[发明专利]基于激光点的机器人悬空判断方法、地图更新方法及芯片

权利要求书

1.基于激光点的机器人悬空判断方法，该机器人悬空判断方法适用于安装有激光传感器的移动机器人，其特征在于，机器人悬空判断方法包括：

控制激光传感器发射的激光束扫描待探测区域，获取激光束模拟线段；同时获取预先构建的栅格地图；

根据激光束模拟线段在测距误差允许范围内经过的障碍物栅格的数目，获取具备判断作用的激光束模拟线段，并对具备判断作用的激光束模拟线段进行计数；

根据具备判断作用的激光束模拟线段的数目在所有激光束模拟线段的数目中所占的比值，判断移动机器人是否处于悬空状态，或判断所述移动机器人在其行进平面的前方是否存在变为悬空状态的趋势。

2.根据权利要求1所述机器人悬空判断方法，其特征在于，所述根据具备判断作用的激光束模拟线段的数目在所有激光束模拟线段的数目中所占的比值，判断移动机器人是否处于悬空状态，或判断所述移动机器人在其行进平面的前方是否存在变为悬空状态的趋势的方法包括：

控制所述激光束在所述栅格地图中映射为所述激光束模拟线段，其中，在获取一帧激光点云时，所述激光传感器在所述待探测区域内的位置是不变的；

在一帧激光点云内，当获取的所述具备判断作用的激光束模拟线段的数目与映射出的所有激光束模拟线段的数目的比值小于或等于预设比值阈值时，确定所述移动机器人不处于悬空状态，或确定所述移动机器人在其行进平面的前方不存在变为悬空状态的趋势；

在一帧激光点云内，当获取的所述具备判断作用的激光束模拟线段的数目与映射出的所有激光束模拟线段的数目的比值大于预设比值阈值时，确定所述移动机器人处于悬空状态，或确定所述移动机器人在其行进平面的前方存在变为悬空状态。

3.根据权利要求2所述机器人悬空判断方法，其特征在于，所述悬空状态包括所述移动机器人的机体前侧部分被倾斜抬升，以确定移动机器人在移动过程中相对于当前行进平面被抬升，且让所述移动机器人的驱动轮变为悬空状态；

所述悬空状态还包括所述移动机器人的机体前侧部分向下倾斜，以确定移动机器人在移动过程中相对于当前行进平面出现跌落，且让所述移动机器人的驱动轮变为悬空状态。

4.根据权利要求1所述机器人悬空判断方法，其特征在于，所述激光束模拟线段在测距误差允许范围内经过的障碍物栅格的来源是：

在所述栅格地图内，沿着激光点指向观测点的直线方向，将与该激光点相距一个预设误差距离的点设置为目标定位点；其中，观测点与激光点的连线是所述激光束模拟线段；观测点是所述激光传感器在所述栅格地图中标记的位置；

然后，在排除掉观测点所处的栅格和目标定位点所处的栅格的前提下，将观测点与目标定位点的连线经过的障碍物栅格标记为预配置障碍栅格，并确定所述预配置障碍栅格是所述激光束模拟线段在测距误差允许范围内经过的障碍物栅格；其中，障碍物栅格是所述待探测区域内的障碍物在所述栅格地图内对应占据的栅格。

5.根据权利要求4所述机器人悬空判断方法，其特征在于，当所述观测点位于栅格的边上时，所述观测点所处的栅格是所述激光束模拟线段沿着其激光观测方向经过的第一个栅格；其中，激光观测方向是所述观测点指向所述激光点的直线方向，以形成所述激光束模拟线段的激光观测方向；

当所述目标定位点位于栅格的边上时，所述目标定位点所处的栅格是所述目标定位点与所述激光点的连线沿着所述激光观测方向经过的第一个栅格。

6.根据权利要求4所述机器人悬空判断方法，其特征在于，所述根据激光束模拟线段在测距误差允许范围内经过的障碍物栅格的数目，获取具备判断作用的激光束模拟线段的方法包括：

在所述激光束模拟线段中，沿着所述观测点与所述目标定位点的连线，对该连线穿过的所述预配置障碍栅格进行计数，当判断到所述预配置障碍栅格的计数值大于预设数量阈值时，将所述观测点与所述目标定位点的连线所在的激光束模拟线段设置为具备判断作用的激光束模拟线段，进而将所述观测点指向所述目标定位点的直线方向所对应的一条激光束标记为所述具备判断作用的激光束。