[发明专利]实现室内服务机器人同时定位和地图创建的装置及机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能装置，尤其是涉及一种实现室内服务机器人同时定位和地图创建的装置，所述的室内服务机器人具体涉及清扫机器人、保安机器人等等。

背景技术

随着科技水平和人们生活水平的不断提高，自移动室内服务机器人的应运而生，已逐渐为人们所接受，机器人在自己移动的同时，通过其内置的功能单元进行工作为人们提供服务，省时省力的工作特点受到了人们的认同，从而在办公家居环境中得到广泛应用。

目前市场上出现的绝大多数自移动室内服务机器人为清扫机器人，其包括：驱动部件、可再充电的供能单元和控制单元。在控制单元的控制和供能单元的能量供应下，清扫机器人在待处理工作表面上做随机移动，机器人在随机移动的同时，通过其内置的清扫单元对待处理工作表面进行表面清洁处理。

专利公开为WO02101477，专利申请人为美国IROBOT公司，该专利文献中对随机清扫有较为详细地描述。在清扫机器人的前方，即：运动方向上设有碰撞板，碰撞板的二侧设有碰撞传感器，机器人在执行随机模式移动时作充分地直线运动。机器人在行进时，碰撞板与墙壁或其它障碍物发生碰撞，使得碰撞传感器被激活，机器人接收到碰撞传感器的激活信号，控制行走机构旋转任一个角度，远离所碰撞的障碍物继续直线行进。

除美国IROBOT公司公开了清扫机器人采用随机清扫的技术方案之外，瑞士伊莱克斯公司在2001年推出的第一代以及后续推出的第二代清扫机器人，产品名称均为：TRILOBITE(三叶虫)，其采用的行走路线也同样属于随机模式。TRILOBITE在Normal和Qucik工作模式中，清扫机器人通过其前方设有的超声传感器和碰撞传感器的配合，使得机器人在行进过程中，当发生机器人探测到前方的墙壁或其它障碍物时，或是机器人与前方的墙壁或其它障碍物发生碰撞时，通过超声传感器的信号输出或是碰撞传感器的激活信号，使得机器人旋转一角度，远离相应的障碍物继续直线行进。

上述提及的清扫机器人采用随机路线进行移动，虽然执行简单，但不可避免地存在有部分区域漏扫、而部分区域出现重复清扫的状况发生，从而影响一次清扫覆盖率和一次清扫效率。

针对以上问题，本申请人在2001年申请了《自动吸尘器的可清扫区域和障碍物区域的识别方法》专利，专利号为ZL01108048.5。该技术方案指出了一种自动吸尘器的可清扫区域和障碍物区域的识别方法。在一个呈封闭的区域内，由吸尘器进行X轴方向和Y轴方向扫描；再由吸尘器对X轴方向扫描区域和Y轴方向扫描区域进行逻辑分析，X轴方向扫描和Y轴方向扫描都未能探测到的区域为障碍物所在的坐标区域，X轴方向扫描或Y轴方向扫描已探测到的区域为可清扫区域。此方法从理论上而言，通过“逻辑与”的概念是可以实现有效识别出可清扫区域和障碍物区域。但这种梳状移动的定位方式，属于单定位方式，其完全借助类似于编码器等装置，通过将编码器安装在行走机构上来测量行走机构的转速、判断旋转方向，从而进行定位控制。然而，行走机构在待工作表面进行移动时，不可避免地会出现打滑、丢步等现象。当出现此类状况时，行走机构仍处于工作运转中，编码器装置则仍在计数，但实际上，行走机构以及清扫机器人此刻相对于待工作表面不存在移动关系，由此编码器的计数产生了误信号，影响后续的路径扫描和路径规划。

基于上述提出的各类状况，因此，有必要提供一种新的方式来解决上述缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种实现自移动室内服务机器人同时定位和地图创建的装置以及自移动室内服务机器人，通过对该装置的应用可以准确判断自移动室内服务机器人的所在位置。

为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案为：

一种实现自移动室内服务机器人同时定位和地图创建的装置，包括外部传感器，用于探测所述机器人外部的环境信息；内部传感器，用于探测所述机器人自身的位置信息；信息处理模块，通过所述机器人在外部环境中移动，记录所述外部传感器和所述内部传感器的测量数据，对环境进行特征提取，利用递推形式的预测和更新算法得出所述机器人的位姿和特征地图，在满足特征匹配的条件下，实现对相应的所述位姿和特征地图的更新。