[发明专利]一种移动机器人虚拟墙设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，尤其是涉及一种移动机器人虚拟墙设计方法。

背景技术

机器人的工作现场环境有需要禁止机器人通过或进入的地方，如地下一层的楼梯入口等。因此，虚拟墙的功能也应运而生。虚拟墙，顾名思义，就是一道虚拟的墙，阻止机器人进入某一区域。

目前，广泛应用于扫地机器人中的虚拟墙，是采用红外传感器发射红外信号，机器人的红外探测器接收红外信号感知虚拟墙来识别工作区域的边界。

本发明不同于扫地机器人中的虚拟墙。本发明是一种基于栅格地图定位的虚拟墙设计方法，不需要额外的硬件介质。主要应用于移动机器人，使得移动机器人能绕开在地图上设定的虚拟墙。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于栅格地图定位系统的移动机器人虚拟墙设计方法，该设计方法依赖于基于栅格地图的定位系统，在由定位系统生成的机器人运行环境的栅格地图上，设置虚拟墙，不需要额外的硬件介质即可以使移动机器人绕开地图上设定的虚拟墙。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种移动机器人虚拟墙设计方法，该方法包括以下步骤：

将机器人本体的环境栅格地图文件下载至虚拟墙设置单元；

设置虚拟墙，并将虚拟墙在屏幕上的像素位置转换为栅格地图文件中的位置，并将画好虚拟墙的栅格地图文件上传至机器人本体；

根据该栅格地图文件中的所有栅格的信息值，生成不包含虚拟墙的原始地图及包含虚拟墙的规划地图；

根据规划地图的信息生成机器人绕开虚拟墙的全局路径。

优选的，所述设置虚拟墙的步骤为：用鼠标在该栅格地图文件中画出虚拟墙的位置；将虚拟墙的位置转换为栅格地图文件中的位置，并写入栅格地图文件；将画好虚拟墙的栅格地图文件保存并上传至机器人本体。

优选的，将虚拟墙的位置转换为栅格地图文件中的位置，并写入栅格地图文件具体为：将已知的虚拟墙在屏幕上的像素位置与其在栅格地图文件中相对应的位置进行比较，如果设置虚拟墙位置对应的栅格原来没有障碍物，则用一种标识表示，写入栅格地图文件；如果设置虚拟墙位置对应的栅格原来有障碍物，则用另一种标识表示，写入栅格地图文件。

优选的，所述方法还包括：在栅格地图文件中，还可用四种不同的标识表示所有可区分区域，所述可区分区域包括：无虚拟墙无障碍物区域、无虚拟墙有障碍物、有虚拟墙无障碍物区域及有虚拟墙有障碍物区域。

优选的，所述根据该栅格地图文件中的所有栅格的信息值，生成不包含虚拟墙的原始地图及包含虚拟墙的规划地图，具体为：

所述不包含虚拟墙的原始地图将栅格地图中有障碍物和无障碍物的区域分别区分；所述包含虚拟墙的规划地图将栅格地图中有虚拟墙的区域和有障碍物的用一种标识表示，并与无障碍物无虚拟墙的区域分别区分。

本发明的有益效果是：针对具有基于栅格地图定位系统的移动机器人，本发明设计了一种虚拟墙方法，该发明不需要额外的介质，生成使机器人绕开虚拟墙的行动路线。同时，在栅格地图上设定的虚拟墙并不会对原来基于地图匹配的定位系统造成任何影响。

附图说明

图1是本发明实施例提供的移动机器人虚拟墙设计方法的流程图；

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明实施例的移动机器人虚拟墙设计方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

S1：将机器人本体的环境栅格地图文件下载至虚拟墙设置单元。

具体的，通过ftp将机器人本体的环境栅格地图下载至虚拟墙设置单元，虚拟墙设置单元可运行在单独的笔记本或台式机上，并通过无线局域网与机器人本体进行通信连接。在该环境栅格地图文件中，可以用不同的数字来分别表示有无障碍物区域。例如在一实施例中，用0表示无障碍区域，用-1表示障碍物区域。

S2：设置虚拟墙，并将虚拟墙在屏幕上的像素位置转换为栅格地图文件中的位置，并将画好虚拟墙的栅格地图文件上传至机器人本体。

设置虚拟墙之前，在下载至虚拟墙设置单元的栅格地图文件打开，将其显示在电脑屏幕上，在该文件中，1个像素对应1个栅格。具体设置虚拟墙的步骤如下：

S201：用鼠标在该栅格地图文件中画出虚拟墙的位置。

S202：将虚拟墙的位置转换为栅格地图文件中的位置，并写入栅格地图文件。