專利名稱：使用特征點(diǎn)來劃分區(qū)域的設(shè)備、方法、介質(zhì)和移動(dòng)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及一種通過使用特征點(diǎn)來劃分區(qū)域的設(shè)備、方法和介質(zhì)以及使 用所述設(shè)備、方法和介質(zhì)的移動(dòng)機(jī)器人，更具體地講，涉及一種通過從特征 點(diǎn)提取通路(gateway)的兩個(gè)端點(diǎn)來劃分區(qū)域的設(shè)備、方法和介質(zhì)以及使用 所述設(shè)備、方法和介質(zhì)的移動(dòng)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
通常，作為工業(yè)自動(dòng)化的一部分，為工業(yè)目的開發(fā)了機(jī)器人以將其用于 重復(fù)操作。近年來，除了工業(yè)機(jī)器人，各種機(jī)器人(具體地講，在家庭或辦 公室中自己移動(dòng)以代替人來工作的人性化的機(jī)器人)被投入實(shí)際使用。例如， 機(jī)器人包括機(jī)器人清潔器、安全機(jī)器人、向?qū)C(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等。
在諸如機(jī)器人清潔器的移動(dòng)機(jī)器人中，必須區(qū)分區(qū)域以進(jìn)行打掃。例如， 在機(jī)器人清潔器中，如果用戶發(fā)出打掃區(qū)域(例如，房間、客廳和廚房)的 命令，則機(jī)器人清潔器應(yīng)該能夠區(qū)分和識(shí)別房間、客廳和廚房以進(jìn)行打掃。 為了執(zhí)行這些操作，機(jī)器人應(yīng)該能夠?qū)⒄麄€(gè)空間正確地顯示為網(wǎng)格地圖，在 機(jī)器人中存儲(chǔ)的網(wǎng)格地圖應(yīng)該被劃分成諸如房間和客廳的區(qū)域(拓樸地圖)， 以允許用戶發(fā)出打掃區(qū)域的命令。
作為劃分區(qū)域的方法，公知的方法有這樣一種方法將大門識(shí)別為劃分 區(qū)域的參考。公開了一種通過識(shí)別進(jìn)口門來劃分房間的方法(例如，參看第 2005-211359號(hào)日本專利)，在這種方法中，機(jī)器人清潔器識(shí)別安裝在房間入 口的附近的路標(biāo)，以在移動(dòng)的同時(shí)通過使用傳感器和相機(jī)來檢測(cè)房門，從而 執(zhí)行打掃。在這種方法中存在一些問題。應(yīng)該為每個(gè)入口門安裝路標(biāo)，這有 些麻煩。因此，如果入口門很多，則成本高。此外，如果改變打掃的空間， 則應(yīng)該重新安裝^各標(biāo)。圖1是順序地顯示通過用Voronoi圖檢測(cè)窄路徑來繪制拓樸地圖的方法 的示圖。首先，當(dāng)在自由空間的所有網(wǎng)格中獲得障礙物之間的最短距離時(shí)， 通過連接最短距離的中心點(diǎn)來繪制Voronoi圖(圖1的(B))。 Voronoi圖的 每一點(diǎn)具有距障礙物的最短距離的值，在最短距離具有局部最小值的情況下， 當(dāng)沿Voronoi圖定義X軸并將每一點(diǎn)到障礙物的距離定義為Y軸時(shí)，Voronoi 圖的點(diǎn)，即，具有局部最小值的Voronoi圖的點(diǎn)被確定為臨界點(diǎn)(圖1的(C))。 接著，通過連接距每一臨界點(diǎn)最短的點(diǎn)來繪制臨界線(圖1的(D))。這種 臨界線是通過Voronoi圖提取的窄路徑。由臨界線劃分的每一區(qū)域變成拓樸區(qū) 域(圖1的(E))。
在現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)閼?yīng)該獲得從自由空間的所有網(wǎng)格到障礙物的最短距 離，所以需要大量計(jì)算。另外，由于實(shí)際的地圖有太多的不一致，所以產(chǎn)生 了不必要的臨界點(diǎn)，從而在拓樸地圖中產(chǎn)生了不期望的細(xì)微區(qū)域。
以下描述的示例性實(shí)施例克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，并提供通過從 特征點(diǎn)檢測(cè)通路來劃分區(qū)域以降低計(jì)算量的設(shè)備、方法和介質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的方法，所述 方法包括通過使用多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)形成網(wǎng)格地圖，其中，通過檢測(cè)與障礙物之 間的距離獲得所述網(wǎng)格點(diǎn)；從網(wǎng)格地圖提取特征點(diǎn)；從特征點(diǎn)提取包括在區(qū) 域劃分元素的范圍中的候選特征點(diǎn)對(duì)；從候選特征點(diǎn)對(duì)提取滿足區(qū)域劃分元 素的要求的最終特征點(diǎn)對(duì)；通過將最終特征點(diǎn)對(duì)彼此連接來形成臨界線；和 根據(jù)具有通過連接臨界線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲線的區(qū)域之間的大小關(guān)系 形成最終區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的設(shè)備。所述 設(shè)備可包括網(wǎng)格地圖生成單元，通過使用多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)形成網(wǎng)格地圖，其中， 通過檢測(cè)與障礙物之間的距離獲得所述網(wǎng)格點(diǎn)；特征點(diǎn)提取單元，從網(wǎng)格地 圖提取特征點(diǎn)；候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元，從特征點(diǎn)提取包括在區(qū)域劃分元素 的范圍之內(nèi)的候選特征點(diǎn)對(duì)；最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元，從候選特征點(diǎn)對(duì)提取 滿足區(qū)域劃分元素的要求的最終特征點(diǎn)對(duì)；臨界線形成單元，通過連接最終 特征點(diǎn)來形成臨界線；和區(qū)域形成單元，根據(jù)連接臨界線和網(wǎng)格地圖的閉合 曲線形成的區(qū)域之間的大小關(guān)系形成最終區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的 一方面，提供一種通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的設(shè)備的機(jī)器
人。所述設(shè)備可包括網(wǎng)格地圖生成單元、特征點(diǎn)提取單元、候選特征點(diǎn)對(duì) 提取單元、最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元、臨界線形成單元、區(qū)域形成單元、拓樸 地圖繪制單元和顯示單元，當(dāng)選擇在顯示裝置上可識(shí)別地顯示的拓樸地圖的 預(yù)定區(qū)域時(shí)，自動(dòng)打掃所述區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種具有通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的設(shè)備的 機(jī)器人。所述設(shè)備包括網(wǎng)格地圖生成單元，通過使用多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)形成網(wǎng)格 地圖，其中，通過檢測(cè)與障礙物之間的距離獲得所述網(wǎng)格點(diǎn)；特征點(diǎn)提取單 元，從網(wǎng)格地圖提取特征點(diǎn)；候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元，從特征點(diǎn)提取包括在 區(qū)域劃分元素的范圍之內(nèi)的特征點(diǎn)對(duì)；最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元，從候選特征 點(diǎn)對(duì)提取滿足區(qū)域劃分元素的要求的最終特征點(diǎn)對(duì)；臨界線形成單元，通過 連接最終特征點(diǎn)對(duì)來形成臨界線；區(qū)域形成單元，根據(jù)連接臨界線和網(wǎng)格地 圖的閉合曲線形成的區(qū)域之間的大小關(guān)系形成最終區(qū)域；拓樸地圖形成單元， 基于最終區(qū)域形成拓樸地圖；和顯示單元，在顯示裝置上顯示拓樸地圖，其 中，當(dāng)選擇在顯示裝置上可識(shí)別地顯示的拓樸地圖的預(yù)定區(qū)域時(shí)，自動(dòng)打掃 所述區(qū)域。
根據(jù)另 一方面，提供了存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的方法的計(jì)算機(jī)可讀指令的至少 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。


從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述，這些和/或其他方面、特 點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，并更容易理解，其中
圖1是順序地顯示通過用Voronoi圖檢測(cè)窄路徑來繪制拓樸地圖的方法的 示圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的通過使用特征點(diǎn)來劃分區(qū)域的方 法的流程圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的通過使用網(wǎng)格點(diǎn)產(chǎn)生的網(wǎng)格地圖 以及從網(wǎng)格地圖中提取的特征點(diǎn)的示圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的提取最終特征點(diǎn)對(duì)的圖2的操作S220 的詳細(xì)流程圖5A、圖5B和圖5C是基于對(duì)通路的要求從候選特征點(diǎn)對(duì)中提取最終
特征點(diǎn)對(duì)的圖3的部分A的放大示圖6A和圖6B是圖3的部分A的放大示圖，圖6A和圖6B顯示了通過
比較將連接候選特征點(diǎn)的線和網(wǎng)格地圖30連接到房間的邊界形成的閉合曲
線的長(zhǎng)度，從候選特征點(diǎn)對(duì)中提取最終特征點(diǎn)對(duì)的過程；
圖7是根據(jù)示例性實(shí)施例的形成區(qū)域的圖2的操作S240的詳細(xì)流程圖； 圖8A、圖8B和圖8C是顯示通過產(chǎn)生的臨界線來形成最終區(qū)域的過程
的示圖9是顯示4艮據(jù)示例性實(shí)施例的產(chǎn)生的拓樸地圖的示圖；和
圖10是根據(jù)示例性實(shí)施例的通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)闡述示例性實(shí)施例，其示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號(hào) 始終表示相同的部件。以下通過參照附圖來描述示例性實(shí)施例以解釋本發(fā)明。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的通過使用特征點(diǎn)來劃分區(qū)域的方 法的流程圖。
根據(jù)該示例性實(shí)施例，通過使用特征點(diǎn)來劃分區(qū)域的方法包括操作 SllO，產(chǎn)生網(wǎng)格地圖30;操作S120，從網(wǎng)格地圖30中提取特征點(diǎn)40;操作 S210，從特征點(diǎn)40中提取候選特征點(diǎn)對(duì)；操作S220,從所述候選特征點(diǎn)對(duì) 中提取具有通路特征的最終特征點(diǎn)對(duì)；操作S230,由所述最終特征點(diǎn)對(duì)來產(chǎn) 生臨界線；和操作S240，刪除由臨界線生成的區(qū)域之間的一些臨界線，以產(chǎn) 生最終區(qū)域。
通過使用特征點(diǎn)來劃分區(qū)域的方法還可包括S250，基于最終區(qū)域產(chǎn)生 拓樸地圖；和操作S260，在顯示裝置上顯示拓樸地圖。
在左邊的操作S100 (圖2)，產(chǎn)生網(wǎng)格地圖30,并提取特征點(diǎn)40,以準(zhǔn) 備檢測(cè)通路。在右邊的操作S200 (圖2)，從特征點(diǎn)40中檢測(cè)通路，以最終 產(chǎn)生拓樸地圖。
例如，具有能夠檢測(cè)距障礙物的距離的一個(gè)或多個(gè)傳感器的機(jī)器人清潔 器在自由空間的整個(gè)區(qū)域中自主地移動(dòng)，以檢測(cè)障礙物。在通常家庭用的移 動(dòng)機(jī)器人的情況下，障礙物指的是一種結(jié)構(gòu)，例如，建筑物的內(nèi)壁和家具。 然而，移動(dòng)機(jī)器人還可在其他環(huán)境下使用，障礙物可包括其他結(jié)構(gòu)。移動(dòng)機(jī) 器人檢測(cè)距障礙物的距離，以獲得包括多個(gè)點(diǎn)的網(wǎng)格點(diǎn)。用于檢測(cè)距障礙物
的距離的傳感器可使用紅外線、激光或超聲波，但是使用并不限于此，各種 方法可被實(shí)現(xiàn)。
由從在機(jī)器人行進(jìn)的同時(shí)獲得的多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)中提取的外部線(external line)形成網(wǎng)格地圖30。因此，移動(dòng)機(jī)器人可從由傳感器獲得的多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn) 來產(chǎn)生網(wǎng)格地圖30。
從多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)和網(wǎng)格地圖30中提取特征點(diǎn)40 (S120)，特征點(diǎn)40指的 是建筑物的內(nèi)壁的角和/或結(jié)構(gòu)的邊。
RANSAC(隨機(jī)采樣一致性)算法可被用于提取特征點(diǎn)40。通過RANSAC 算法，從多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)中提取多個(gè)線，因此，通過使用線交叉的點(diǎn)來提取特征 點(diǎn)40。
另外，通過使用SLAM (同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建)算法，可提取特征點(diǎn)40。 通過SLAM算法，基于距離傳感器獲得的特征點(diǎn)和用于更新的機(jī)器人的編碼 器信息來假設(shè)移動(dòng)機(jī)器人的位置和外圍地圖，從而產(chǎn)生包括特征點(diǎn)的地圖。 在IEEE Transactions on Robotics and Automation的2001年6月第17巻第3 期的"i倉文 "A Solution to the Simultaneous Localization and Map Building Problem"中詳細(xì)/>開了 SLAM (同時(shí)定位和地圖創(chuàng)建)算法，因此將省略對(duì)
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的通過使用網(wǎng)格點(diǎn)產(chǎn)生的網(wǎng)格地圖 30以及從網(wǎng)格地圖30中提取的特征點(diǎn)40的示圖。 以下，網(wǎng)格地圖表示由障礙物占用的網(wǎng)格。
30以及從網(wǎng)格地圖30中提取的特征點(diǎn)40的示圖。圖3 (左側(cè))是顯示從網(wǎng) 格地圖30提取的特征點(diǎn)40的示圖。如圖所示，大多數(shù)特征點(diǎn)40存在于網(wǎng)格 地圖30上，具體地講，特征點(diǎn)40存在于網(wǎng)格地圖30中線的端點(diǎn)相遇的角。
在從網(wǎng)格地圖30中提取特征點(diǎn)40之后，從特征點(diǎn)40中提取區(qū)域劃分元 素的范圍內(nèi)包括的候選特征點(diǎn)對(duì)(S210)。通常，將區(qū)域劃分成房間和客廳的 區(qū)域劃分元素可以是諸如入口門的通路。
從特征點(diǎn)40中提取被假設(shè)為通路的兩個(gè)端點(diǎn)的候選特征點(diǎn)對(duì)。由于通路 的兩個(gè)端點(diǎn)是邊，所以在提取期間它們被識(shí)別為特征點(diǎn)40。例如，通路可以 是門，門通常具有恒定范圍內(nèi)的大小。另外，在整個(gè)空間，門可具有一致的 大小。因此，如果從提取的特征點(diǎn)40之間的距離來提取與門的寬度相應(yīng)的特 征點(diǎn)對(duì)，則候選特征點(diǎn)對(duì)之一變成與通^各相應(yīng)的特征點(diǎn)對(duì)。
通常，當(dāng)不包括框架時(shí)，作為通路的木制的門的大小如下(單位mm)。 2037至2040 (高)* 937至940 (寬)* 36 (厚度) 2037至2040 (高)* 837至840 (寬)* 36 (厚度) 2037至2040 (高)* 737至740 (寬)* 36 (厚度)。
因此，作為門(通路的示例)的候選的特征點(diǎn)40之間的距離在最小73.7cm 至最大94.0cm的范圍內(nèi)。因此，與門相應(yīng)的特征點(diǎn)對(duì)在73.7cm至94.0cm的 范圍內(nèi)的特征點(diǎn)對(duì)之中。
當(dāng)產(chǎn)生了網(wǎng)格地圖30時(shí)，以恒定間隔形成網(wǎng)格點(diǎn)，從而可能正好在邊緣 點(diǎn)處沒有形成網(wǎng)格點(diǎn)。因此，特征點(diǎn)40可能不指示準(zhǔn)確的邊緣點(diǎn)。因此，期 望考慮因?yàn)榫W(wǎng)格點(diǎn)的間隔而產(chǎn)生的噪聲。在這方面，優(yōu)選地，在考慮由于通 路(例如門)的寬度范圍內(nèi)的網(wǎng)格點(diǎn)的間隔而產(chǎn)生的噪聲的范圍內(nèi)來提取候 選特征點(diǎn)對(duì)。例如，如果網(wǎng)格點(diǎn)的間隔是lcm,則可提取72.7cm到95.0cm 范圍內(nèi)的特征點(diǎn)對(duì)。因?yàn)榭赡艽嬖谶@樣的通路，例如一般門寬度范圍之外的 門，所以可基于用戶直接輸入的寬度來提取候選特征點(diǎn)對(duì)。
接著，在上述操作中的提取的候選特征點(diǎn)對(duì)中提取滿足區(qū)域劃分元素的 要求的最終特征點(diǎn)對(duì)(S220)。例如，如果區(qū)域劃分元素是入口門(作為通路 的示例)，門的兩邊連接到墻壁；因此，兩個(gè)邊被示出，以被連接到網(wǎng)格地圖 30的墻壁。另一方面，如果入口門被打開，則在入口門之間不存在障礙物， 因此，在網(wǎng)格地圖30中沒有示出入口門之間的空間。另外，通過連接指示入 口門的候選特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地圖30而形成的閉合曲線的長(zhǎng)度應(yīng)該具有 與房間的邊界長(zhǎng)度實(shí)質(zhì)相等的長(zhǎng)度。從多個(gè)候選特征點(diǎn)對(duì)中提取滿足區(qū)域劃 分元素的要求的特征點(diǎn)對(duì)，以獲得最終特征點(diǎn)對(duì)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的提取最終特征點(diǎn)對(duì)的圖2的操作S220 的詳細(xì)流程圖。
如上所述，在通路(例如，入口門)之間不存在障礙物，在網(wǎng)格地圖30 中沒有示出入口門。因此，如果特征點(diǎn)對(duì)的線與網(wǎng)格地圖30重疊，則因?yàn)橹?疊的對(duì)不是指示入口的特征點(diǎn)對(duì)，所以可從候選特征點(diǎn)對(duì)中排除所述重疊的 特征點(diǎn)對(duì)(S222)。當(dāng)確定連接特征點(diǎn)對(duì)的線與網(wǎng)格地圖30是否重疊時(shí)，優(yōu) 選地，如果在它們之間可插入預(yù)定間隔，則確定所述線與網(wǎng)格地圖30重疊。 這是因?yàn)?，可以不從網(wǎng)格地圖30提取特征點(diǎn)40,并且特征點(diǎn)40可不存在于
網(wǎng)格地圖30上。然而，由于從網(wǎng)格地圖30提取特征點(diǎn)，所以即使特征點(diǎn)位
于網(wǎng)格地圖30之外，特征點(diǎn)也可能位于與網(wǎng)格地圖30非常相鄰的位置。在 下面的描述中，只要特征點(diǎn)40位于與網(wǎng)格地圖30非常相鄰的位置，存在于 網(wǎng)格地圖30的邊上的特征點(diǎn)40甚至沒有必要與網(wǎng)格地圖30重疊。
另外，如上所述，由于通路(例如，入口門)的兩個(gè)邊連接到墻壁，所 以在網(wǎng)格地圖30中沒有示出連接特征點(diǎn)的線，但是每個(gè)特征點(diǎn)對(duì)都連接到其 他的特征點(diǎn)40，從而形成網(wǎng)格地圖30。因此，如果特征點(diǎn)40與通路(例如， 入口門)相應(yīng)，則特征點(diǎn)對(duì)的每一點(diǎn)都應(yīng)該存在于網(wǎng)格地圖30上。因此，如 果形成對(duì)的特征點(diǎn)不存在于網(wǎng)格地圖30上，則從候選特征點(diǎn)對(duì)中排除該對(duì) (S224 )。
即使經(jīng)過上述兩個(gè)操作(S222和S224 )之后，在候選特征點(diǎn)對(duì)中還可能 存在作為不是用于指示通路(例如，入口門)的最終特征點(diǎn)對(duì)的特征點(diǎn)對(duì)。 通過連接候選特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地圖30而形成的閉合曲線的長(zhǎng)度的總和 應(yīng)該與房間邊界實(shí)質(zhì)上相等?？啥x房間邊界的范圍，以與整個(gè)自由空間的 大小成比例。例如，在45碎(面積單位)的住宅的情況下，標(biāo)準(zhǔn)房間的大小 在61112至701112的范圍內(nèi)，其邊界在10m至40m的范圍內(nèi)。因此，如果閉合 曲線的長(zhǎng)度不在房間邊界的范圍內(nèi)，則可被排除(S226)。用戶可直接輸入房 間的周長(zhǎng)，從而可基于該長(zhǎng)度從候選特征點(diǎn)對(duì)中提取最終特征點(diǎn)對(duì)。
參照?qǐng)D5A、圖5B、圖5C、圖6A和圖6B,將舉例描述從候選特征點(diǎn)對(duì) 中獲得最終特征點(diǎn)對(duì)的過程。
圖5A、圖5B和圖5C是圖3的部分A的放大示圖，基于對(duì)大門的要求 從候選特征點(diǎn)對(duì)中提取最終特征點(diǎn)對(duì)。
在圖5A中示出基于入口門(1、 3、 5、 7、 9和11)(通路的示例)的寬 度從特征點(diǎn)40提取的候選特征點(diǎn)對(duì)。在下文中，候選特征點(diǎn)對(duì)(l、 3、 5、 7、 9和11 )將由自己的標(biāo)號(hào)表示，諸如特征點(diǎn)對(duì)1、特征點(diǎn)對(duì)3。
對(duì)于特征點(diǎn)對(duì)1和特征點(diǎn)對(duì)9，連接特征點(diǎn)40的線與網(wǎng)格地圖30重疊。 因此，特征點(diǎn)對(duì)1 -陂排除在如圖5B所示的最終特征點(diǎn)對(duì)之外。其余候選特征 點(diǎn)對(duì)(3、 5、 7和11 )沒有與網(wǎng)格地圖30重疊。
當(dāng)在圖5B中所示的特征點(diǎn)對(duì)(3、 5、 7和11 )中考慮特征點(diǎn)對(duì)3和特 征點(diǎn)對(duì)5時(shí)，所述對(duì)中的一個(gè)特征點(diǎn)遠(yuǎn)離網(wǎng)格地圖30。因此，網(wǎng)格地圖30 不包括特征點(diǎn)對(duì)3和特征點(diǎn)對(duì)5的所有點(diǎn)。因此，因?yàn)樗鰧?duì)不滿足形成入
口門的特征點(diǎn)40應(yīng)該連接到墻壁的情況，所以特征點(diǎn)對(duì)3和特征點(diǎn)對(duì)5被排 除在最終特征點(diǎn)對(duì)之外。網(wǎng)格地圖30包括其余候選特征點(diǎn)對(duì)(7和11 )的所 有特征點(diǎn)40。
如參照?qǐng)D5A、圖5B和圖5C所述，即使在經(jīng)歷上述兩個(gè)操作之后如圖 6A所示，在候選特征點(diǎn)對(duì)中還存在不是指示入口門的最終特征點(diǎn)對(duì)的特征點(diǎn) 對(duì)。保留有兩個(gè)特征點(diǎn)對(duì)(7和11 ),而房間通常只有一個(gè)門。
圖6A和圖6B是圖3的部分A的放大示圖，圖6A和圖6B顯示了通過 比較將連接候選特征點(diǎn)的線和網(wǎng)格地圖30連接到房間的邊界形成的閉合曲 線的長(zhǎng)度，從候選特征點(diǎn)對(duì)中提取最終特征點(diǎn)對(duì)的過程。
可通過將特征點(diǎn)對(duì)7的線和附圖中由粗線21繪制的網(wǎng)格地圖30連接來 形成閉合曲線。可通過將特征點(diǎn)對(duì)7的線和沿箭頭方向在特征點(diǎn)對(duì)7附近繪 制的網(wǎng)格地圖30連接來形成閉合曲線。在這種情況下，選擇兩個(gè)閉合曲線的 較小區(qū)域以便確定是否滿足最終特征點(diǎn)對(duì)的要求。如果考慮圖6A的粗線21 形成的閉合曲線，則與正常房間的邊界相比，閉合曲線的邊界太小。因此， 特征點(diǎn)對(duì)7被排除在最終特征點(diǎn)對(duì)之外。
如上所述，通過連接特征點(diǎn)對(duì)11和網(wǎng)4各地圖30可形成兩條閉合曲線。 如圖6B所示，由粗線25形成的較小閉合曲線的邊界與正常房間的邊界相似。 因此，滿足上述操作的要求的特征點(diǎn)對(duì)11將變?yōu)樽罱K特征點(diǎn)對(duì)。
在提取最終特征點(diǎn)對(duì)之后，通過連接該對(duì)產(chǎn)生臨界線(S230)。作為產(chǎn)生 整個(gè)區(qū)域的示例，在圖8A中臨界線由虛線繪制，將參照附圖對(duì)其進(jìn)行詳細(xì) 描述。
從由產(chǎn)生的臨界線和網(wǎng)格地圖30形成的區(qū)域中刪除一些臨界線以形成 最終區(qū)域(S240)。
圖7是根據(jù)示例性實(shí)施例的形成區(qū)域的圖2的操作S240的詳細(xì)流程圖。 首先，當(dāng)通過連接臨界線和網(wǎng)格地圖30形成的區(qū)域包括通過連接其他臨 界線和網(wǎng)格地圖形成的區(qū)域時(shí)，如果區(qū)域之間的面積差超過預(yù)定范圍，則從 較大的區(qū)域中分離較小的區(qū)域(S242)。優(yōu)選地，預(yù)定范圍被設(shè)置為最小房間 的面積的一半，大約低于3.3m2。這是因?yàn)椋绻麉^(qū)域之間的面積差大于該范 圍，則通過從較大的區(qū)域減去較小的區(qū)域形成的區(qū)域可包括這樣的區(qū)域，如 房間和客廳。
此外，當(dāng)通過連接臨界線和網(wǎng)格地圖30形成的區(qū)域包括通過連接其他臨
界線和網(wǎng)格地圖形成的區(qū)域時(shí)，如果區(qū)域之間的面積差在預(yù)定范圍之內(nèi)，則 刪除形成較小區(qū)域的臨界線以選擇較大的區(qū)域(S244)。這是因?yàn)椋绻麉^(qū)域 之間的面積差小于該范圍，則通過從較大的區(qū)域減去較小的區(qū)域形成的區(qū)域
太小而難以識(shí)別。通常，優(yōu)選地，預(yù)定范圍凈皮i殳置為最小房間的面積的一半。 參照?qǐng)D8A、圖8B和圖8C，將舉例描述通過臨界線形成可識(shí)別區(qū)域的過程。
圖8A、圖8B和圖8C是顯示通過產(chǎn)生的臨界線來形成最終區(qū)域的過程 的示圖。
在圖8A中示出了從最終特征點(diǎn)對(duì)產(chǎn)生的臨界線(11、 12、 13、 14、 15 和16)。在下文中，臨界線(ll、 12、 13、 14、 15和16)將由自己的標(biāo)號(hào)表 示，如臨界線11、臨界線12。
當(dāng)考慮臨界線11時(shí)，在圖8A中，兩個(gè)箭頭存在于臨界線11的右側(cè)和 左側(cè)。當(dāng)臨界線11沿兩個(gè)箭頭(所述兩個(gè)箭頭位于臨界線的右側(cè))方向連接 到網(wǎng)格地圖30時(shí)形成區(qū)域。此外，當(dāng)臨界線11沿兩個(gè)箭頭(所述兩個(gè)箭頭 位于臨界線的左側(cè))方向連接到網(wǎng)格地圖30時(shí)也形成區(qū)域。在這種情況下， 臨界線將一個(gè)區(qū)域劃分為兩個(gè)區(qū)域，并且選"^奪兩個(gè)區(qū)域中較小的區(qū)域以形成 區(qū)域。因此，通過臨界線11形成圖8B的暗區(qū)域。相同地，通過臨界線(12、 13、 14、 15和16)形成各個(gè)區(qū)域。
即使通過臨界線形成區(qū)域，這些區(qū)域也不是最終區(qū)域。這是因?yàn)椋?一些 區(qū)域彼此重疊，而重疊的區(qū)域應(yīng)該被處理。例如，當(dāng)考慮通過臨界線13和臨 界線14形成的區(qū)域時(shí)，在由各個(gè)臨界線形成的兩個(gè)區(qū)域之間形成了重疊的區(qū) 域。即，由臨界線14形成的區(qū)域包括由臨界線13形成的區(qū)域。在這種情況 下，因?yàn)閮蓚€(gè)區(qū)域之間的差遠(yuǎn)小于最小房間的面積的一半，所以臨界線13被 刪除，并且較大的區(qū)域被選擇。另外在臨界線15和臨界線16的情況下，由 臨界線15形成的區(qū)域纟皮選纟,，而臨界線16被刪除。
在經(jīng)歷刪除一些臨界線的操作之后，臨界線(ll、 12、 14和15)最終保 留，并且所述臨界線顯示在圖8C中。圖8C是顯示在經(jīng)歷刪除一些臨界線的 過程之后最終保留的臨界線的示圖。通過使用臨界線和網(wǎng)格地圖30，整個(gè)區(qū) 域被劃分為五個(gè)最終區(qū)域。
圖9是顯示根據(jù)示例性實(shí)施例的產(chǎn)生的拓樸地圖的示圖。
為了不同的識(shí)別，經(jīng)歷上述操作劃分的區(qū)域的閉合曲線具有彼此不同的圖(S250)。
在繪制拓樸地圖之后，劃分的區(qū)域可具有名稱，如房間1、房間2和客廳。
拓樸地圖可顯示在獨(dú)立的顯示裝置上(S260)。在機(jī)器人清潔器的情況下， 如果用戶選擇任意區(qū)域(房間1、客廳等)進(jìn)行打掃，則機(jī)器人清潔器可識(shí) 別選擇的區(qū)域并進(jìn)行打掃。
圖IO是根據(jù)示例性實(shí)施例的通過使用特征點(diǎn)40劃分區(qū)域的設(shè)備的框圖。 根據(jù)示例性實(shí)施例的通過使用特征點(diǎn)40劃分區(qū)域的設(shè)備包括網(wǎng)格地圖 生成單元310、特征點(diǎn)提取單元320、候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元330、最終特征 點(diǎn)對(duì)提取單元340、臨界線形成單元350和區(qū)域形成單元360，以便將整個(gè)區(qū) 域劃分為可識(shí)別區(qū)域。
劃分區(qū)域的設(shè)備還可包括拓樸地圖繪制單元370和顯示單元380。 網(wǎng)格地圖生成單元310使用通過檢測(cè)距障礙物的距離獲得的多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn) 繪制網(wǎng)格地圖30。此時(shí)，可通過使用紅外線、激光或超聲波來檢測(cè)距障礙物 的距離，但是使用的方法不限于此，并且可通過使用各種方法來檢測(cè)距障礙 物的距離。
特征點(diǎn)提取單元320從由網(wǎng)格地圖生成單元310形成的網(wǎng)格地圖30中提 取特征點(diǎn)40?？赏ㄟ^^f吏用RANSAC算法或SLAM (同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建) 算法提取特征點(diǎn)40以形成特征點(diǎn)地圖，并且提取特征點(diǎn)40的算法不限于此。
候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元330從特征點(diǎn)提取單元320提取的特征點(diǎn)40中提 取在區(qū)域劃分元素的范圍中的特征點(diǎn)對(duì)。當(dāng)提取候選特征點(diǎn)對(duì)時(shí)，區(qū)域劃分 元素的范圍基于諸如入口門的寬度的通路來設(shè)置。優(yōu)選地，在考慮由于網(wǎng)格 點(diǎn)的間隔而添加到通路的寬度的噪聲而設(shè)置的范圍內(nèi)提取特征點(diǎn)對(duì)。
最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元340從候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元330提取的候選特 征點(diǎn)對(duì)中提取滿足區(qū)域劃分元素的要求的特征點(diǎn)。此時(shí)，如果特征點(diǎn)對(duì)的線 與網(wǎng)格地圖30重疊，則重疊的對(duì)被排除以從候選特征點(diǎn)對(duì)中提取最終特征點(diǎn) 對(duì)。此外，如果網(wǎng)格地圖30沒有包括特征點(diǎn)對(duì)40,則特征點(diǎn)對(duì)40被排除以 從候選特征點(diǎn)對(duì)中提取最終特征點(diǎn)對(duì)。如果通過連接特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地 圖30形成的閉合曲線的長(zhǎng)度在預(yù)定范圍之內(nèi)，則該特征點(diǎn)對(duì)從候選特征點(diǎn)對(duì) 中被提取，以變?yōu)樽罱K特征點(diǎn)對(duì)。此時(shí)，所述預(yù)定范圍基于房間的邊界來設(shè) 置。
臨界線形成單元350通過連接從最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元提取的特征點(diǎn)對(duì)
形成臨界線。
區(qū)域形成單元360刪除一些在通過連接臨界線形成單元350生成的臨界 線和網(wǎng)格地圖30的閉合曲線形成的區(qū)域之間的臨界線，并產(chǎn)生最終區(qū)域。此 時(shí)，當(dāng)通過連接臨界線和網(wǎng)格地圖30形成的區(qū)域包括通過連接其他臨界線和 網(wǎng)格地圖30形成的區(qū)域時(shí)，可從較大的區(qū)域中分離較小的區(qū)域。如果區(qū)域之 間的面積差在預(yù)定范圍之內(nèi)，則形成較小區(qū)域的臨界線被刪除，以選擇較大 的區(qū)域。優(yōu)選地，所述預(yù)定范圍設(shè)置為最小房間的面積的一半。
拓樸地圖繪制單元370基于區(qū)域形成單元360形成的最終區(qū)域繪制拓樸 地圖。
顯示單元380在顯示裝置上顯示拓樸地圖。此時(shí)，可通過例如使各個(gè)區(qū) 域具有不同的顏色來識(shí)別各個(gè)區(qū)域，并且用戶可選擇^&此劃分的區(qū)域。
當(dāng)上述裝置安裝在機(jī)器人清潔器中并且用戶在顯示裝置上可識(shí)別地顯示 的拓樸地圖區(qū)域中選4奪預(yù)定區(qū)域時(shí)，^/L器人識(shí)別所選的區(qū)域以自動(dòng)地打掃該 區(qū)域。
除了上述示例性實(shí)施例，本發(fā)明的示例性實(shí)施例也可通過"t丸行介質(zhì)(如 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))中/上的計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令來實(shí)現(xiàn)。所述介質(zhì)可對(duì)應(yīng)于允 許存儲(chǔ)和/或傳輸計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令的任何介質(zhì)。所述介質(zhì)還可包括單獨(dú)的 計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，或者其組合。代碼/指令的示 例包括如通過編譯器產(chǎn)生的機(jī)器代碼和包含可使用解釋器通過計(jì)算裝置等執(zhí) 行的高級(jí)代碼的文件。此外，代碼/指令可包括功能程序和代碼段。
計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令可以以各種方式在介質(zhì)中/上記錄/傳送，所述介質(zhì)
的例子包括可包括計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的磁存儲(chǔ)介 質(zhì)(例如，軟盤、硬盤、磁帶等)、光學(xué)介質(zhì)(例如，CD-ROM、 DVD等)、 磁光介質(zhì)(例如，光軟盤)、硬件存儲(chǔ)裝置(例如，只讀存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取 存儲(chǔ)介質(zhì)、閃存等)和諸如傳輸信號(hào)的載波的存儲(chǔ)/傳輸介質(zhì)。存儲(chǔ)/傳輸介質(zhì) 的例子可包括有線和/或無線傳輸介質(zhì)。所述介質(zhì)還可以是分布式網(wǎng)絡(luò)，從而 計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令可以以分布式方式被存儲(chǔ)/傳送和執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀代碼 /指令可以由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令還可以在至少一個(gè)
專用集成電路(ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)中執(zhí)行，或嵌入其中。 此外，可構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)軟件模塊或者一個(gè)或多個(gè)硬件模塊以便執(zhí)行上
述示例性實(shí)施例的操作。
這里所使用的術(shù)語"模塊"表示，但不限于，執(zhí)行特定任務(wù)的一個(gè)軟件 組件、 一個(gè)硬件組件，多個(gè)軟件組件、多個(gè)硬件組件、 一個(gè)軟件組件和一個(gè) 硬件組件的組合、多個(gè)軟件組件和一個(gè)硬件組件的組合、 一個(gè)軟件組件和多 個(gè)硬件組件的組合或者多個(gè)軟件組件和多個(gè)硬件組件的組合。模塊可被方便 地構(gòu)造為駐留在可尋址存儲(chǔ)介質(zhì)上，并可被構(gòu)造為在一個(gè)或多個(gè)處理器上運(yùn) 行。因此，作為示例，模塊可包括諸如軟件組件、專用軟件組件、面向?qū)ο?的軟件組件、類組件和任務(wù)組件的組件、進(jìn)程、函數(shù)、操作、執(zhí)行線程、屬 性、過程、子程序、程序代碼段、驅(qū)動(dòng)程序、固件、微碼、電路、數(shù)據(jù)、數(shù) 據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、數(shù)組和變量。所述組件或模塊中提供的功能可被組合 為更少的組件或模塊，或者可被進(jìn)一步分為另外的組件或模塊。此外，所述 組件或模塊可在裝置中設(shè)置的至少一個(gè)處理器(例如，中央處理單元(CPU ))
上運(yùn)行。此外，硬件組件的例子包括專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門 陣列(FPGA)。如上所述，模塊還可表示軟件組件和硬件組件的組合。這些 硬件組件還可以是一個(gè)或多個(gè)處理器。
計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是為本發(fā)明的目的而專門 設(shè)計(jì)和構(gòu)建的，或者可以是計(jì)算機(jī)硬件和/或計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的技術(shù)人員公知 的可用類型。
通過使用上述特征點(diǎn)來劃分區(qū)域的方法、設(shè)備和介質(zhì)的示例性實(shí)施例不 限于機(jī)器人清潔器，這些示例性實(shí)施例可應(yīng)用于安全機(jī)器人、向?qū)C(jī)器人、 服務(wù)機(jī)器人、任意移動(dòng)機(jī)器人等。
上述示例性實(shí)施例具有如下的一個(gè)或多個(gè)有益效果。
第一、當(dāng)網(wǎng)格地圖被劃分為可識(shí)別區(qū)域，如房間、客廳等時(shí)，用戶可以 以便利的方式指定區(qū)域。
第二，可通過使用從網(wǎng)格地圖提取的特征點(diǎn)提取臨界線，以便使用較少 的計(jì)算量來簡(jiǎn)單地劃分區(qū)域。
第三，當(dāng)繪制的拓樸地圖被顯示在機(jī)器人清潔器的顯示裝置上，并且用 戶選擇劃分的預(yù)定區(qū)域時(shí)，機(jī)器人清潔器可打掃該區(qū)域。
雖然已經(jīng)顯示和描述了 一些示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域:技術(shù)人員應(yīng)該理 解，在不脫離本發(fā)明的原則和精神的情況下，可以對(duì)這些示例性實(shí)施例進(jìn)行 改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1、一種通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的方法，所述方法包括通過使用多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)形成網(wǎng)格地圖，其中，通過檢測(cè)與障礙物之間的距離獲得所述網(wǎng)格點(diǎn)；從網(wǎng)格地圖提取特征點(diǎn)；從特征點(diǎn)提取包括在區(qū)域劃分元素的范圍中的候選特征點(diǎn)對(duì)；從候選特征點(diǎn)對(duì)提取滿足區(qū)域劃分元素的要求的最終特征點(diǎn)對(duì)；通過將最終特征點(diǎn)對(duì)彼此連接來形成臨界線；和根據(jù)具有通過連接臨界線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲線的區(qū)域之間的大小關(guān)系形成最終區(qū)域。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在形成網(wǎng)格地圖的步驟中，通過使 用紅外線傳感器、激光傳感器或超聲波傳感器中的任意一種來檢測(cè)與障礙物 之間的距離。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，提取特征點(diǎn)的步驟包括通過使用 隨機(jī)采樣一致性算法來提取特征點(diǎn)。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，提取特征點(diǎn)的步驟包括通過使用 同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建算法來提取特征點(diǎn)。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在提取候選特征點(diǎn)對(duì)的步驟中，基 于通路的寬度設(shè)置區(qū)域劃分元素的距離范圍。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，從特征點(diǎn)提取候選特征點(diǎn)對(duì)的步驟 包括提取候選特征點(diǎn)對(duì)，所述候選特征點(diǎn)對(duì)包括在考慮由于通路的寬度的范 圍內(nèi)的網(wǎng)格點(diǎn)之間的間隔造成的噪聲設(shè)置的距離范圍之內(nèi)。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，提取最終特征點(diǎn)對(duì)的步驟包括提 取除了與網(wǎng)格地圖重疊的連接特征點(diǎn)對(duì)的線之外的最終特征點(diǎn)對(duì)。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，提取最終特征點(diǎn)對(duì)的步驟還包括 提取除了不包括在網(wǎng)格地圖中的特征點(diǎn)對(duì)之外的最終特征點(diǎn)對(duì)。
9、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，提取最終特征點(diǎn)對(duì)的步驟還包括提 取這樣的最終特征點(diǎn)對(duì)通過連接特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲線 的長(zhǎng)度在預(yù)定長(zhǎng)度范圍之內(nèi)。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，基于房間的邊界設(shè)置預(yù)定長(zhǎng)度范 圍。
11、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成最終區(qū)域的步驟包括當(dāng)閉合曲線形成的區(qū)域彼此包括，并且所述區(qū)域的面積差超出預(yù)定范圍時(shí)，從較 大的區(qū)域分離較小的區(qū)域。
12、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，形成最終區(qū)域的步驟包括當(dāng)閉 合曲線形成的區(qū)域彼此包括，并且所述區(qū)域的面積差在預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)，刪 除形成較小區(qū)域的臨界線。
13、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，基于最小房間的面積的一半設(shè)置 預(yù)定范圍。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，基于最小房間的面積的一半設(shè)置 預(yù)定范圍。
15、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于在形成最終區(qū)域的步驟中 形成的最終區(qū)域繪制拓樸地圖。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在顯示裝置上顯示拓樸地圖。
17、 一種通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的設(shè)備，所述設(shè)備包括 網(wǎng)格地圖生成單元，通過使用多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)形成網(wǎng)格地圖，其中，通過檢測(cè)與障礙物之間的距離獲得所述網(wǎng)格點(diǎn)；特征點(diǎn)提取單元，從網(wǎng)格地圖提取特征點(diǎn)；候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元，從特征點(diǎn)提取包括在區(qū)域劃分元素的范圍之內(nèi) 的特征點(diǎn)對(duì)；最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元，從候選特征點(diǎn)對(duì)提取滿足區(qū)域劃分元素的要求的最終特征點(diǎn)對(duì)；臨界線形成單元，通過連接最終特征點(diǎn)對(duì)來形成臨界線；和區(qū)域形成單元，根據(jù)連接臨界線和網(wǎng)格地圖的閉合曲線形成的區(qū)域之間的大小關(guān)系形成最終區(qū)域。
18、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，通過使用紅外線傳感器、激光傳 感器或超聲波傳感器中的任意一種來檢測(cè)與障礙物之間的距離。
19、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，通過使用隨機(jī)釆樣一致性算法來 提取特征點(diǎn)。
20、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，通過使用同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建算 法來提取特征點(diǎn)。
21、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，當(dāng)候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元提取候選特征點(diǎn)對(duì)時(shí)，基于通路的寬度設(shè)置區(qū)域劃分元素的范圍。
22、 如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元提取候選 特征點(diǎn)對(duì)，所述候選特征點(diǎn)包括在考慮由于通路的寬度的范圍內(nèi)的網(wǎng)格點(diǎn)之 間的間隔產(chǎn)生的噪聲設(shè)置的距離范圍之內(nèi)。
23、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元提取除了 與網(wǎng)格地圖重疊的連接特征點(diǎn)對(duì)的線之外的最終特征點(diǎn)對(duì)。
24、 如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元提取除了 不包括在網(wǎng)格地圖中的特征點(diǎn)對(duì)之外的最終特征點(diǎn)對(duì)。
25、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元還提取這 樣的最終特征點(diǎn)對(duì)通過連接特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲線的長(zhǎng) 度在預(yù)定長(zhǎng)度范圍之內(nèi)。
26、 如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，基于房間的邊界設(shè)置預(yù)定長(zhǎng)度范圍。
27、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，當(dāng)閉合曲線形成的區(qū)域彼此包括， 并且所述區(qū)域的面積差超出預(yù)定范圍時(shí)，區(qū)域形成單元從較大區(qū)域分離較小 區(qū)域。
28、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，當(dāng)閉合曲線形成的區(qū)域彼此包括， 并且所述區(qū)域的面積差在預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)，形成最終區(qū)域的步驟刪除形成較 小區(qū)域的臨界線。
29、 如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，基于最小房間的面積的一半設(shè)置 預(yù)定范圍。
30、 如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中，基于最小房間的面積的一半設(shè)置 預(yù)定范圍。
31、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，還包括拓樸地圖形成單元，基于最終 區(qū)域繪制拓樸地圖。
32、 如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，還包括顯示裝置，在顯示裝置上顯示 拓樸地圖。
33、 一種具有通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的設(shè)備的機(jī)器人，所述設(shè)備包括 網(wǎng)格地圖生成單元，通過使用多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)形成網(wǎng)格地圖，其中，通過檢測(cè)與障礙物之間的距離獲得所述網(wǎng)格點(diǎn)；特征點(diǎn)提取單元，從網(wǎng)格地圖提取特征點(diǎn)；候選特征點(diǎn)對(duì)提取單元，從特征點(diǎn)提取包括在區(qū)域劃分元素的范圍之內(nèi)的特征點(diǎn)對(duì)；最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元，從候選特征點(diǎn)對(duì)提取滿足區(qū)域劃分元素的要求 的最終特征點(diǎn)對(duì)；臨界線形成單元，通過連接最終特征點(diǎn)對(duì)來形成臨界線；和區(qū)域形成單元，根據(jù)連接臨界線和網(wǎng)格地圖的閉合曲線形成的區(qū)域之間 的大小關(guān)系形成最終區(qū)域；拓樸地圖形成單元，基于最終區(qū)域形成拓樸地圖；和顯示單元，在顯示裝置上顯示拓樸地圖，其中，當(dāng)選擇在顯示裝置上可識(shí)別地顯示的拓樸地圖的預(yù)定區(qū)域時(shí)，自 動(dòng)打掃所述區(qū)域。
34、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，提取最終特定點(diǎn)對(duì)的步驟還包括 提取這樣的最終特征點(diǎn)對(duì)通過連接特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲 線的長(zhǎng)度在預(yù)定長(zhǎng)度范圍之內(nèi)。
35、 如權(quán)利要求34所述的方法，其中，基于房間的邊界設(shè)置預(yù)定長(zhǎng)度范圍。
36、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，提取最終特定點(diǎn)對(duì)的步驟還包括 提取這樣的最終特征點(diǎn)對(duì)通過連接特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲 線的長(zhǎng)度在預(yù)定長(zhǎng)度范圍之內(nèi)。
37、 如權(quán)利要求36所述的方法，其中，基于房間的邊界設(shè)置預(yù)定長(zhǎng)度范圍。
38、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，形成最終區(qū)域的步驟還包括當(dāng) 閉合曲線形成的區(qū)域彼此包括，并且所述區(qū)域的面積差在預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)， 刪除形成較小的區(qū)域的臨界線。
39、 如權(quán)利要求38所述的方法，其中，基于最小房間的面積的一半設(shè)置 預(yù)定范圍。
40、 如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元還提取這 樣的最終特征點(diǎn)對(duì)通過連接特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲線的長(zhǎng)度在預(yù)定長(zhǎng)度范圍之內(nèi)。
41、 如權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中，基于房間的邊界設(shè)置預(yù)定長(zhǎng)度范 圍。
42、 如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，最終特征點(diǎn)對(duì)提取單元還提取這 樣的最終特征點(diǎn)對(duì)通過連接特征點(diǎn)對(duì)的線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲線的長(zhǎng) 度在預(yù)定長(zhǎng)度范圍之內(nèi)。
43、 如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中，基于房間的邊界設(shè)置預(yù)定長(zhǎng)度范圍。
44、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，當(dāng)閉合曲線形成的區(qū)域彼此包括，并且 所述區(qū)域之間的面積差在預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)，形成最終區(qū)域的步驟刪除形成較 小區(qū)域的臨近線。
45、 如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其中，基于最小房間的面積的一半設(shè)置 預(yù)定范圍。
46、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備是移動(dòng)機(jī)器人的一部分。
47、 如權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中，所述移動(dòng)機(jī)器人是清潔機(jī)器人。
48、 如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述移動(dòng)機(jī)器人是清潔機(jī)器人。
49、 至少一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)控制至少一個(gè) 處理器以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法的計(jì)算機(jī)可讀指令。
全文摘要
提供一種通過使用特征點(diǎn)劃分區(qū)域的設(shè)備、方法和介質(zhì)。所述方法包括通過使用多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)形成網(wǎng)格地圖，通過檢測(cè)與障礙物之間的距離獲得所述網(wǎng)格點(diǎn)；從網(wǎng)格地圖提取特征點(diǎn)；從特征點(diǎn)提取區(qū)域劃分元素的范圍中的候選特征點(diǎn)對(duì)；從候選特征點(diǎn)對(duì)提取滿足區(qū)域劃分元素的要求的最終特征點(diǎn)對(duì)；通過連接最終特征點(diǎn)形成臨界線；和根據(jù)具有通過連接臨界線和網(wǎng)格地圖形成的閉合曲線的區(qū)域之間的大小關(guān)系形成最終區(qū)域。
文檔編號(hào)G05D1/02GK101101203SQ20071012823
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者方錫元, 鉉 明, 李受珍, 李榮范 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社