[发明专利]一种激光导航机器人的工作区域构建方法

权利要求书

1.一种激光导航机器人的工作区域构建方法，其特征在于，该工作区域构建方法包括:

步骤1、根据机器人当前标记位置的预设检测方向上实时构建的激光地图的图像像素点统计信息，在对应方向上定位出轮廓边界线段，使得这些轮廓边界线段相交形成激光地图上相邻接的工作区域，其中，预设检测方向不跟随机器人当前移动方向的变化而改变；

步骤2、从各个预设检测方向上选择距离机器人当前标记位置最近的轮廓边界线段，以框定出一个包围机器人当前标记位置的初始工作区域；

步骤3、当初始工作区域不符合预定义的封闭区域的环境特征，删除初始工作区域的非墙体障碍物线段，并沿着初始工作区域的非墙体障碍物线段所处的预设检测方向拓展初始工作区域，直到该方向上定位出的轮廓边界线段与已经删除非墙体障碍物线段的初始工作区域的轮廓边界线段相交形成符合预定义的封闭区域的环境特征的工作区域，其中，非墙体障碍物线段包括围成初始工作区域的不属于墙壁的轮廓边界线段和围成拓展后的初始工作区域的不属于墙壁的轮廓边界线段；

所述预定义的封闭区域的环境特征具体包括：围成当前工作区域的轮廓边界线段的性质以及该工作区域内部的孤立障碍物线段长度；

当围成一个当前工作区域的所述轮廓边界线段都不是所述非墙体障碍物线段，且在这个当前工作区域的任一边长度与预设比值的乘积、以及第三预定数量的像素点个数对应的线段长度中，这个当前工作区域内部的所述孤立障碍物线段的长度小于二者相对小的数值时，确定这个当前工作区域是封闭区域；

当围成一个当前工作区域的其中一条所述轮廓边界线段是所述非墙体障碍物线段，或者，这个当前工作区域内部的所述孤立障碍物线段的长度大于或等于第三预定数量的像素点个数对应的线段长度，或这个当前工作区域的其中一边长度与预设比值的乘积小于或等于这个当前工作区域内部的所述孤立障碍物线段的长度时，确定所述初始工作区域不是封闭区域。

2.根据权利要求1所述工作区域构建方法，其特征在于，所述步骤1包括：

在机器人实时构建的激光地图的图像上，从所述机器人当前标记位置开始，以第一预定数量的像素点个数对应长度为距离间隔，沿着所述预设检测方向上进行所述障碍物的直方图统计，获得对应方向上的障碍物线段与机器人当前标记位置的相对位置信息，再在所述激光地图的图像上标记定位所述预设检测方向上的所述轮廓边界线段和孤立障碍物线段，并让所述轮廓边界线段相交形成所述激光地图上相邻接的不同工作区域；

其中，所述预设检测方向包括世界坐标系的X轴正方向、X轴负方向、Y轴正方向和Y轴负方向；或所述预设检测方向包括分别与世界坐标系的坐标轴方向成同一偏转方向上的预设角度设置的4个像素统计方向；

其中，障碍物线段包括所述轮廓边界线段和孤立障碍物线段。

3.根据权利要求2所述工作区域构建方法，其特征在于，所述障碍物的直方图统计的方法包括：

在机器人的激光传感器的扫描范围内，以所述第一预定数量的像素点个数为距离间隔，从所述机器人当前标记位置开始沿着所述预设检测方向依次划分出检测区间，并统计各个所述检测区间内的等灰度级像素点出现的个数，用于获取相应检测区间内的所述障碍物线段的长度，并完成所述预设检测方向上的障碍物线段的定位标记；

其中，各个检测区间内的障碍物线段是由相应灰度级的像素点连接而成，障碍物线段的长度是由等灰度级像素点的个数换算而来的；各个检测区间是相邻接的。

4.根据权利要求3所述工作区域构建方法，其特征在于，所述工作区域构建方法还包括：

通过所述障碍物的直方图统计的方法，判断所述预设检测方向上扫描出的所述轮廓边界线段是否超出墙体阈值长度，是则在垂直所述轮廓边界线段的方向上，分别沿着机器人当前标记位置的两侧延拓预定宽度的通道，该通道用于限制机器人沿所述轮廓边界线段对应的实际墙壁行走。

5.根据权利要求3所述工作区域构建方法，其特征在于，在所述步骤1和所述步骤2之间，还包括：

删除各个所述检测区间内的长度小于第二预定数量的像素点个数对应长度的所述轮廓边界线段，使得不符合墙壁要求的障碍物线段不被标记为所述轮廓边界线段。