述定位地图进行楼宇实测校验；上传单元32用于当所述定位地图的楼宇实测校验合格后，将所述定位地图上传至云端；云端校验单元33用于对所述定位地图进行云端配置校验。

进一步地，请参阅图4，本发明提供的机器人定位地图的创建系统100的另一实施例还包括接收模块50、修复模块60、判断模块70及更新模块80。

具体的，接收模块50用于接收所述机器人感测到的环境变化信息；修复模块60用于根据所述环境变化信息修复所述定位地图；判断模块70用于判断修复后的定位地图是否达标；更新模块80用于当所述修复后的定位地图达标时，将所述修复后的定位地图更新至所述机器人。

可以理解地，上述各功能模块及单元可以软件程序的形式存储于存储器中，并由处理器执行。替代实施例中，上述各功能模块及单元也可为具有特定功能的硬件，例如，烧录有特定软件程序的芯片。

下面结合图5、图6、图7及图8对上述各功能模块及单元进行详细的介绍。

如图5所示，其为本发明提供的机器人定位地图的创建方法的流程图。所应说明的是，本发明的方法并不受限于下述步骤的顺序，且其他实施例中，本发明的方法可以只包括以下所述步骤的其中一部分，或者其中的部分步骤可以被删除。

本发明提供的机器人定位地图的创建方法100，包括如下步骤：

步骤S10：采集机器人所处楼宇的地图信息。可以理解，地图信息即楼宇的楼层形状、大小、道路划分、静态障碍物分布等信息，采集模块10在采集楼宇的地图信息时，可以借助定制化扫图工具或直接利用机器人本体上的激光测距传感器和摄像头来采集楼宇内各楼层的激光距离信息和图像定位信息，实际采集到的激光距离信息和图像定位信息的参数即构成了所处楼宇的地图信息，地图信息准确可靠。

步骤S20：根据所述地图信息创建定位地图。具体的，创建模块20可采用在线或离线的方式将步骤S10采集到的地图信息(激光距离信息和图像定位信息的原始测量信息)输入建图算法，即能够得出楼宇内各楼层的初始定位地图，定位地图为2D定位地图，建图算法能够根据输入的地图信息直接生成定位地图，创建方法方便可靠。

步骤S30：对所述定位地图进行校验。具体的，校验模块30需要对步骤S20创建的定位地图进行校验，以保证定位地图的精确性及可靠性。具体的校验方法包括判断地图格式和内容是否正确、观察机器人运动过程中传感检测数据与地图轮廓等信息是否吻合、与楼宇内其他地图是否冲突等。

步骤S40：当所述定位地图校验合格时，将所述定位地图下发至所述机器人。具体的，当定位地图校验合格时，即定位地图切实可用时，下发模块40将定位地图下发至机器人，机器人依靠定位地图提供的楼宇内各楼层形状、大小、道路划分、静态障碍物分布等信息，完成楼宇内从当前点到目标点的路径规划，并在运动过程中规避障碍物和危险区域，从而以此为基础完成各项任务。可以理解，若定位地图校验不合格，则需要人工对定位地图进行修正。

因此，本发明提供的机器人定位地图的创建方法，首先采集机器人所处楼宇的地图信息，再根据所述地图信息创建定位地图，实际采集到的激光距离信息和图像定位信息的参数即构成了所处楼宇的地图信息，地图信息准确可靠，并且，对所述定位地图进行校验，当所述定位地图校验合格时，将所述定位地图下发至所述机器人，校验后的定位地图精确度高，能够保证机器人根据定位地图准确无误地完成各项任务，提高了机器人运行的安全性。

进一步地，若楼宇内某楼层面积较大或结构较为复杂，则往往会采用多次扫图后拼接成图的方法，即需要针对该楼层各子区域分别扫描成图、拼接多张子定位地图形成该楼层完整定位地图，因此，请参阅图6，步骤S10包括如下子步骤：

步骤S11：将所述楼宇划分为若干个子区域。具体的，划分单元11将整个楼宇划分为若干个子区域，可以逐个楼层进行划分，当某个楼层的结构较为简单时，则可以将该楼层作为一个子区域，当某个楼层的面积较大或结构较为复杂时，可以将该楼层进行划分，即每个楼层可以包括一个或多个子区域，所有楼层的子区域总和构成整个楼宇。

步骤S12：获取所述若干个子区域对应的若干个子地图信息。具体的，将整个楼宇划分为若干个子区域后，则获取单元12获取的每个子区域对应的子地图信息较为简单，利于地图信息的采集。

步骤S13：将所述若干个子地图信息进行拼接，形成所述楼宇的地图信息。可以理解，拼接单元13能够将多个较为简单的地图信息进行拼接，进而形成复杂的完整的楼宇的地图信息。具体的，定位地图的职责着重在于描述楼宇内楼层的结构、静态障碍物分布以及危险区域等，因此在扫描和拼接所得定位地图的基础上，需要通过修图手段去除临时动态障碍物(如行人)、补充虚拟墙和其他语义信息等。

进一步地，请参阅图7，步骤S30包括如下步骤：

步骤S31：对所述定位地图进行楼宇实测校验。具体的，楼宇校验单元31对定位地图进行楼宇实测校验，楼宇实测校验是指在完成楼宇定位地图创建后，由地图创建工具直接下发至用以校验的机器人，机器人在收到定位地图后，一方面通过解析和加载地图，判断地图格式和内容是否正确，另一方面通过指挥机器人前往定位地图上的任意可地点，并观察机器人运动过程中传感检测数据与地图轮廓等信息是否吻合，判断地图是否切实可用。

步骤S32：当所述定位地图的楼宇实测校验合格后，将所述定位地图上传至云端。具体的，在完成地图的楼宇实测校验后，上传单元32将定位地图上传至云端进行管理。可以理解，云端即为所有楼宇、所有定位地图的统一管理者，本实施方式中，定位地图以树形结构存储和管理于云端。

步骤S33：对所述定位地图进行云端配置校验。具体的，云端校验单元33对所述定位地图进行云端配置校验，具体包括横向校验申请入库的定位地图与楼宇内其他地图是否冲突，并纵向校验申请入库的定位地图的版本信息、改动信息较其早期版本是否合理。

可以理解，通过对定位地图进行楼宇实测校验和云端配置校验，能够获取精确度较高的定位地图，进一步提高了机器人执行任务的精准可靠性及安全性。当站点初始运营、运营过程中发生机器人增改或人工介入修复定位地图时，需由云端向站点机器人下发定位地图。

进一步地，当机器人运营期间楼宇环境发生较大变化时，定位地图需及时更新，请参阅图8，本发明提供的机器人定位地图的创建方法的另一实施例还包括如下步骤：

步骤S50：接收所述机器人感测到的环境变化信息。具体的，机器人在运行的过程中，若检测到楼宇内楼层环境发生长期稳定改变时，则将感测到的环境变化信息发送至接收模块50，接收模块50接收环境变化信息。

步骤S60：根据所述环境变化信息修复所述定位地图。具体的，修复模块60能够根据环境变化信息对所述定位地图进行自动修复，具体的修复内容可以包括楼宇内楼层的结构、静态障碍物分布以及危险区域等。

步骤S70：判断修复后的定位地图是否达标。具体的，判断模块70需要对修复后的定位地图进行判断，具体的判断内容包括观察机器人运动过程中传感检测数据与地图轮廓等信息是否吻合、判断地图是否切实可用等。

步骤S80：当所述修复后的定位地图达标时，将所述修复后的定位地图更新至所述机器人。更新模块80将所述修复后的定位地图更新至所述机器人，以实现机器人依靠新的定位地图执行任务，以自修复后自更新的方式，实现用户无感地图更新。可以理解，若修复后的定位地图不达标，则需要人工介入，对定位地图进行修正。

需要说明的是，本发明提供的机器人定位地图的创建方法的所有实施例均适用于本发明提供的机器人定位地图的创建系统100，且均能够达到相同或相似的有益效果。

请参阅图9，本发明还提供一种计算机设备200，包括：存储器210及一个或多个处理器220。

具体的，存储器210用于存储一个或多个计算机程序；当所述一个或多个计算机程序被一个或多个处理器220执行时，实现上述任意一项所述的机器人定位地图的创建方法。

其中，所述存储器210可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器210用于存储程序，所述处理器220在接收到执行指令后运行所述程序，实现上述任意一项所述的机器人定位地图的创建方法。可以理解，所述处理器220以及其他可能的组件对所述存储器210的访问可在存储控制器的控制下进行。

所述处理器220可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器220可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等，还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，能够实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

本发明还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如前述实施例中任意一项所述的机器人定位地图的创建方法。

综上，本发明提供的机器人定位地图的创建方法、系统、计算机设备及存储介质，首先采集机器人所处楼宇的地图信息，再根据所述地图信息创建定位地图，实际采集到的激光距离信息和图像定位信息的参数即构成了所处楼宇的地图信息，地图信息准确可靠，并且，对所述定位地图进行校验，当所述定位地图校验合格时，将所述定位地图下发至所述机器人，校验后的定位地图精确度高，能够保证机器人根据定位地图准确无误地完成各项任务，提高了机器人运行的安全性。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。