一种提高机器人路径规划效率的室内地图构建方法

摘要

本发明公开了一种提高机器人路径规划效率的室内地图构建方法，该方法将拓扑地图与栅格地图相结合，使得规划问题发生在拓扑节点表示的空间内，避免了全局空间的规划；同时，利用激光识别室内环境中的门，并建立起房间之间的拓扑关系，再将该过程融入到粒子滤波SLAM(同时定位与建图)算法中，最终得到环境表示的栅格地图和基于栅格地图的拓扑地图，使得机器人导航中的路径规划算法更加简单和高效。

主权项

一种提高机器人路径规划效率的室内地图构建方法，其特征在于，该方法包括：步骤A、将待扫描的室内环境的拓扑地图表示为包含房间集合V与门集合E的无向图G＝＜V,E＞；步骤B、初始化房间集合V＝{S₀}，门集合并标定机器人当前所在的房间节点S_current＝S₀；利用机器人内置的激光传感器在当前位置对当前房间进行扫描；其中，将获得栅格数据的标签值Label设为S₀，并从中提取出边界栅格，获得边界点集合；步骤C、对所述边界点集合进行预处理，获得候选探索点集合，并基于效用函数从候选探索点集合中选择下一步探索的目标点；步骤D、该机器人向所述目标点移动，利用获得的栅格数据对初始栅格数据进行更新，并判断是否检测到房门；若未检测到门，将获得的栅格数据的标签值Label设为S₀；若检测到门，则将门同侧的栅格数据的标签值Label设为S₀，将门另一侧的栅格数据的标签值Label设为S₁，并更新房间集合V＝{S₀,S₁}，门集合E＝E∪{e＜S₀,S₁＞}；步骤E、提取所述目标点位置处采集到的栅格数据的边界点集合，并执行上述步骤C～步骤D，直至完成当前室内环境的扫描过程。