机器人导航方法、装置、计算机可读存储介质及机器人与流程

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种机器人导航方法、装置、计算机可读存储介质及机器人。

背景技术：

随着机器人在人们工作和生活中的不断普及，机器人导航技术也得到了飞速的发展，已经可以满足诸如问询、导引、表演等众多的服务场景，但是，现有的机器人导航技术仅能实现同一楼层之内的导航，而无法实现跨楼层之间的导航，从而限制了机器人在跨楼层的服务场景下的进一步普及。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种机器人导航方法、装置、计算机可读存储介质及机器人，以解决现有的机器人导航技术仅能实现同一楼层之内的导航，而无法实现跨楼层之间的导航的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种机器人导航方法，可以包括：

获取机器人进行导航的起始楼层、在所述起始楼层中的起始位置、目标楼层以及在所述目标楼层中的目标位置；

判断所述起始楼层和所述目标楼层是否为同一楼层；

若所述起始楼层和所述目标楼层不是同一楼层，则根据第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至第一电梯区域，所述第一电子地图为所述起始楼层的电子地图，所述第一电梯区域为所述起始楼层的电梯区域；

将所述机器人所处的位置从所述第一电子地图中的所述第一电梯区域映射至第二电子地图的第二电梯区域，所述第二电子地图为所述目标楼层的电子地图，所述第二电梯区域为所述目标楼层的电梯区域；

在接收到预设的电梯系统发送的出梯信息之后，根据所述第二电子地图控制所述机器人从所述第二电梯区域导航至所述目标位置。

进一步地，所述根据第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至第一电梯区域可以包括：

根据所述第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至所述起始楼层的等候区域；

向所述电梯系统发送电梯呼叫指令，所述电梯呼叫指令中包括所述起始楼层和所述目标楼层；

在接收到所述电梯系统发送的入梯信息之后，控制所述机器人从所述等候区域进入所述第一电梯区域。

进一步地，所述机器人导航方法还可以包括：

若所述机器人未能成功进入所述第一电梯区域，则控制所述机器人返回所述等候区域，并重新向所述电梯系统发送电梯呼叫指令，直至所述机器人成功进入所述第一电梯区域或者尝试次数超过预设的次数阈值为止。

进一步地，所述机器人导航方法还可以包括：

若所述起始楼层和所述目标楼层为同一楼层，则根据所述第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至所述目标位置。

进一步地，所述机器人导航方法还可以包括：

预先接收用户在所述第一电子地图中对所述第一电梯区域的标记信息，在所述第一电子地图中对所述等候区域的标记信息，以及在所述第二电子地图中对所述第二电梯区域的标记信息。

本发明实施例的第二方面提供了一种机器人导航装置，可以包括：

导航信息获取模块，用于获取机器人进行导航的起始楼层、在所述起始楼层中的起始位置、目标楼层以及在所述目标楼层中的目标位置；

楼层判断模块，用于判断所述起始楼层和所述目标楼层是否为同一楼层；

第一导航模块，用于若所述起始楼层和所述目标楼层不是同一楼层，则根据第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至第一电梯区域，所述第一电子地图为所述起始楼层的电子地图，所述第一电梯区域为所述起始楼层的电梯区域；

位置映射模块，用于将所述机器人所处的位置从所述第一电子地图中的所述第一电梯区域映射至第二电子地图的第二电梯区域，所述第二电子地图为所述目标楼层的电子地图，所述第二电梯区域为所述目标楼层的电梯区域；

第二导航模块，用于在接收到预设的电梯系统发送的出梯信息之后，根据所述第二电子地图控制所述机器人从所述第二电梯区域导航至所述目标位置。

进一步地，所述第一导航模块可以包括：

第一导航单元，用于根据所述第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至所述起始楼层的等候区域；

呼叫指令发送单元，用于向所述电梯系统发送电梯呼叫指令，所述电梯呼叫指令中包括所述起始楼层和所述目标楼层；

第二导航单元，用于在接收到所述电梯系统发送的入梯信息之后，控制所述机器人从所述等候区域进入所述第一电梯区域。

进一步地，所述第一导航模块还可以包括：

第三导航单元，用于若所述机器人未能成功进入所述第一电梯区域，则控制所述机器人返回所述等候区域。

进一步地，所述机器人导航装置还可以包括：

第三导航模块，用于若所述起始楼层和所述目标楼层为同一楼层，则根据所述第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至所述目标位置。

进一步地，所述机器人导航装置还可以包括：

标记信息接收模块，用于预先接收用户在所述第一电子地图中对所述第一电梯区域的标记信息，在所述第一电子地图中对所述等候区域的标记信息，以及在所述第二电子地图中对所述第二电梯区域的标记信息。

本发明实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现上述任一种机器人导航方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述任一种机器人导航方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例获取机器人进行导航的起始楼层、在所述起始楼层中的起始位置、目标楼层以及在所述目标楼层中的目标位置；判断所述起始楼层和所述目标楼层是否为同一楼层；若所述起始楼层和所述目标楼层不是同一楼层，则根据第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至第一电梯区域，所述第一电子地图为所述起始楼层的电子地图，所述第一电梯区域为所述起始楼层的电梯区域；将所述机器人所处的位置从所述第一电子地图中的所述第一电梯区域映射至第二电子地图的第二电梯区域，所述第二电子地图为所述目标楼层的电子地图，所述第二电梯区域为所述目标楼层的电梯区域；在接收到预设的电梯系统发送的出梯信息之后，根据所述第二电子地图控制所述机器人从所述第二电梯区域导航至所述目标位置。通过本发明实施例，通过与电梯系统之间的信息交互，借助于该电梯系统实现机器人从起始楼层到目标楼层的转移，并且在这一过程中，进行电子地图的切换以及区域的映射，使得机器人到达目标楼层时即可确定其所处位置，并按照新的电子地图完成导航，从而实现了跨楼层之间的导航，极大拓展了机器人适用的服务场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中一种机器人导航方法的一个实施例流程图；

图2为电子地图中点标记和区域标记的示意图；

图3为电子地图中导航点、电梯区域和等候区域的示意图；

图4为本发明实施例中一种机器人导航装置的一个实施例结构图；

图5为本发明实施例中一种机器人的示意框图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中一种机器人导航方法的一个实施例可以包括：

步骤s101、获取机器人进行导航的起始楼层、在所述起始楼层中的起始位置、目标楼层以及在所述目标楼层中的目标位置。

所述起始楼层即为所述机器人当前所处的楼层，该信息的初始值可由用户预先进行设置，当所述机器人在同一楼层中移动时，该信息保持不变，当所述机器人移动到其它楼层时，则会对该信息进行更新，使用新的楼层信息替换掉原有的楼层信息。所述起始位置即为所述机器人当前所处的位置，该信息可由所述机器人通过自身携带的定位装置所得到。所述目标楼层以及所述目标位置可以由用户通过下发指令的方式预先进行设置，也可以由所述机器人根据实际场景经过逻辑运算后得到。

在所述机器人中，预先存储了当前所处建筑物内的各个楼层的电子地图，例如，若当前所处建筑物共有三个楼层，则所述机器人需要存储和管理与这三个楼层分别对应的三张电子地图。在本实施例中，将所述起始楼层的电子地图记为第一电子地图，将所述目标楼层的电子地图记为第二电子地图。

步骤s102、判断所述起始楼层和所述目标楼层是否为同一楼层。

若所述起始楼层和所述目标楼层为同一楼层，则执行步骤s103，若所述起始楼层和所述目标楼层不是同一楼层，则执行步骤s104及其后续步骤。

步骤s103、根据第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至所述目标位置。

此时进行的是同楼层内的导航，可以按照现有技术中的各种方式进行导航，此处不再赘述。

步骤s104、根据第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至第一电梯区域。

所述第一电梯区域为所述起始楼层的电梯区域，在进行导航前，所述机器人可以预先接收用户在所述第一电子地图中对所述第一电梯区域的标记信息，在所述第一电子地图中对等候区域的标记信息，以及在所述第二电子地图中对第二电梯区域的标记信息等等。所述等候区域为所述机器人在等候电梯时所处的区域，该区域处于所述第一电梯区域的附近，所述第二电梯区域为所述目标楼层的电梯区域。

本实施例中在实现整个上下电梯的逻辑控制过程中采用了点标记和区域标记相结合的方法，点标记是将地图上的一个位置点用(x,y)表示，区域标记则是对一个区域进行整体标记，区域标记可以采用多种形式，如矩形区域，圆形区域，星形区域，多边形区域等，本实施例中优选采用四边形区域标记，将一个区域用四边形的四个顶点(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)，(x4,y4)进行表示。如图2所示，即为机器人实际使用的电子地图，图中包含了点标记和区域标记。引入区域标记可以解决两方面问题，一方面，如果点标记被障碍物或人占用后机器人会导航失败或者在附近停止，可能会妨碍正常电梯运行，而区域标记的方式可以有效保证机器人的停留位置在用户的期望范围内；另一方面，对电梯的区域标记可以使机器人能够判别其是否成功进入电梯，提高系统的鲁棒性。

本实施例在机器人上下电梯时采用区域标记方法，对于任一楼层而言，其电梯区域和等候区域这两个区域需要用户在电子地图的编辑过程中预先进行标记，并将这些标记信息发送给所述机器人，导航点采用点标记方法。例如，在如图3所示的电子地图中，即标记出了导航点a点，电梯区域和等候区域。

在进行导航的过程中，首先根据所述第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至所述起始楼层的等候区域。然后建立与预设的电梯系统之间的通讯连接，向所述电梯系统发送电梯呼叫指令，所述电梯呼叫指令中包括所述起始楼层和所述目标楼层，以告知所述电梯系统将所述机器人从所述起始楼层运载至所述目标楼层。呼叫完成后所述机器人处于等待状态，当所述电梯系统控制电梯到达所述起始楼层并打开电梯门时，会向所述机器人发送入梯信息，在接收到所述电梯系统发送的入梯信息之后，可以控制所述机器人从所述等候区域进入所述第一电梯区域。

需要注意的是，电梯中可能会有较多的乘客或者货物，占用较多的电梯空间，使得所述机器人无法成功进入所述第一电梯区域，若所述机器人未能成功进入所述第一电梯区域，则控制所述机器人返回所述等候区域，并重新向所述电梯系统发送电梯呼叫指令，直至所述机器人成功进入所述第一电梯区域或者尝试次数超过预设的次数阈值为止。所述尝试次数可以根据实际情况进行设置，例如，可以将其设置为3次、5次、10次或者其它取值，本实施例对此不作具体限定。

步骤s105、将所述机器人所处的位置从所述第一电子地图中的所述第一电梯区域映射至第二电子地图的第二电梯区域。

由于各个楼层的平面布局可能会存在着较大的差异，因此，当所述机器人被从所述起始楼层运载至所述目标楼层时，不仅是其所在的楼层信息发生了变化，其在楼层中的平面坐标位置也会发生相应变化。在本实施例中，预先建立起所述第一电梯区域与所述第二电梯区域各个位置点之间一一对应的映射关系。当所述机器人成功进入所述第一电梯区域之后，可以首先根据所述目标楼层进行楼层信息的更新，将所述第一电子地图切换为所述第二电子地图，然后，根据上述映射关系，将所述机器人所处的位置从所述第一电梯区域映射至所述第二电梯区域，从而实现将所述机器人强制定位到所述目标楼层的电梯区域中的位置。

步骤s106、在接收到预设的电梯系统发送的出梯信息之后，根据所述第二电子地图控制所述机器人从所述第二电梯区域导航至所述目标位置。

所述电梯系统在将所述机器人运载至所述目标楼层并打开电梯门时，会向所述机器人发送出梯信息，在接收到所述电梯系统发送的出梯信息之后，则可以根据所述第二电子地图控制所述机器人从所述第二电梯区域导航至所述目标位置，从而完成整个导航过程。

综上所述，本发明实施例获取机器人进行导航的起始楼层、在所述起始楼层中的起始位置、目标楼层以及在所述目标楼层中的目标位置；判断所述起始楼层和所述目标楼层是否为同一楼层；若所述起始楼层和所述目标楼层不是同一楼层，则根据第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至第一电梯区域，所述第一电子地图为所述起始楼层的电子地图，所述第一电梯区域为所述起始楼层的电梯区域；将所述机器人所处的位置从所述第一电子地图中的所述第一电梯区域映射至第二电子地图的第二电梯区域，所述第二电子地图为所述目标楼层的电子地图，所述第二电梯区域为所述目标楼层的电梯区域；在接收到预设的电梯系统发送的出梯信息之后，根据所述第二电子地图控制所述机器人从所述第二电梯区域导航至所述目标位置。通过本发明实施例，通过与电梯系统之间的信息交互，借助于该电梯系统实现机器人从起始楼层到目标楼层的转移，并且在这一过程中，进行电子地图的切换以及区域的映射，使得机器人到达目标楼层时即可确定其所处位置，并按照新的电子地图完成导航，从而实现了跨楼层之间的导航，极大拓展了机器人适用的服务场景。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的一种机器人导航方法，图4示出了本发明实施例提供的一种机器人导航装置的一个实施例结构图。

本实施例中，一种机器人导航装置可以包括：

导航信息获取模块401，用于获取机器人进行导航的起始楼层、在所述起始楼层中的起始位置、目标楼层以及在所述目标楼层中的目标位置；

楼层判断模块402，用于判断所述起始楼层和所述目标楼层是否为同一楼层；

第一导航模块403，用于若所述起始楼层和所述目标楼层不是同一楼层，则根据第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至第一电梯区域，所述第一电子地图为所述起始楼层的电子地图，所述第一电梯区域为所述起始楼层的电梯区域；

位置映射模块404，用于将所述机器人所处的位置从所述第一电子地图中的所述第一电梯区域映射至第二电子地图的第二电梯区域，所述第二电子地图为所述目标楼层的电子地图，所述第二电梯区域为所述目标楼层的电梯区域；

第二导航模块405，用于在接收到预设的电梯系统发送的出梯信息之后，根据所述第二电子地图控制所述机器人从所述第二电梯区域导航至所述目标位置。

进一步地，所述第一导航模块可以包括：

第一导航单元，用于根据所述第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至所述起始楼层的等候区域；

呼叫指令发送单元，用于向所述电梯系统发送电梯呼叫指令，所述电梯呼叫指令中包括所述起始楼层和所述目标楼层；

第二导航单元，用于在接收到所述电梯系统发送的入梯信息之后，控制所述机器人从所述等候区域进入所述第一电梯区域。

进一步地，所述第一导航模块还可以包括：

第三导航单元，用于若所述机器人未能成功进入所述第一电梯区域，则控制所述机器人返回所述等候区域。

进一步地，所述机器人导航装置还可以包括：

第三导航模块，用于若所述起始楼层和所述目标楼层为同一楼层，则根据所述第一电子地图控制所述机器人从所述起始位置导航至所述目标位置。

进一步地，所述机器人导航装置还可以包括：

标记信息接收模块，用于预先接收用户在所述第一电子地图中对所述第一电梯区域的标记信息，在所述第一电子地图中对所述等候区域的标记信息，以及在所述第二电子地图中对所述第二电梯区域的标记信息。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置，模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

图5示出了本发明实施例提供的一种机器人的示意框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图5所示，该实施例的机器人5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个机器人导航方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s101至步骤s106。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块401至模块405的功能。

示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述机器人5中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图5仅仅是机器人5的示例，并不构成对机器人5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述机器人5还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器50可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述机器人5的内部存储单元，例如机器人5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述机器人5的外部存储设备，例如所述机器人5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述机器人5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述机器人5所需的其它程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/机器人和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/机器人实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。