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处理扫地机器人重定位的方法、装置及电子设备


技术摘要:
本发明涉及一种处理扫地机器人重定位的方法、装置及电子设备。该处理扫地机器人重定位的方法包括:从扫地机器人的行径轨迹中选取M个参考点,其中,M≥3,且为整数;构建M个参考点各自对应的第一局部环境地图,并获得扫地机器人在M个参考点各自对应的第一局部环境地图中  全部
背景技术:
随着科技的发展,以及人们对生活质量要求的不断增高,智能家居逐渐出现在人 们的日常生活中,其中,尤其具有代表性的扫地机器人越来越受人们的喜爱。扫地机器人在 开机进行清扫工作之前,都需要进行重定位,以确定自身的位置状态。但现有技术中,扫地 机器人的重定位方法普遍存在定位精度不高的弊端,因此,如何提高扫地机器人的重定位 精度,成为目前智能家居技术领域亟待解决的技术问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种处理扫地机器人重定位的方法、装 置及电子设备,以有效改善上述问题。 本发明实施例提供的处理扫地机器人重定位的方法,包括: 从扫地机器人的行径轨迹中选取M个参考点,其中,M≥3,且为整数; 构建所述M个参考点各自对应的第一局部环境地图,并获得扫地机器人在所述M个 参考点各自对应的第一局部环境地图中的第一局部位姿; 获得扫地机器人在预设全局环境地图中与M个第一局部位姿分别对应的M个第一 全局位姿; 获得M个第一局部位姿之间的相对位置关系,作为第一约束关系,以及获得M个第 一全局位姿之间的相对位置关系,作为第二约束关系; 获得所述第一约束关系与所述第二约束关系之间的第一残差值; 根据所述第一残差值,获得扫地机器人的重定位结果。 进一步地,所述构建所述M个参考点各自对应的第一局部环境地图,并获得扫地机 器人在所述M个参考点各自对应的第一局部环境地图中的第一局部位姿,包括: 针对每个参考点,控制扫地机器人在所述参考点旋转一周,以采集所述参考点的 周围环境信息; 对所述周围环境信息进行处理,获得与所述参考点对应的第一局部环境地图; 根据所述第一局部环境地图,获得扫地机器人在所述第一局部环境地图中的第一 局部位姿。 进一步地,所述获得扫地机器人在预设全局环境地图中与M个第一局部位姿分别 对应的M个第一全局位姿,包括: 针对每个参考点,根据与所述参考点对应的第一局部环境地图,获得扫地机器人 在预设全局地图中与所述参考点对应的第二局部环境地图; 根据扫地机器人在所述第一局部环境地图中的第一局部位姿,获得扫地机器人在 4 CN 111568305 A 说 明 书 2/21 页 所述第二局部环境中的第二局部位姿,作为扫地机器人在所述预设全局环境地图中与所述 第一局部位姿对应的第一全局位姿。 进一步地,所述针对每个参考点,根据与所述参考点对应的第一局部环境地图,获 得扫地机器人在预设全局地图中与所述参考点对应的第二局部环境地图,包括: 针对每个参考点,从预设全局环境地图中获得与所述参考点对应的第一局部环境 地图相似度最大的局部地图,作为待确认地图; 判断所述待确认地图与所述第一局部环境地图的相似度是否大于预设相似度阈 值; 若所述待确认地图与所述第一局部环境地图的相似度大于所述预设相似度阈值, 则将所述待确认地图作为扫地机器人在预设全局地图中与所述参考点对应的第二局部环 境地图。 进一步地,所述获得M个第一局部位姿之间的相对位置关系,作为第一约束关系, 以及获得M个第一全局位姿之间的相对位置关系,作为第二约束关系,包括: 将所述M个第一局部位姿作为M个第一顶点,创建第一几何图形,将所述第一几何 图形作为第一约束关系; 将所述M个第一全局位姿作为M个第二顶点,创建第二几何图形,将所述第二几何 图形作为第二约束关系。 进一步地,所述第一残差值包括第一边长残差值,所述第一约束关系中包括M条第 一边,所述第二约束关系中包括M条第二边; 所述获得所述第一约束关系与所述第二约束关系之间的第一残差值,包括: 针对每条第一边,从所述第二约束关系中获得与所述第一边对应的第二边; 获得所述第一边与对应的第二边的长度差值,作为第一边长残差值。 进一步地,所述根据所述第一残差值,获得扫地机器人的重定位结果,包括: 针对每条第一边,判断所述第一边与对应的第二边的第一边长残差值是否小于预 设边长残差阈值; 若每条第一边与对应的第二边的第一边长残差值均小于所述预设边长残差阈值, 则确定所述第一约束关系与所述第二约束关系的第一残差值小于预设残差阈值; 若所述第一约束关系与所述第二约束关系的第一残差值小于所述预设残差阈值, 则确定扫地机器人的重定位成功,否则,确定扫地机器人的重定位失败。 进一步地,所述第一残差值还包括第一角度残差值,所述第一约束关系中包括M个 第一夹角,所述第二约束关系中包括M个第二夹角; 所述获得所述第一约束关系与所述第二约束关系之间的第一残差值,还包括: 针对每个第一夹角,从所述第二约束关系中获得与所述第一夹角对应的第二夹 角; 获得所述第一夹角与对应的第二夹角的角度差值,作为第一角度残差值。 进一步地,所述根据所述第一残差值,获得扫地机器人的重定位结果,包括: 针对每条第一边,判断所述第一边与对应的第二边的第一边长残差值是否小于预 设边长残差阈值; 针对每个第一夹角,判断所述第一夹角与对应的第二夹角的的第一角度残差值是 5 CN 111568305 A 说 明 书 3/21 页 否小于预设角度残差阈值; 若每条第一边与对应的第二边的第一边长残差值均小于所述预设边长残差阈值, 且每个第一夹角与对应的第二夹角的第一角度残差阈值均小于所述预设角度残差阈值,则 确定所述第一约束关系与所述第二约束关系的第一残差值小于预设残差阈值; 若所述第一约束关系与所述第二约束关系的第一残差值小于所述预设残差阈值, 则确定扫地机器人的重定位成功,否则,确定扫地机器人的重定位失败。 进一步地,所述确定扫地机器人的重定位失败之后,所述方法还包括: 控制扫地机器人继续行径,并在后续行径轨迹中选取增量参考点; 构建所述增量参考点对应的第三局部环境地图,并获得扫地机器人在所述第三局 部环境地图中的第三局部位姿; 获得扫地机器人在预设全局环境地图中与所述第三局部位姿对应的第二全局位 姿; 针对每N个第一局部位姿,获得所述N个第一局部位姿与所述第三局部位姿之间的 相对位置关系,作为第三约束关系,以及针对每N个第一全局位姿,获得所述N个第一全局位 姿与所述第二全局位姿之间的相对位置关系,作为第四约束关系,其中,N=M-1; 针对每个第三约束关系,获得所述第三约束关系与对应的第四约束关系之间的第 二残差值; 根据所述第二残差值,再次获得扫地机器人的重定位结果。 本发明实施例提供的处理扫地机器人重定位的装置,包括: 参考点选取模块,用于从扫地机器人的行径轨迹中选取M个参考点,其中,M≥3,且 为整数; 第一局部位姿获取模块,用于构建所述M个参考点各自对应的第一局部环境地图, 并获得扫地机器人在所述M个参考点各自对应的第一局部环境地图中的第一局部位姿; 第一全局位姿获取模块,用于获得扫地机器人在预设全局环境地图中与M个第一 局部位姿分别对应的M个第一全局位姿; 第一约束关系获取模块,用于获得M个第一局部位姿之间的相对位置关系,作为第 一约束关系,以及获得M个第一全局位姿之间的相对位置关系,作为第二约束关系; 第一残差值获取模块,用于获得所述第一约束关系与所述第二约束关系之间的第 一残差值; 第一重定位结果获取模块,用于根据所述第一残差值,获得扫地机器人的重定位 结果。 进一步地,所述第一局部位姿获取模块,具体用于: 针对每个参考点,控制扫地机器人在所述参考点旋转一周,以采集所述参考点的 周围环境信息; 对所述周围环境信息进行处理,获得与所述参考点对应的第一局部环境地图; 根据所述第一局部环境地图,获得扫地机器人在所述第一局部环境地图中的第一 局部位姿。 进一步地,所述第一全局位姿获取模块,具体用于: 针对每个参考点,根据与所述参考点对应的第一局部环境地图,获得扫地机器人 6 CN 111568305 A 说 明 书 4/21 页 在预设全局地图中与所述参考点对应的第二局部环境地图; 根据扫地机器人在所述第一局部环境地图中的第一局部位姿,获得扫地机器人在 所述第二局部环境中的第二局部位姿,作为扫地机器人在所述预设全局环境地图中与所述 第一局部位姿对应的第一全局位姿。 进一步地,所述所述第一全局位姿获取模块,又具体用于: 针对每个参考点,从预设全局环境地图中获得与所述参考点对应的第一局部环境 地图相似度最大的局部地图,作为待确认地图; 判断所述待确认地图与所述第一局部环境地图的相似度是否大于预设相似度阈 值; 若所述待确认地图与所述第一局部环境地图的相似度大于所述预设相似度阈值, 则将所述待确认地图作为扫地机器人在预设全局地图中与所述参考点对应的第二局部环 境地图。 进一步地,所述第一约束关系获取模块,具体用于: 将所述M个第一局部位姿作为M个第一顶点,创建第一几何图形,将所述第一几何 图形作为第一约束关系; 将所述M个第一全局位姿作为M个第二顶点,创建第二几何图形,将所述第二几何 图形作为第二约束关系。 进一步地,所述第一残差值包括第一边长残差值,所述第一约束关系中包括M条第 一边,所述第二约束关系中包括M条第二边; 所述第一残差值获取模块,具体用于: 针对每条第一边,从所述第二约束关系中获得与所述第一边对应的第二边; 获得所述第一边与对应的第二边的长度差值,作为第一边长残差值。 进一步地,所述第一重定位结果获取模块,具体用于: 针对每条第一边,判断所述第一边与对应的第二边的第一边长残差值是否小于预 设边长残差阈值; 若每条第一边与对应的第二边的第一边长残差值均小于所述预设边长残差阈值, 则确定所述第一约束关系与所述第二约束关系的第一残差值小于预设残差阈值; 若所述第一约束关系与所述第二约束关系的第一残差值小于所述预设残差阈值, 则确定扫地机器人的重定位成功,否则,确定扫地机器人的重定位失败。 进一步地,所述第一残差值还包括第一角度残差值,所述第一约束关系中包括M个 第一夹角,所述第二约束关系中包括M个第二夹角; 所述第一残差值获取模块,还具体用于: 针对每个第一夹角,从所述第二约束关系中获得与所述第一夹角对应的第二夹 角; 获得所述第一夹角与对应的第二夹角的角度差值,作为第一角度残差值。 进一步地,所述第一重定位结果获取模块,具体用于: 针对每条第一边,判断所述第一边与对应的第二边的第一边长残差值是否小于预 设边长残差阈值; 针对每个第一夹角,判断所述第一夹角与对应的第二夹角的的第一角度残差值是 7 CN 111568305 A 说 明 书 5/21 页 否小于预设角度残差阈值; 若每条第一边与对应的第二边的第一边长残差值均小于所述预设边长残差阈值, 且每个第一夹角与对应的第二夹角的第一角度残差阈值均小于所述预设角度残差阈值,则 确定所述第一约束关系与所述第二约束关系的第一残差值小于预设残差阈值; 若所述第一约束关系与所述第二约束关系的第一残差值小于所述预设残差阈值, 则确定扫地机器人的重定位成功,否则,确定扫地机器人的重定位失败。 进一步地,所述装置还包括: 增量参考点获取模块,用于在确定扫地机器人的重定位失败之后,控制扫地机器 人继续行径,并在后续行径轨迹中选取增量参考点; 第三局部位姿获取模块,用于构建所述增量参考点对应的第三局部环境地图,并 获得扫地机器人在所述第三局部环境地图中的第三局部位姿; 第二全局位姿获取模块,用于获得扫地机器人在预设全局环境地图中与所述第三 局部位姿对应的第二全局位姿; 第二约束关系获取模块,用于针对每N个第一局部位姿,获得所述N个第一局部位 姿与所述第三局部位姿之间的相对位置关系,作为第三约束关系,以及针对每N个第一全局 位姿,获得所述N个第一全局位姿与所述第二全局位姿之间的相对位置关系,作为第四约束 关系,其中,N=M-1; 第二残差值获取模块,用于针对每个第三约束关系,获得所述第三约束关系与对 应的第四约束关系之间的第二残差值; 第二重定位结果获取模块,用于根据所述第二残差值,再次获得扫地机器人的重 定位结果。 本发明实施例提供的电子设备,包括处理器、存储器和上述处理扫地机器人重定 位的装置,所述处理扫地机器人重定位的装置包括一个或多个存储于所述存储器并由所述 处理器执行的软件功能模块。 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述 计算机程序被执行时,可以实现上述处理扫地机器人重定位的方法。 本发明实施例提供的处理扫地机器人重定位的方法,通过从扫地机器人的行径轨 迹中选取M个参考点,其中,M≥3,且为整数,构建所述M个参考点各自对应的第一局部环境 地图,并获得扫地机器人在所述M个参考点各自对应的第一局部环境地图中的第一局部位 姿,再获得扫地机器人在预设全局环境地图中与M个第一局部位姿分别对应的M个第一全局 位姿,接着,获得M个第一局部位姿之间的相对位置关系,作为第一约束关系,以及获得M个 第一全局位姿之间的相对位置关系,作为第二约束关系,最后,获得所述第一约束关系与所 述第二约束关系之间的第一残差值,并根据所述第一残差值,获得扫地机器人的重定位结 果。显而易见,本发明实施例提供的处理扫地机器人重定位的方法中,扫地机器人重定位结 果是通过第一约束关系与所述第二约束关系之间的第一残差值获得,而第一约束关系是M 个第一局部位姿之间的相对位置关系,第二约束关系是M个第一全局位姿之间的相对位置 关系,并且M≥3,且为整数,如此,可以理解的是,扫地机器人重定位结果便是通过多点多次 定位的方式获得的,因此,通过本发明实施例提供的处理扫地机器人重定位的方法获得的 扫地机器人重定位结果精度较高。 8 CN 111568305 A 说 明 书 6/21 页 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段, 而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够 更明显易懂,以下特举本发明的
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