[发明专利]一种扫地机器人回指定位置最短路线的方法

权利要求书

1.一种扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、采用激光雷达，引入占据栅格地图方式来构建地图，得到基于图形像素的坐标地图；

步骤二、采用计算的方式对比扫地机器人的位姿信息与地图的匹配程度来确定扫地机器人所在位置；

步骤三、在所述步骤一和步骤二完成的情况下，扫地机器人回到指定位置最短路线的方法是定义一个起始节点和一个目标节点，以起始节点为中心向外层逐层扩展，直到扩展到目标节点为止。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：所述步骤一中所述地图构建分为以下几步：

第一步、在地图构建初始化后，通过激光雷达获取环境极坐标数据和扫地机器人当前位姿坐标；

第二步、将极坐标数据转化为以扫地机器人位姿坐标为原点的二维平面直角坐标；

第三步、将机器人位姿坐标系转化为全局地图坐标系，得到激光雷达映射到全局地图坐标系的点云数据；

第四步、对第三步中的点云数据进行栅格地图化处理，得到栅格坐标系；

第五步、把栅格坐标系转化为图像矩阵，占用栅格地图的格点数值为0.9；

第六步、用Bresenham算法绘制占据栅格地图，然后更新占据栅格地图状态。

3.根据权利要求1所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：所述步骤二在完成所述步骤一中的地图构建后，依次进行扫地机器人位姿蒙特卡洛定位、初始化粒子群与模拟粒子运动、地图匹配和地图更新流程。

4.根据权利要求3所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：所述扫地机器人位姿蒙特卡洛定位是指在获取的激光雷达数据上，选取上一时刻的机器人位姿与该位姿下的地图画面；所述初始化粒子群与模拟粒子运动是指设定数个粒子，以扫地机器人为坐标来绘制栅格地图；所述地图匹配是找到扫地机器人位姿下的地图画面与栅格地图最匹配的点，从而得到迭代赋值进行地图更新。

5.根据权利要求1所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：在所述步骤三中，对地图进行标记，标记墙体或者障碍物、初始点、结束点、未探测区域；然后以初始点为中心向四周逐层扫描，并计算扫描点对应的拓展点坐标。

6.根据权利要求5所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：所述拓展点坐标与标记对比，确认所述拓展点是标记墙体或者障碍物、初始点、结束点、未探测区域中的一种。

7.根据权利要求6所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：所述拓展点是结束点，存储该拓展点坐标到链表缓冲器，所述扫地机器人回到指定位置最短路线查找完成。

8.根据权利要求6所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：所述拓展点是墙体或者障碍物，舍去该拓展点坐标，然后确认该拓展点对应的扫描点所对应层的点是否都查询完毕。

9.根据权利要求6所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：所述拓展点是未探测区域，存储该拓展点坐标到链表，然后确认该拓展点对应的扫描点所对应层的点是否都查询完毕。

10.根据权利要求8或9任一项所述的扫地机器人回指定位置最短路线的方法，其特征在于：所述拓展点对应的扫描点所对应层的点都查询完毕，所述扫地机器人回到指定位置最短路线查找失败。