[发明专利]用于机器人探索未知区域的地图探索方法、芯片及机器人

权利要求书

1.一种用于机器人探索未知区域的地图探索方法，其特征在于，包括：

步骤1：利用基于快速探索随机树算法的边界检测器获取符合预设通行条件的边界点；

步骤2：对步骤1获取的边界点中用于机器人探索未知区域的边界点的探索重复性进行检查，再根据检查结果将不符合探索重复性的边界点存入边界点列表；

步骤3：基于边界点的导航代价及其对应的收益信息，并考虑到边界点的可通行条件，从边界点列表存有的边界点中选择利润最高的边界点并将其配置为目标点，再控制机器人从当前位置移动至目标点，以引导机器人在未知区域内建立地图；

所述步骤1具体包括：

步骤11：基于边界检测器构建的随机树在预先创建的地图区域内随机探索出第一随机节点，然后进入步骤12；

步骤12:在容器预先存储的边界点的位置信息中，寻找出地图区域内离第一随机节点最近的边界点并配置为参考边界点，然后进入步骤13；其中，容器是机器人内部设置的支持连续存放数据信息的内存空间；容器存储有预先设定的边界点的栅格信息；栅格信息包括位置信息和栅格状态信息；

步骤13：自参考边界点出发朝向第一随机节点的射线上，搜索出地图区域内与参考边界点相距一个预设探测半径的探索节点，然后进入步骤14；其中，预设探测半径是所述边界检测器配置的探测距离信息；

步骤14：控制边界检测器在探索节点与参考边界点之间的线段上检查并获取符合预设通行条件的边界点。

2.根据权利要求1所述地图探索方法，其特征在于，所述在探索节点与参考边界点之间的线段上检查并获取符合预设通行条件的边界点的具体步骤包括：

当所述边界检测器检查到所述探索节点与所述参考边界点之间的线段穿过的栅格都是被标记空闲状态的栅格时，将该线段上除了所述参考边界点之外的被标记空闲状态的栅格都存入所述容器中，并将该线段上除了所述参考边界点之外的被标记空闲状态的栅格都确定为符合预设通行条件的被标记空闲状态的边界点，进而成为容器内新增设定的边界点的栅格信息；

其中，所述探索节点与所述参考边界点之间的线段所穿过的栅格也包括所述探索节点对应的栅格与所述参考边界点对应的栅格；

其中，每个边界点都有对应的栅格。

3.根据权利要求1所述地图探索方法，其特征在于，所述在探索节点与参考边界点之间的线段上检查并获取符合预设通行条件的边界点的具体步骤还包括：

在所述边界检测器逐个栅格地检查所述探索节点与所述参考边界点之间的线段所穿过的栅格的过程中，当检查到被标记占用状态的栅格时，则不处理所述被标记占用状态的栅格，再返回步骤11；

当检查到被标记未知状态的栅格时，则继续检查以被标记未知状态的栅格为圆心，半径为一个机身可通行距离的圆形区域内是否存在被标记占用状态的栅格，是则不处理所述被标记未知状态的栅格，再返回步骤11，否则将所述被标记未知状态的栅格配置为用于机器人探索未知区域的边界点，并将所述被标记未知状态的栅格确定为符合预设通行条件的被标记未知状态的边界点，同时将所述被标记未知状态的栅格加入滤波器；其中，机身可通行距离设置为大于机器人的机身宽度但小于两倍的机身宽度；

其中，滤波器是机器人内部设置的功能模块，用于检查边界点的探索重复性，并从边界点列表存有的边界点中选择出供机器人导航可达的实际位置。

4.根据权利要求1或2所述地图探索方法，其特征在于，所述边界检测器包括本地检测器和全局检测器，以使得边界检测器构建的随机树包括局部随机树和全局随机树；所述预设探测半径包括第一预设探测半径和第二预设探测半径；

其中，本地检测器用于通过构建局部随机树来探索与机器人当前位置相距第一预设探测半径之内的边界点，每当检测到被标记未知状态的栅格时控制局部随机树重置；

全局检测器用于通过构建全局随机树来探索与机器人当前位置相距第二预设探测半径之内的边界点，但从不控制全局随机树重置；

第一预设探测半径小于第二预设探测半径，且两种预设探测半径的数量级不同。