[发明专利]机器人在运动区域的地图构建及定位方法

权利要求书

1.一种机器人在运动区域的同步定位和地图构建的方法，其特征在于，所述运动区域内设置有多个基准标记；

所述方法包括：

所述机器人在所述运动区域内于初始位置处识别至少两个基准标记；

将所述初始位置作为机器人全局坐标系的初始原点，获得所述至少两个基准标记相对所述初始原点的坐标信息，并根据所述基准标记的坐标信息生成标记地图；

所述机器人根据控制数据从所述初始位置运动到定位位置，在所述定位位置识别至少一已确定坐标信息的基准标记和至少一未确定坐标信息的基准标记；

根据已确定坐标信息的基准标记获得未确定坐标信息的基准标记相对所述初始原点的坐标信息，并根据获得的坐标信息更新所述标记地图；

根据所述控制数据和所述初始位置坐标信息确定所述定位位置的控制估计坐标信息；

机器人在所述定位位置观测基准标记以获得观测数据；

根据所述观测数据和所述基准标记的坐标信息确定所述定位位置的观测估计坐标信息；

根据所述控制估计坐标信息和所述观测估计坐标信息确定所述定位位置的坐标信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人上设置有视觉传感器；

所述机器人在所述运动区域内于初始位置处识别至少两个基准标记，包括：

所述机器人在所述运动区域通过所述视觉传感器识别至少两个基准标记，获取所述至少两个基准标记相对所述视觉传感器的位姿信息；

根据所述位姿信息获得所述基准标记相对所述初始原点的坐标信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基准标记为方形；所述获取所述至少两个基准标记相对所述视觉传感器的位姿信息的步骤包括：

识别所述至少两个基准标记的四个顶点以确定所述基准标记的中心点；

获取所述基准标记的中心点相对所述视觉传感器的位姿信息，以作为所述基准标记相对所述视觉传感器的位姿信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述定位位置识别至少一已确定坐标信息的基准标记和至少一未确定坐标信息的基准标记的步骤包括：

获取所述至少一已确定坐标信息的基准标记的图像标记尺寸，以及所述至少一未确定坐标信息的基准标记相对所述至少一已确定坐标信息的基准标记的图像位置信息；

比较所述至少一已确定坐标信息的基准标记的图像标记尺寸和实际标记尺寸，获得图像与实际的转换关系；

根据所述转换关系和所述图像位置信息算得所述至少一未确定坐标信息的基准标记相对所述至少一已确定坐标信息的基准标记的实际位置信息；

所述根据已确定坐标信息的基准标记获得未确定坐标信息的基准标记相对所述初始原点的坐标信息的步骤包括：

根据所述已确定坐标信息的基准标记和所述实际位置信息，获得所述未确定坐标信息的基准标记相对所述初始原点的坐标信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人在所述运动区域识别至少两个基准标记的步骤，或者所述机器人运动到定位位置，在所述定位位置识别至少一已确定坐标信息的基准标记和至少一未确定坐标信息的基准标记的步骤包括：

对拍摄到的所述基准标记进行二值化处理，以获得二值化图像；

对所述二值化图像进行网格化，以将所述二值化图像划分成多个网格区域；

按照每个网格区域的二值化数值进行编码，以作为所述基准标记所对应的标识信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动区域包括多个局部区域，其中，相邻所述局部区域相互重叠，重叠区域内至少包括两个基准标记；所述方法进一步包括：

依次构建所述多个局部区域的标记地图；

根据所述多个局部区域的标记地图构建所述运动区域的标记地图。