用于自移动机器人栅格地图的创建方法(2)

蒙皮板的等效原则为刚度等效原则，该原则就是将同一集中荷载 p 分别作用于蒙皮单元顶部和等效杆件结构的顶部，使二者产生相等的侧向变形，用对角拉压杆的结构模型来代替蒙皮单元，如图 4.3、4.4 所示。各障碍物的具体描述如下表1所示.表1： 障碍物的数学描述编号 障碍物名称 左下顶点坐标 其它特性描述 正方形 300， 400 边长200 圆形 圆心坐标 550， 450 ，半径70 平行四边形 360， 240 底边长140，左上顶点坐标 400， 330 三角形 280， 100 上顶点坐标 345， 210 ，右下顶点坐标 410， 100 正方形 80， 60 边长150 三角形 60， 300 上顶点坐标 150， 435 ，右下顶点坐标 235， 300 长方形 0， 470 长220，宽60 平行四边形 150， 600 底边长90，左上顶点坐标 180， 680 长方形 370， 680 长60，宽120 正方形 540， 600 边长130 正方形 640， 520 边长80 长方形 500， 140 长300，宽60 已知机器人直线行走速度个单位，转弯时的速度为，其中为转弯半径。其思路为：以二值化图像左上角顶点为图像原点，从左向右，至上而下扫描图像像素，以每一个扫描到的像素为新的原点(x0,y0)，取其水平和垂直线为横纵坐标，在以(x0,y0)为起点的对角射线line上，若连续的像素点{d0,d1,…,dn}在横纵坐标上的投影像素值均为255，以此来刻画视频窗口的边缘，且l=yn-y0≥h/2,其中yn为连续像素的终点dn的纵坐标，h为显示屏的高度，h/2为统计角度窗口高度应满足的阈值，则(x0,y0)为视频窗口的起始点，l为窗口高度，如图7所示。

[0016]图3和图4为本发明对图1中初始栅格地图进行更新的栅格地图。如图3并结合图4所示，以初始栅格地图中栅格的顶点为中心辐射至单元格大小，形成新的栅格地图。其方法具体为:以图1中初始栅格地图中栅格的顶点为中心辐射至单元格大小，即以初始栅格地图中每个单元格的顶点为中心辐射至单元格大小，形成虚线所示栅格，虚线所示栅格即新的栅格地图中的单元格，在初始栅格地图中栅格的顶点成为新的栅格地图单元格的中心点，进一步，清除初始栅格地图，在整个地图中仅剩下如图4所示虚线栅格，即完成地图更新，将初始栅格地图更新为新的栅格地图。需要指出的是，在地图更新的过程中，在先障碍物区域X的位置及大小不变，则在新的栅格地图中，在先障碍物区域X如图4所

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[0017]图5是本发明在新的栅格地图中形成的最终障碍物区域。其方法具体为:在图4的基础上，把含有在先障碍物区域的单元格定义为最终障碍物区域Z，完成自移动机器人栅格地图的创建。

[0018]将图5中最终障碍物区域Z与图2中通过膨胀算法所得的障碍物区域Y相比，不难看出最终障碍物区域Z小于障碍物区域Y，也就是说本发明在解决机器人膨胀障碍物问题的同时有效控制了在先障碍物区域X扩大的距离，使机器人躲避障碍物时运动更加灵活。

[0019]综上所述，本发明提供了一种用于自移动机器人栅格地图的创建方法，在使用栅格法划分环境的基础上，对初始栅格地图进行更新，通过以初始栅格地图的顶点为中心扩展一个单元格形成新的栅格地图，在新的栅格地图中，把含有在先障碍物区域的单元格定义为最终障碍物区域。移动机器人地图创建这样既解决了初始栅格地图碰撞障碍物的问题，也解决了采用膨胀算法移动机器人不够灵活的问题，同时避免了采用细化单元格导致的运算量过大的问题。

【主权项】

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