自主探索建图目标选取方法及系统与流程

文档序号:31713161发布日期:2022-10-04 20:24阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种自主探索建图目标选取方法,其特征在于,包括:步骤s1:建图程序启动并初始化地图;步骤s2:提取边界,组成候选目标所在的线段列表;步骤s3:提取候选目标坐标点列表,对各候选目标点评分;步骤s4:选取评分最高的目标点下发路径规划器生成速度驱动机器前进,在前进的同时生成地图;步骤s5:切回人工模式,将机器推至遗漏区域扫全地图保存。2.根据权利要求1所述的自主探索建图目标选取方法,其特征在于,在所述步骤s1中:获得第一帧激光,生成第一帧地图。3.根据权利要求1所述的自主探索建图目标选取方法,其特征在于,在所述步骤s2中:提取未知区域与已知区域的边界线段,组成候选目标所在的线段列表。4.根据权利要求1所述的自主探索建图目标选取方法,其特征在于,在所述步骤s3中:根据线段列表计算各自的几何中心,组成候选目标点列表;对各个候选点在以下方面计算其评分:候选点所在线段的长度;候选点坐标与机器当前位置的距离;候选点附近已知区域和占用区域的占比;路径的花费。5.根据权利要求4所述的自主探索建图目标选取方法,其特征在于:根据候选点所在线段的长度计算第一分数s1,获取候选点坐在边界的长度c,如果c小于阈值则s1得0分,如果c大于底盘直径则s1的100分根据候选点坐标与机器当前位置的距离计算第二分数s2,候选点坐标p(x,y),机器人坐标r(x,y),计算欧式距离d;α和β为系数;根据候选点附近已知区域和占用区域的占比计算第三分数s3,设置以目标点为圆心,半径为r的一个圆;计算该圆内区域未知区域、已知区域、占用区域各自的比重,分别记为a,b,c,设圆半径为r:s3=100
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b+100
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c根据机器人当前位置到目标点路径花费计算第四分数s4,已知机器人位置,已知目标点位置,已知先验栅格地图,使用路径规划算法计算机器人当前位置到目标点需要经过多少栅格,记栅格数量n,n越小实际行走就越短:s4=100/n得到第一分数列表,第二分数列表,第三分数列表,第四分数列表,将各个列表归一化,归一化符号记为λ,计算各目标点总分s,比例系数ks[i]=k*{λ(s1[i])+λ(s2[i])+λ(s3[i])+λ(s4[i])}。6.一种自主探索建图目标选取系统,其特征在于,包括:模块m1:建图程序启动并初始化地图;模块m2:提取边界,组成候选目标所在的线段列表;
模块m3:提取候选目标坐标点列表,对各候选目标点评分;模块m4:选取评分最高的目标点下发路径规划器生成速度驱动机器前进,在前进的同时生成地图;模块m5:切回人工模式,将机器推至遗漏区域扫全地图保存。7.根据权利要求6所述的自主探索建图目标选取系统,其特征在于,在所述模块m1中:获得第一帧激光,生成第一帧地图。8.根据权利要求6所述的自主探索建图目标选取系统,其特征在于,在所述模块m2中:提取未知区域与已知区域的边界线段,组成候选目标所在的线段列表。9.根据权利要求6所述的自主探索建图目标选取系统,其特征在于,在所述模块m3中:根据线段列表计算各自的几何中心,组成候选目标点列表;对各个候选点在以下方面计算其评分:候选点所在线段的长度;候选点坐标与机器当前位置的距离;候选点附近已知区域和占用区域的占比;路径的花费。10.根据权利要求9所述的自主探索建图目标选取系统,其特征在于:根据候选点所在线段的长度计算第一分数s1,获取候选点坐在边界的长度c,如果c小于阈值则s1得0分,如果c大于底盘直径则s1的100分根据候选点坐标与机器当前位置的距离计算第二分数s2,候选点坐标p(x,y),机器人坐标r(x,y),计算欧式距离d;α和β为系数;根据候选点附近已知区域和占用区域的占比计算第三分数s3,设置以目标点为圆心,半径为r的一个圆;计算该圆内区域未知区域、已知区域、占用区域各自的比重,分别记为a,b,c,设圆半径为r:s3=100
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b+100
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c根据机器人当前位置到目标点路径花费计算第四分数s4,已知机器人位置,已知目标点位置,已知先验栅格地图,使用路径规划算法计算机器人当前位置到目标点需要经过多少栅格,记栅格数量n,n越小实际行走就越短:s4=100/n得到第一分数列表,第二分数列表,第三分数列表,第四分数列表,将各个列表归一化,归一化符号记为λ,计算各目标点总分s,比例系数ks[i]=k*{λ(s1[i])+λ(s2[i])+λ(s3[i])+λ(s4[i])}。

技术总结
本发明提供了一种自主探索建图目标选取方法及系统,包括:步骤S1:建图程序启动并初始化地图;步骤S2:提取边界,组成候选目标所在的线段列表;步骤S3:提取候选目标坐标点列表,对各候选目标点评分;步骤S4:选取评分最高的目标点下发路径规划器生成速度驱动机器前进,在前进的同时生成地图;步骤S5:切回人工模式,将机器推至遗漏区域扫全地图保存。探索模式建图有效的缓解减少了部署人员的部署时间和工作量,人工模式又弥补了探索导致的遗扫;本发明通过对目标点的各种评分,有效的解决单一策略导致的目标选取不是最优的情况,综合考虑了各种因素,策略适应环境强,增加了机器人的智能性。性。性。


技术研发人员:杨洪杰 郭震
受保护的技术使用者:上海景吾酷租科技发展有限公司
技术研发日:2022.06.17
技术公布日:2022/10/3
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