[发明专利]具有排除区的多分辨率扫描匹配

权利要求书

1.一种用于将机器人从当前位姿导航至目标位姿的方法，包括：

接收代表机器人导航区域内的障碍物和自由空间的地图；

基于接收到的地图，构建匹配地图金字塔，所述匹配地图金字塔包括最高分辨率的匹配地图和一组分辨率依次降低的抽取的匹配地图；

基于接收到的地图，构建排除地图金字塔，所述排除地图金字塔包括最高分辨率的排除地图和一组分辨率依次降低的抽取的排除地图；

接收目标位姿，所述目标位姿用于将所述机器人从其当前位置沿目标路径导航至目标位置；

接收激光雷达扫描，所述激光雷达扫描包括点云，所述点云表示机器人当前位置附近的障碍物；

查找所述机器人的当前位姿；以及

将所述机器人沿所述目标位姿的方向移动到所述目标路径上的下一个位姿；

其中，查找所述机器人的所述当前位姿包括：

在接收到的地图内确定搜索区域；

创建包括任务的搜索堆，所述任务表示在所述匹配地图金字塔的一个或多个分辨率的候选位姿；

对所述搜索堆中的搜索任务打分以确定最佳候选位姿，其中如果所述最佳候选位姿在最高分辨率匹配地图上，则将所述位姿选择为所述当前位姿；其中如果最佳候选位姿不在最高分辨率匹配地图上，则基于下一个最高分辨率匹配地图上的最佳候选位姿来扩展所述搜索堆；以及，其中所述搜索堆不会被扩展到具有这样的搜索任务，该搜索任务具有会将机器人定位在下一个最高分辨率排除地图的排除地图的排除区中的候选位姿。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收到的地图包括同步定位与建图(SLAM)的地图。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过多对多的多分辨率扫描匹配(M3RSM)来执行创建所述搜索堆并对所述搜索任务评分。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述最高分辨率的匹配地图包括通过二次衰减卷积滤波器增加障碍物的大小。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述最高分辨率的排除地图包括基于机器人的半径增加障碍物的大小。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，抽取以构建匹配地图金字塔的每个依次降低的分辨率来高估下一个较高分辨率匹配地图的扫描匹配得分。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，抽取以构建排除地图金字塔的每个依次降低的分辨率来低估下一个较高分辨率排除地图的排除区。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在较低分辨率排除地图低估所述排除区以及不扩展定位在排除区中的搜索任务还防止在所述排除地图金字塔的较高分辨率下的排除区中创建搜索任务。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，由所述排除区限定的所述障碍物选自包括但不限于壁、架子、梁、箱子和充电站的组。