CN111199677B - 一种室外区域的工作地图自动建立方法,装置,存储介质及工作设备 - Google Patents
一种室外区域的工作地图自动建立方法,装置,存储介质及工作设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111199677B CN111199677B CN201911360558.XA CN201911360558A CN111199677B CN 111199677 B CN111199677 B CN 111199677B CN 201911360558 A CN201911360558 A CN 201911360558A CN 111199677 B CN111199677 B CN 111199677B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- work
- working
- area
- map
- boundary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 6
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000274965 Cyrestis thyodamas Species 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000002567 autonomic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
- G09B29/003—Maps
- G09B29/005—Map projections or methods associated specifically therewith
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种室外区域的工作地图自动建立方法,装置,存储介质及工作设备,本方案首先使得工作设备在需要建立工作地图的室外区域内的任意位置自行沿任意方向移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界,所述工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定;接着使得工作设备自行沿随机角度转向并移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界,所述工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定,并重复此过程;最后基于工作设备所到达的工作区域边界点的位置信息绘制出初次的工作区域地图。本方案能够使得室外工作设备能够自动并准确的构建精准的工作区域地图。
Description
技术领域
本发明涉及室外工作设备的自动控制技术,具体涉及室外工作设备的工作地图的建立技术。
背景技术
自动工作设备基于其独特的性能,能够有效的将人们从繁重的体力活中解放出来,使得自动工作设备的需求日益增加。
自动工作设备特别是室外的自动工作设备,其自动运行的基础则是确定自动工作的工作范围,而确定室内外自动工作设备工作范围的首要步骤是要就工作范围建立相应的工作区域地图,确定工作区域与工作禁区。
因此,对自动工作设备来说建立好工作区域地图是设备可以顺利且有序工作的首要条件和基础。
目前室内外自动工作设备或系统一般通过如下几种方式来确定工作区域:
(1)仅使用GPS RTK卫星定位自建地图,该方式需要人工辅助,由人工手持天线在室外打点测绘工作边界,以及工作禁区的GPS RTK定位数据,通过算法闭合地图边界或者手动绘制地图边界;
(2)仅使用激光雷达建立地图,建立点云地图,在上位机软件中手动绘制边界;
(3)仅使用摄像头模块建立特征点点云,人工室外沿着边界行走采集特征点圈定工作边界,圈定工作禁区。
但是这三种方式在实际应用都存在较多的问题,如要如下:
(1)基于GPS RTK卫星定位自建地图时,需要使用人工地图边界或者障碍物轮廓,手动描绘;当在多方位建筑物遮挡情况下RTK的精度会降低,导致工作区域的划定会有误差。
(2)基于激光雷达建立地图,其前提是需要有一定高度的垂直物体作为边界,例如墙体;同时需要在软件中手动绘制边界,而通过手动绘制的边界,将与实地场景误差较大,并且一旦有大范围场景变动就几乎失效;再者由于太阳光是全光谱的,在室外阳光强烈的情况下,激光雷达会受到干扰,从而会导致生成的地图存在误差。
(3)基于摄像头模块建立特征点点云,其需要人工室外沿着边界行走采集特征点圈定工作边界,操作繁琐,将大大影响自动工作设备的使用便捷性。
由此可见,如何让自动工作设备在室外便捷且精确的建立相应的工作区域地图是本领域亟需解决的问题。
发明内容
针对现有自动工作设备在室外建立工作区域地图的方案所存在问题,需要一种新的自动工作设备建立室外工作区域地图的方案。
为此,本发明的目的在于提供一种室外区域的工作地图自动建立方法,以实现自动工作设备自动且精确的建立室外工作区域地图;并进一步提供一种室外区域工作地图的自动建立装置。在此基础上,本发明还进一步提供了一种存储介质,以及工作设备。
为了达到上述目的,本发明提供的室外区域的工作地图自动建立方法,包括:
使得工作设备在需要建立工作地图的室外区域内的任意位置自行沿任意方向移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界,所述工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定;
使得工作设备自行沿随机角度转向并移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界,所述工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定,并重复此过程;
基于工作设备所到达的工作区域边界点的位置信息绘制出初次的工作区域地图。
进一步的,所述方法在工作设备的移动过程中同步获取工作设备所在位置的室外真实工作场景的视频图像,据此识别确定位于工作设备所在移动路线方向上的工作区域边界。
进一步的,所述方法基于工作设备所在位置的室外真实工作场景的图像信息进行深度学习的异构加速处理,区分工作区域与非工作区域,以识别出工作区域边界。
进一步的,所述方法在工作设备每次达到工作区域边界时,确定记录工作设备所在工作区域边界点的位置信息。这里的位置信息可以为无线电定位信息,或卫星定位信息
进一步的,所述方法在工作设备完成预定数量的工作区域边界点采集后,再确定每个工作区域边界点的位置信息。
进一步的,所述方法使用深度学习算法识别输入的图像信息,区分工作区域与非工作区域,同时在到达工作区域交界时记录下该点的无线电定位信息,或卫星定位信息。
进一步的,所述方法中工作设备可以沿某一预设角度进行转向。
进一步的,所述方法基于确定的所有工作区域边界点的位置信息构建封闭图形,以形成初次的工作区域地图,将初次构建的工作区域地图用于后续的路径规划。进一步的,所述方法中还包括对初次工作区域地图进行完善的步骤。
进一步的,所述方法在工作设备基于初次工作区域地图进行工作过程中,继续实时识别区分工作区域和非工作区域,并且在到达边界时,记录相应的工作区域边界点的位置信息;基于所增加的工作区域边界点的位置信息来进一步完善所构建的工作区域地图。
为了达到上述目的,本发明提供的室外区域工作地图的自动建立装置,包括:
控制单元,所述控制单元控制工作设备移动及转向;
工作区域边界识别单元,所述工作区域边界识别单元识别位于工作设备移动方向上的工作区域边界;
位置信息采集单元,所述位置信息采集单元采集工作设备所到达移动方向上的工作区域边界点的位置信息。
工作地图生成单元,所述工作地图生成单元基于位置信息采集单元所采集的工作区域边界点的位置信息绘制出初次的工作区域地图。
为了达到上述目的,本发明提供的存储介质,所述存储介质包括存储的程序,所述程序执行上述的工作地图自动建立方法。
为了达到上述目的,本发明提供的工作设备,所述工作设备内置有控制软件,所述控制软件执行上述的工作地图自动建立方法。
基于本发明提供的室外区域的工作地图自动建立方案,能够使得室外工作设备能够自动并准确的构建精准的工作区域地图。
本方案在应用时,可实现工作设备自主智能识别工作区域,自动规划部分工作禁区,相对原有技术方案节省大量人力,免布线,免测绘,实用性强。
本方案在应用时,长期维护比较方便,使用与第一次建立地图的方式同样的方法,迅速获得地图更新。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明实例中室外区域的工作地图自动建立方法的基本流程图;
图2为本发明实例中工作设备自动采集工作区域边界点的示意图;
图3为本发明实例中对初次工作区域地图进行完善的示意图;
图4为本发明实例中室外区域工作地图的自动建立装置的组成示例图;
图5为本发明实例中可自动建立室外区域工作地图的工作设备的组成示例图。
具体实施方式
为了使本申请实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示和实施例,进一步阐述本申请。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。这里需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
室外工作设备在室外区域进行自动工作的首要条件为确定室外的工作区域与工作禁区,具体为针对室外的工作范围建立相应的工作区域地图,由此来确定室外的工作区域与工作禁区。
本实例方案提供一种室外区域的工作地图自动建立方法,基于该方案能够实现自动工作设备自动且精确的建立室外工作区域地图。
参见图1,其所示为本实例给出的室外区域的工作地图自动建立方法的基本流程图。由图可知本室外工作地图自动建立方法实现工作设备在室外区域自动建立工作地图的过程主要包括如下步骤:
(1)将工作设备置于需要建立工作地图的室外区域内的任意位置;
(2)使得工作设备在投放位置自行沿任意方向移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界,这里的工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定;
(3)使得工作设备自行沿随机角度转向并移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界,这里的工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定,并重复此过程;
(4)基于工作设备所到达的工作区域边界点的位置信息绘制出初次的工作区域地图。
需要说明的是,这里在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
有上述流程可知,本方法在开始实施时,首先将工作设备至于需要建立工作地图的室外区域内的任意位置。这里的工作设备所放置位置优选为属于室外的工作区域,以便于后续的工作区域边界采集。
在完成工作设备投放后,本实例在使得工作设备在投放位置自行沿任意方向移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界时,其以工作设备以投放位置为起点,直至到达位于移动方向上的工作区域边界时停止,并以停止位作为工作区域边界点,由此完成第一工作区域边界点的采集。
需要说明的,这里的工作区域边界只是位于工作设备移动方向上的工作区域边界,并非整个工作区域的完整边界;并且由工作设备在移动过程中自行识别确定。该工作区域边界的确定无需人工干预设定辅助组件(如由人工沿作区域边界进行布线)或人工进行控制来确定,完全由工作设备自行识别确认。
进一步的,本方案在工作设备达到识别出来的位于其移动方向上的工作区域边界时,则使得工作设备停止移动,记录此时工作设备所在位置,作为工作区域边界点,由此完成第一工作区域边界点的采集。
在本实例方案中,实现由工作设备在移动过程中自行识别确定位于移动方向上的工作区域边界的方法有多种,本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的方法来达到该目的。例如,可使得工作设备在移动过程中同步获取工作设备所在位置的室外真实工作场景的视频图像,据此进行深度学习以识别确定位于工作设备所在移动路线方向上的工作区域边界。
作为替代方案,也可以通过电容湿度传感器,检测地表的湿度,来区别例如草地,雪地等工作区域。或者霍尔传感器检测地面磁场的方式,识别有电磁边界铺设的相应的工作区域。这样当传感器数值符合预设模型的变化时,或大幅度跳变时,说明已经在相应工作的边界上。据此,在工作设备到达工作区域交界的同时记录下该点的无线电定位信息,或卫星定位信息,该点即为边界点坐标。
在本实例方案中,位于投放位置的工作设备在启动时,只需沿任意方向移动即可,这里的移动优选为沿直线方向移动。
在一些应用实例中,位于投放位置的工作设备在启动时,也可以沿预设的角度方向移动,具体的角度方向可进行任意设置,这里的移动优选为沿直线方向移动。由此来进一步提高本方案的实用性。
进一步的,工作设备在从投放位置启动并移动(沿任意方向或沿预设的角度方向)时,可以为匀速移动或非匀速移动,具体可根据实际需求进行设定,此处不加以限定。
再者,本实例在采集到第一工作区域边界点后,将使得工作设备自行沿随机角度转向并移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界。其以工作设备以第一工作区域边界点为起点,进行随机角度转向,并在转向后再次移动,直至到达位于移动方向上的工作区域边界时停止,并以停止位作为工作区域边界点,由此完成第二工作区域边界点的采集;同样的,这里的移动方向上的工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定。
在采集第二工作区域边界点的过程中,对于工作区域边界和工作区域边界点的确定方案,如采集第一工作区域边界点中所采用的对应的方案,此处不加以赘述。
在第二工作区域边界点的采集过程中,工作设备在以第一工作区域边界点为起点,进行原地转向,这里转向的角度由工作设备随机确定,只需要使得工作设备后续移动方向偏离原来的移动方向即可。工作设备在完成转向后,将沿转向后的方向进行再次移动,这里的移动优选为沿直线方向移动。
在一些应用实例中,工作设备在第一工作区域边界点进行转向时,也可以沿预设的角度进行转向,具体的角度方向可进行任意设置,只要使得工作设备后续移动方向偏离原来的移动方向即可。同时,后续的工作设备沿转向后方向的移动,移动优选为沿直线方向移动。由此来进一步提高本方案的实用性。
再者,工作设备在从第一工作区域边界点启动,并移动到第二工作区域边界点的过程中,可以为匀速移动或非匀速移动,具体速度可根据实际需求进行设定,如具体的移动速度可与工作设备识别工作区域边界的过程相配合。
再者,本实例在采集到第二工作区域边界点后,以采集第二工作区域边界点的方式和方案继续运行,采集第三工作区域边界点、第四工作区域边界点等等,直至采集到所需的工作区域边界点数量。
参见图2所示,其所示为本实例中工作设备自动采集工作区域边界点的过程示例图。由图可知,本实例在通过工作设备进行自行采集工作区域边界点时,使得工作设备达到自行识别出的工作区域边界点,则进行随机角度的转向,并依此类推,使得工作设备进行随机的乒乓行走。如此,反复几次之后,工作设备能够采集到多个工作区域边界点的位置信息(即坐标信息),据此就可以自主的构建一个初步的工作区域地图。整个过程不需要人为的干预,自主学习周围环境,自主建立工作区域地图,保证工作设备始终在工作区域内不越界。
另外,本实例中需要采集的工作区域边界点的数量,一般根据实际需求而定,如实际场地大小,场地形状,场地周边环境等来确定。作为举例,为了保证后续绘制初次的工作区域地图的精确性,通常需要确定10个以上的工作区域边界点,最少需要确定六个点以上的边界点。
再者,本实例通过上述的工作区域边界点自行采集步骤完成所需数量的工作区域边界点采集后,将基于所采集到的工作区域边界点的位置信息绘制出初次的工作区域地图。
这里的工作区域边界点的位置信息,可以在工作设备每次达到工作区域边界时,采集工作区域边界点时同时确定记录工作设备所在工作区域边界点的位置信息。
作为替换方案,也可以在工作设备完成预定数量的工作区域边界点采集后,再确定每个工作区域边界点的位置信息。
该点的位置信息可以由运动传感器推算得来,也可以使用无线电测距模块测量得来,也可以是GNSS卫星定位得来,或者是以上几种传感器通过传感器融合算法计算得来。
另外,这里的位置信息可以是到充电基站的相对距离或位置信息,可以是经纬度信息。
进一步的,本实例在获得每次到达工作区域边界时记录下该点的无线电定位信息,或卫星定位信息后(即获得多个工作区域边界点的位置信息),通过图形学算法构建封闭图形,据此来形成初次的工作区域地图。并基于该初次构建的工作区域地图规划后续的工作设备工作路径。
为了进一步提高生成的工作区域地图的精度,本实例针对生成的室外初次工作区域地图还进一步进行完善。
本实例在工作设备基于初次工作区域地图所规划的路径进行工作过程中,继续实时识别区分工作区域和非工作区域,并且在到达边界时,继续记录相应的工作区域边界点的位置信息(即形成新增工作区域边界点的位置信息);基于所增加的工作区域边界点的位置信息来进一步完善所构建的工作区域地图,如将所增加的工作区域边界点的位置信息增加进之前的工作区域地图中。
具体的,参见图3,本实例基于生成的初次工作区域地图进行工作区域的路径规划,使得工作设备基于路径规划进行覆盖式工作,而工作设备在工作过程中,通过视觉识别,优化完善初次生成的工作区域地图,通过多次迭代,最终生成一个包含有完整边界的工作地图。
针对上述的室外区域的工作地图自动建立方法,本实例还进一步提高了一种室外区域工作地图的自动建立装置。
参见图4,其所示为本实例给出的室外区域工作地图的自动建立装置的组成示例图。
由图可知,本室外区域工作地图的自动建立装置100主要由控制单元110、工作区域边界识别单元120、位置信息采集单元130以及工作地图生成单元140 相互配合构成。
本装置中的控制单元110用于控制工作设备移动及转向,可以工作设备移动、停止、加速、减速以及随机角度的转向等等。具体的构成方案有多种,本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的方法来达到该目的。
工作区域边界识别单元120与控制单元110配合,在控制单元110控制工作设备移动的过程中,自动识别位于工作设备移动方向上的工作区域边界;同时在工作设备沿移动方向达到工作区域边界识别单元120所识别出的工作区域边界时,控制单元110则控制工作设备停止移动,装置将记录停止位置为所采集到的工作区域边界点,届时控制单元110将控制工作设备随机角度转向或按照预定的角度转向,在转向完成后在控制工作设备沿转向后方向继续移动。
位置信息采集单元130用于与工作区域边界识别单元120,控制单元110 配合,采集工作设备所到达移动方向上的工作区域边界点的位置信息。
工作地图生成单元140基于位置信息采集单元130所采集的工作区域边界点的位置信息绘制出初次的工作区域地图。
在具体实施时,本室外区域工作地图的自动建立装置主要包括处理器和存储器,上述的控制单元110、工作区域边界识别单元120、位置信息采集单元 130以及工作地图生成单元140均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
而处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上。
而存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
基于上述方案,本实例进一步给了一种能够实现自动建立室外区域工作地图的工作设备。
该工作设备内置有相应的控制软件,该控制软件可执行本实例给出的室外区域的工作地图自动建立方法。
参见图5,同时该工作设备200在组成上主要包括嵌入式处理器201、异构加速处理单元202、碰撞传感器203、摄像头204、无线电测距模块205、惯性导航传感器206、电机数字编码器207、通讯模块208,电源模块209以及地理位置信息传感器210。
其中,嵌入式处理器201与异构加速处理单元202之间数据连接;嵌入式处理器201控制连接惯性导航传感器206、电机数字编码器207、通讯模块208 以及电源模块209;而异构加速处理单元202控制连接碰撞传感器203、摄像头204,无线电测距模块205以及地理位置信息传感器210。
其中,惯性导航传感器206与电机数字编码器207配合构成相应的运动传感器,以用于检测设备运动状态,通过传感器融合算法计算机器的位姿,来估算机器的地图中的位置,当机器通过摄像头识别到工作区域的边界时,为边界点确定一个大致的坐标,方便绘制工作区域地图。
碰撞传感器203,期主要用于记录当前地表的障碍物,对机器视觉识别算法作为补充,根据地表障碍物,辅助建立工作任务区。
异构加速处理单元202,作为核心处理单元,作为举例其主要包括:GPU, FPGA,DSP,NCU,人工智能ASIC,通过并行计算或模型预处理提升算法的处理速度和效率。
地理位置信息传感器210,包括:卫星定位系统,GNSS RTK,GNSS RTD,获得经纬度等地理位置信息。
无线电测距模块205,优选为基站无线电测距传感器,用于空间定位参考,以对设备运行的累积误差进行修正。包括UWB超宽带测距模块,蓝牙测距模块中的一种。由于无线电测距精度较高,并且无累积误差,可使用传感器融合算法计算出一个相对准确的位置。
本方案中通过异构加速处理单元202与摄像头204、地理位置信息传感器 210、无线电测距模块205等配合,通过算法和深度学习并行加速处理多个传感器的大量数据,筛选出靠地貌的可靠位置特征,及地表特征,确定工作设备 200在工作地图中的精确位置。
由上可知,据此构成的工作设备200在运行时,通过AI机器视觉算法与相应的传感器融合,通过机器视觉摄像头传感器用于获取机器下前方的图像,输入到异构加速处理单元进行AI算法运算处理,识别是否为工作区域边界。
进一步的,本工作设备200的运行过程如下:
首先将工作设备200放置在室外工作区域内的任意位置,设定工作设备 200进入建立地图模式。
接着,工作设备200开始初次建立地图;工作设备200从起点直线行走,当机器视觉算法识别出非机器预设的工作区域,进行随机角度的转向,依此类推进行随机的乒乓行走,由此采集最少六个点以上的工作区域边界点,优选为10个以上的工作区域边界点;并通过传感器融合算法计算出每个工作区域边界点的大致坐标。
最后,工作设备200通过地图生成算法绘制出初次的工作区域地图。
另外,本工作设备200针对绘制的初次工作区域地图在后续的工作过程中还会对初次工作区域地图进行进一步的完善。
具体的,本工作设备200在绘制出初次的工作区域地图后,通过初次工作区域地图进行工作区域的路径规划,并基于该路径进行覆盖式工作。
工作设备200针对初次生成的工作区域地图,在后期的覆盖式工作过程中,将同时通过视觉识别,优化,完善初次生成的工作地图,通过多次迭代,最终生成一个包含有完整边界的工作地图。
由上可知,本实例给出的方案能够自动并准确的构建精准的工作区域地图,其相对于现有技术来说具有如下的优点:
1.本方案相对原有技术方案节省大量人力,免布线,免测绘,使得设备自主智能识别工作区域,自动规划部分工作禁区。
2.本方案长期维护比较方便,使用与第一次建立地图的方式同样的方法,迅速获得地图更新。
3.本方案所建立的地图多维化,相比较普通地图,含有视觉边界信息、边界点坐标信息以及工作范围区域等信息。
4.本方案建立地图迅速,由处理器进行处理,区域内地图六个以上边界点就能使用,边界点采集完成可以在几秒钟内输出边界所有点的坐标。
最后需要说明的,上述本实例中的方法,或特定系统单元、或其部份单元,为纯软件架构,可以透过程序代码布设于实体媒体,如硬盘、光盘片、或是任何电子装置(如智能型手机、计算机可读取的储存媒体),当机器加载程序代码且执行(如智能型手机加载且执行),机器成为用以实行本发明的装置。上述本发明的方法与装置亦可以程序代码型态透过一些传送媒体,如电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送,当程序代码被机器(如智能型手机)接收、加载且执行,机器成为用以实行本发明的装置。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (12)
1.室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,包括:
首先,使得工作设备在需要建立工作地图的室外区域内的任意位置自行沿任意方向移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界,所述工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定;
接着,使得到达工作区域边界的工作设备自行沿随机角度转向并移动,直至达到位于移动方向上的工作区域边界,所述工作区域边界由工作设备在移动过程中自行识别确定,并重复此过程;
最后,基于工作设备每次所到达的工作区域边界点的位置信息绘制出初次的工作区域地图。
2.根据权利要求1所述的室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,所述方法在工作设备的移动过程中同步获取工作设备所在位置的室外真实工作场景的视频图像,据此识别确定位于工作设备所在移动路线方向上的工作区域边界。
3.根据权利要求1所述的室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,所述方法基于工作设备所在位置的室外真实工作场景的图像信息进行深度学习的异构加速处理,区分工作区域与非工作区域,以识别出工作区域边界。
4.根据权利要求1所述的室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,所述方法在工作设备每次达到工作区域边界时,确定记录工作设备所在工作区域边界点的位置信息。
5.根据权利要求1所述的室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,所述方法在工作设备完成预定数量的工作区域边界点采集后,再确定每个工作区域边界点的位置信息。
6.根据权利要求1所述的室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,所述方法中工作设备可以沿某一预设角度进行转向。
7.根据权利要求1所述的室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,所述方法基于确定的所有工作区域边界点的位置信息构建封闭图形,以形成初次的工作区域地图,将初次构建的工作区域地图用于后续的路径规划。
8.根据权利要求1所述的室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,所述方法中还包括对初次工作区域地图进行完善的步骤。
9.根据权利要求8所述的室外区域的工作地图自动建立方法,其特征在于,所述方法在工作设备基于初次工作区域地图进行工作过程中,继续实时识别区分工作区域和非工作区域,并且在到达边界时,继续记录相应的工作区域边界点的位置信息;基于所增加的工作区域边界点的位置信息来进一步完善所构建的工作区域地图。
10.室外区域工作地图的自动建立装置,其特征在于,包括:
控制单元,所述控制单元控制工作设备移动及转向;
工作区域边界识别单元,所述工作区域边界识别单元识别位于工作设备移动方向上的工作区域边界;
位置信息采集单元,所述位置信息采集单元采集工作设备所到达移动方向上的工作区域边界点的位置信息;
工作地图生成单元,所述工作地图生成单元基于位置信息采集单元所采集的工作区域边界点的位置信息绘制出初次的工作区域地图。
11.存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其特征在于,所述程序执行权利要求1-9中任一项所述的工作地图自动建立方法。
12.工作设备,所述工作设备内置有控制软件,其特征在于,所述控制软件执行权利要求1-9中任一项所述的工作地图自动建立方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911360558.XA CN111199677B (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种室外区域的工作地图自动建立方法,装置,存储介质及工作设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911360558.XA CN111199677B (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种室外区域的工作地图自动建立方法,装置,存储介质及工作设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111199677A CN111199677A (zh) | 2020-05-26 |
CN111199677B true CN111199677B (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=70746613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911360558.XA Active CN111199677B (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种室外区域的工作地图自动建立方法,装置,存储介质及工作设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111199677B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112180945B (zh) * | 2020-10-22 | 2023-08-04 | 南京苏美达智能技术有限公司 | 一种自动生成障碍物边界的方法及自动行走设备 |
CN113885495B (zh) * | 2021-09-29 | 2024-08-20 | 上海菲蒽蔓机器人科技有限公司 | 一种基于机器视觉的室外自动工作控制系统、方法及设备 |
WO2023155160A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Beijing Smorobot Technology Co., Ltd | Swimming pool map boundary construction and swimming pool cleaning methods and apparatuses, and electronic device |
WO2023155159A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Beijing Smorobot Technology Co., Ltd | Wall collision u-turning method and apparatus for swimming pool cleaning robot, and swimming pool edge cleaning method and apparatus |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102018481A (zh) * | 2009-09-11 | 2011-04-20 | 德国福维克控股公司 | 驱动清洁机器人的方法 |
CN102890507A (zh) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | 鸿奇机器人股份有限公司 | 自走机器人、清洁机器人及其定位方法 |
CN103054522A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 河海大学 | 基于视觉测量的清洁机器人系统及其测控方法 |
CN204374771U (zh) * | 2015-01-14 | 2015-06-03 | 上海物景智能科技有限公司 | 实现清扫机器人地图边界建模的装置以及清扫机器人 |
CN106292654A (zh) * | 2015-06-03 | 2017-01-04 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 一种绘制区域地图的方法和装置 |
CN106647765A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-10 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种基于割草机器人的规划平台 |
CN106647774A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-05-10 | 南京罗普森智能科技有限公司 | 实现室内扫地机器人自主探索建图及自主路径覆盖的方法 |
CN108733060A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-02 | 北京智行者科技有限公司 | 一种作业地图信息的处理方法 |
CN109682368A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-26 | 上海肇观电子科技有限公司 | 机器人及地图构建方法、定位方法、电子设备、存储介质 |
CN110455306A (zh) * | 2018-05-07 | 2019-11-15 | 南京图易科技有限责任公司 | 一种基于深度学习的机器人场景识别与语义导航地图标注方法 |
CN110568849A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-13 | 杭州晶一智能科技有限公司 | 室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法 |
-
2019
- 2019-12-25 CN CN201911360558.XA patent/CN111199677B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102018481A (zh) * | 2009-09-11 | 2011-04-20 | 德国福维克控股公司 | 驱动清洁机器人的方法 |
CN102890507A (zh) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | 鸿奇机器人股份有限公司 | 自走机器人、清洁机器人及其定位方法 |
CN103054522A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 河海大学 | 基于视觉测量的清洁机器人系统及其测控方法 |
CN204374771U (zh) * | 2015-01-14 | 2015-06-03 | 上海物景智能科技有限公司 | 实现清扫机器人地图边界建模的装置以及清扫机器人 |
CN106292654A (zh) * | 2015-06-03 | 2017-01-04 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 一种绘制区域地图的方法和装置 |
CN106647765A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-10 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种基于割草机器人的规划平台 |
CN106647774A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-05-10 | 南京罗普森智能科技有限公司 | 实现室内扫地机器人自主探索建图及自主路径覆盖的方法 |
CN110455306A (zh) * | 2018-05-07 | 2019-11-15 | 南京图易科技有限责任公司 | 一种基于深度学习的机器人场景识别与语义导航地图标注方法 |
CN108733060A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-02 | 北京智行者科技有限公司 | 一种作业地图信息的处理方法 |
CN109682368A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-26 | 上海肇观电子科技有限公司 | 机器人及地图构建方法、定位方法、电子设备、存储介质 |
CN110568849A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-13 | 杭州晶一智能科技有限公司 | 室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111199677A (zh) | 2020-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111199677B (zh) | 一种室外区域的工作地图自动建立方法,装置,存储介质及工作设备 | |
CN106980320B (zh) | 机器人充电方法及装置 | |
US8340438B2 (en) | Automated tagging for landmark identification | |
CN109901590B (zh) | 桌面机器人的回充控制方法 | |
CN113296495B (zh) | 自移动设备的路径形成方法、装置和自动工作系统 | |
US8396597B2 (en) | Distributed robotic guidance | |
Wang et al. | Intelligent vehicle self-localization based on double-layer features and multilayer LIDAR | |
EP2287694B1 (en) | Distributed visual guidance for a mobile robotic device | |
CN102116625B (zh) | 巡线机器人gis-gps导航方法 | |
KR20180079428A (ko) | 자동 로컬리제이션을 위한 장치 및 방법 | |
CN102368158B (zh) | 一种果园机械导航定位方法 | |
CN104714547A (zh) | 带有相机的自主园林车辆 | |
CN105204505A (zh) | 一种基于扫地机器人定位视频采集和制图的系统及方法 | |
CN113675923B (zh) | 充电方法、充电装置及机器人 | |
CN110895334A (zh) | 基于激光雷达和gps融合虚拟墙无人清扫车校准装置及方法 | |
CN113885495A (zh) | 一种基于机器视觉的室外自动工作控制系统、方法及设备 | |
CN114898205A (zh) | 一种信息确定方法、设备和计算机可读存储介质 | |
WO2023274339A1 (zh) | 自动工作系统 | |
CN112991440A (zh) | 车辆的定位方法和装置、存储介质和电子装置 | |
US20220137631A1 (en) | Autonomous work machine, control device, autonomous work machine control method, control device operation method, and storage medium | |
AU2023201850B2 (en) | Method for determining information, remote terminal, and mower | |
CN116088533B (zh) | 信息确定方法、远程终端、设备、割草机及存储介质 | |
US20230210050A1 (en) | Autonomous mobile device and method for controlling same | |
CN116736865A (zh) | 信息确定方法、远程终端、设备、割草机及存储介质 | |
CN113110411A (zh) | 视觉机器人回基站控制方法、装置及割草机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240723 Address after: 200331, No. 7, Lane 111, Qilianshan Road, Putuo District, Shanghai Patentee after: Shanghai Feynman Robot Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 200090 No. 588, Longchang Road, Yangpu District, Shanghai_ Room 2509-3, 25th floor, No. 1 Patentee before: BONGOS ROBOTICS SHANGHAI Co.,Ltd. Country or region before: China |