[发明专利]机器人地图构建存储方法

摘要

本发明公开了一种机器人地图构建存储方法，运用电子罗盘、里程计结合GPS来实现机器人定位和坐标计算，在创建地图数据前机器人首先沿着边界线围绕工作区域运行一圈，建立地图边界数据，并推算出地图数据与存储单元地址的映射关系，然后机器人在区域内运行并建立内部地图数据。地图数据的格式为：{X坐标，Y坐标，地图栅格属性}，为了便于数据存取，数据按照一定规律映射在存储空间内。

主权项

一种机器人地图构建存储方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将基站坐标设为机器人起始坐标(x₀,y₀)，并设定机器人从基站出发时，工作区域内x坐标的最大值x_max的初始值、最小值x_min的初始值，y坐标的最大值y_max的初始值、最小值y_min的初始值分别为x_max＝x₀，x_min＝x₀，y_max＝y₀，y_max＝y₀；2)然后机器人从基站出发，沿着工作区域的边界线运行一周后返回基站，运行过程中，按照如下方式不断更新x坐标的最大值x_max、最小值x_min，y坐标的最大值y_max、最小值y_min：在任意i时刻分别对比坐标(x_i,y_i)与上一次更新的x_max、x_min、y_max、y_min的大小关系，若x_i＜x_min则x_min＝x_i，否则x_min的值保持不变，若x_i＞x_max则x_max＝x_i，否则x_max的值保持不变，若y_i＜y_min则y_min＝y_i，否则y_min的值保持不变，若y_i＞y_max则y_max＝y_i，否则y_max的值保持不变，其中，(x_i,y_i)为i时刻时机器人的坐标；3)根据机器人沿边界线运行一周后最终更新得到的x_max、x_min、y_max、y_min，确定表征边界线最大范围的四个坐标点分别为(x_a,y_max)、(x_b,y_min)、(x_max,y_a)、(x_min,y_b)，其中x_a为y_max对应的横坐标、x_b为y_min对应的横坐标，y_a为x_max对应的横坐标，y_b为x_min对应的横坐标；然后根据这四个表征边界线最大范围的坐标计算出工作区域内x坐标最大差值X_max＝x_max‑x_min和y坐标最大差值Y_max＝y_max‑y_min；同时计算出工作区域的中心坐标(x_c,y_c)，其中，x_c＝[(x_max+x_min)2]，y_c＝[(y_max+y_min)2]；4)根据下式计算出表征地图大小的参数n：n＝[X/2Δ]+1；其中Δ为正方形地图栅格的边长，X为工作区域最大范围内x坐标最大差值X_max和y坐标最大差值Y_max的较大值，即当X_max≥Y_max时，X＝X_max,而X_max＜Y_max时，X＝Y_max；5)根据表征地图大小的参数n实现地图数据与存储单元地址的映射，具体方法为：将所有地图栅格的数据按照{x_i，y_i，地图栅格属性}的格式存储在存储单元中，其中每个地图栅格数据占用存储单元空间大小为m字节，地图中心坐标(x_c,y_c)存储在存储单元的起始地址，该起始地址在存储单元中与最小地址的偏移量为k，k≥0，其他坐标(x_i,y_i)的存储位置根据下式求得的该坐标与最小地址的偏移量来确定：M(2n+1)m+Nm+k；其中，M、N由以下方法确定：L₁＝(x_i‑x_c)/Δ，L₂＝(y_i‑y_c)/Δ；当L₁>0时，M＝2|L₁|，当L₁<0时，M＝2|L₁|‑1；当L₂>0时，N＝2|L₂|，当L₂<0时，N＝2|L₂|‑1。