[发明专利]一种设备定位、栅格地图构建方法及移动机器人

说明书

本申请实施例提供了一种设备定位、栅格地图构建方法及移动机器人。该设备定位方法包括：获取当前时刻移动机器人发射的激光束的激光数据；确定所述移动机器人当前时刻的第一位姿，根据激光数据和所述第一位姿，确定激光束的末端点在第一栅格地图中的第一端点位置；根据所述周边栅格与对应障碍物栅格之间的距离值，以及所述第一端点位置与对应最近障碍物栅格的相对位置，更新第一位姿。第一栅格地图包括：障碍物边界所在的障碍物栅格以及障碍物栅格周边预设范围内的周边栅格与该障碍物栅格之间的距离值。应用本申请实施例提供的方案，能够提高设备定位时的运算效率。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种设备定位、栅格地图构建方法及移动机器人。

背景技术

同步定位与地图构建(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)也称为即时定位与地图构建。该技术解决的问题可以描述为：移动机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，是否有办法让移动机器人根据位姿估计和地图进行自身位姿的定位，同时在自身位姿定位的基础上逐步描绘出此环境完全的地图。移动机器人的位姿包括移动机器人的位置坐标和朝向信息。例如，扫地机器人的移动就是一个很典型的SLAM问题。所谓完全的地图是指不受障碍、行进到房间可进入的每个角落的地图。

移动机器人可以向四周的设定方向发射激光束，激光束打在障碍物上之后会反射回来，被移动机器人上的激光传感器检测到，从而激光传感器可以采集到激光束行进的距离。

相关技术中，当移动机器人移动至一个未知位置后，可以发射激光束并获得激光束的激光数据，如激光束行进的距离。为了定位出移动机器人在当前时刻的位姿，可以基于上一时刻移动机器人的位姿以及上一时刻构建的地图，采用粒子滤波的方式确定当前时刻的位姿。即将当前时刻的位姿采用粒子表示，将粒子散布于上一时刻的位姿周围。基于上一时刻移动机器人的位姿以及上一时刻激光束的激光数据，可以获取移动机器人距离场景中各障碍物的距离，作为测量范围数据。在当前时刻，针对每个粒子，假设移动机器人处于该粒子所表示的位姿时，基于上一时刻构建的地图计算移动机器人理论上距离场景中各障碍物的距离，作为理论范围数据。比较测量范围数据与理论范围数据的相似程度，以确定该粒子的位姿是移动机器人实际位姿的置信度。基于多个粒子各自的置信度，对多个粒子的位姿进行重采样，并将重采样结果作为当前时刻移动机器人的实际位姿。

采用上述定位方式能够确定移动机器人的位姿，但是其效率和精度很大程度由粒子的数量决定，即粒子越多精度越高但是运算效率越低。在精度达到要求时，运算效率较低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供了一种设备定位、栅格地图构建方法及移动机器人，提高设备定位时的运算效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种设备定位方法，所述方法包括：

获取当前时刻移动机器人发射的激光束的激光数据；

确定所述移动机器人当前时刻的第一位姿，针对所述第一位姿执行以下处理：

根据所述激光数据和所述第一位姿，确定所述激光束的末端点在第一栅格地图中的第一端点位置；所述第一栅格地图包括：障碍物边界所在的障碍物栅格以及障碍物栅格周边预设范围内的周边栅格与该障碍物栅格之间的距离值；

根据所述周边栅格与对应障碍物栅格之间的距离值，以及所述第一端点位置与对应最近障碍物栅格的相对位置，更新所述第一位姿。

可选的，所述根据所述周边栅格与对应障碍物栅格之间的距离值，以及所述第一端点位置与对应最近障碍物栅格的相对位置，更新所述第一位姿的步骤，包括：

基于所述周边栅格与对应障碍物栅格之间的距离值，对所述第一端点位置距离最近障碍物栅格的距离值进行累加，得到总距离值；

当所述总距离值大于预设距离阈值时，根据所述第一端点位置与对应最近障碍物栅格的相对位置，更新所述第一位姿。