本发明涉及机器人，具体而言，涉及一种地图的构建方法、构建装置、自移动装置和可读存储介质。
背景技术：
1、相关技术中，家用机器人自主建图方法是基于已知栅格点集，查找最佳的观察点的方法，最佳观察点对应的是机器到达该目标点的代价值较小。但是该类方法在实际使用中，会导致机器出现机器来回反复导航，轨迹较为混乱，操作人员对机器的下一个目标点很难预测，影响用户体验。在传感器数据噪声较多的情形下，所述问题更严重。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本发明的第一方面提供了一种地图的构建方法。
3、本发明的第二方面提供了一种地图的构建装置。
4、本发明的第三方面提供了一种地图的构建装置。
5、本发明的第四方面提供了一种自移动装置。
6、本发明的第五方面提供了一种可读存储介质。
7、本发明的第一方面提供了一种地图的构建方法，其中，地图的构建方法由自移动装置执行，构建方法包括：沿参考目标的延伸方向，每隔预设距离，生成自移动装置附近的至少一张栅格地图；其中，每张栅格地图中均包括参考目标的至少一部分，在至少一张栅格地图的数量为多张的情况下，多张栅格地图中的第一张栅格地图中包括参考目标的起始位置；在第一张栅格地图后生成的栅格地图中包括起始位置的情况下，停止生成栅格地图；根据生成的所有栅格地图，构建地图。
8、本发明提供的地图的构建方法，可以由自移动装置执行，具体地，自移动装置可以为扫地机器人或其他家用机器人，自移动装置在进入房间中之后，首先针对房间的具体环境，构建地图，从而使得自移动装置能够根据所构建的地图在房间内移动，以保证自移动装置的正常运行。
9、具体地，自移动装置首次进入房间之后，控制自移动装置沿房间的参考目标的延伸方向移动，并且，在移动的过程中，每隔预设距离，生成自移动装置附近的至少一张栅格地图。具体地，生成栅格地图的过程可以是实时的，也就是自移动装置在行走的过程中实时生成栅格地图，然后，在生成地图时，采用自移动装置达到预设距离那一刻所生成的栅格地图。
10、具体地，可以控制自移动装置获取房间内的图像，该图像中包含了房间的参考目标，然后根据获取到的图像，生成栅格地图。其中，参考目标可以是用户定义的，也可以是实体的，例如，家具或墙壁墙壁，以及墙壁附近的实体、或者用户自定义距离墙壁或实体一定距离的线。
11、可以理解的是，根据房间的实际面积，参考目标的长度的长短不同，当房间面积较小时，参考目标的长度较短，此时，如果自移动装置获取到的房间的图像中包含了参考目标的整体，此时根据房间的图像所生成的栅格地图中包含了参考目标的整体，因此，只需要生成一张栅格地图即可。让房间的面积较大时，自移动装置所获取的房间的图像中仅包含了参考目标的一部分，此时则需要获取多张房间的图像，并生成相应的栅格地图，以保证房间的参考目标的整体均能够获取到。其中，当需要生成的栅格地图的数量为多张时，其中多张栅格地图中的第一张栅格地图中包括了参考目标的起始位置。其中，起始位置为基于参考目标确定的一个位置，例如，参考目标为墙体时，起始位置则为基于墙体的延伸方向确定墙体的一个位置为起始位置。
12、进一步地，当需要生成的栅格地图的数量为多张时，在第一张栅格地图后面所生成的栅格地图中包括了参考目标的起始位置的情况下，则表面多张栅格地图中的每部分参考目标相连接后，能够显示出完整的参考目标，也就是多张栅格地图中的参考目标相连接并完成闭合。此时，表明自移动装置已经通过多张栅格地图，将房间的整体布局沿参考目标的延伸方向进行记录，如果继续对房间内的环境进行获取，会出现与所生成的栅格地图发生重复，因此无需继续生成栅格地图，此时可以控制自移动装置停止生成栅格地图。
13、进一步地，根据所生成的所有栅格地图，构建房间的地图。具体地，可以将所有栅格地图按照生成的时间顺序进行拼接，也就是按照参考目标的延伸方向的顺序，将所有栅格地图中的参考目标的一部分依次拼接，形成房间的整体的地图，从而完成房间的地图的构建。
14、本发明提供的地图的构建方法，在自移动装置首次进入房间之后，通过按照房间的参考目标的延伸房间进行房间环境的获取，也就是进行房间的每部分的栅格地图的生成。最终将获取到的所有栅格地图按照生成的时间顺序进行拼接，以完成房间的地图的构建。相较于相关技术中按照预设点位来进行房间布局的获取的方式，能够简化自移动装置获取房间布局过程中所经过的路径，防止自移动装置所经过的轨迹发生混乱，以避免房间布局信息的重复采集，从而提高地图构建的效率，减少数据的冗余，影响用户体验。
15、另外，根据本发明提供的上述技术方案中的地图的构建方法，还可以具有如下附加技术特征：
16、在上述技术方案中，进一步地，沿参考目标的延伸方向，每隔预设距离，生成自移动装置附近的至少一张栅格地图，包括：获取自移动装置的激光雷达的数据，激光雷达对自移动装置附近的区域进行扫描；根据激光雷达的数据，生成栅格地图；根据栅格地图，确定自移动装置在栅格地图中的当前位置；在栅格地图中，根据预设距离，沿参考目标的延伸方向，确定自移动装置的目标位置；控制自移动装置移动至目标位置，再次对自移动装置附近的区域进行扫描，并根据激光雷达的数据，生成栅格地图。
17、在该技术方案中，自移动装置上可以设置有激光雷达，在生成房间内的栅格地图的过程中，首先，可以控制自移动装置靠近房间的参考目标，然后通过激光雷达对自移动装置附近的环境进行扫描。
18、可以理解的是，激光雷达的扫描范围有限，当房间的面积较大时，激光雷达无法将房间的整体环境进行有效地扫描。因此，通过自移动装置的激光雷达对自移动装置附近的区域进行扫描后，可以根据激光雷达的数据，生成栅格地图，该栅格地图中包括的房间的参考目标的一部分。需要说明的是，在自移动装置所生成的第一张栅格地图中，可以将参考目标的一端作为参考目标的起始位置。
19、进一步地，在第一张栅格地图生成之后，可以根据第一张栅格地图确定房间的参考目标的起始位置，以及确定自移动装置当前所在的位置。然后根据预设距离，控制自移动装置朝向远离参考目标的起始位置的另一端移动，也就是移动至与自移动装置的当前位置相距预设距离的目标位置。当自移动装置到达目标位置后，即可控制自移动装置的激光雷达再次对自移动装置附近的区域进行扫面，并生成相应的栅格地图。此时，栅格地图中的一部分参考目标即为与第一张栅格地图中的部分参考目标相邻的下一段参考目标。
20、进一步地，即可根据当前生成的栅格地图，以及预设距离继续控制自移动装置沿参考目标的延伸方向移动，并通过激光雷达扫描以生成相应地栅格地图。直到当前生成的栅格地图中包括了第一张栅格地图中的参考目标的起始位置时，即表明参考目标已经闭合，此时无需继续生成栅格地图，也即可以控制自移动装置停止生成栅格地图。
21、在上述任一技术方案中，进一步地，在栅格地图中，根据预设距离，沿参考目标的延伸方向，确定自移动装置的目标位置，包括：获取自移动装置的中心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离；根据最大距离和预设距离，确定目标位置；其中，目标位置与当前位置之间的距离为预设距离，目标位置与参考目标之间的距离大于自移动装置的中心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离。
22、在该技术方案中，在确定自移动装置的目标位置的过程中，首先需要获取自移动装置的中心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离，也就是自移动装置所能够覆盖的最大范围。举例而言，在自移动装置的形状为圆形的情况下，自移动装置所能够覆盖的最大范围即为自移动装置的圆中心点至自移动装置的半径所在的范围。
23、通过获取自移动装置的中心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离，从而在确定自移动装置的目标位置时，避免自移动装置转动的过程中与参考目标之间发生干涉。也就是目标位置与参考目标之间的距离需要大于自移动装置的中心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离，从而保证自移动装置的活动范围，保证自移动装置的正常运行。
24、进一步地，在栅格地图中，确定与自移动装置的当前位置相距预设距离的位置，同时保证目标位置与参考目标之间的位置大于自移动装置的心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离，并且保证自移动装置尽量靠近参考目标，以保证自移动装置能够按照参考目标的延伸方向移动。也就是，在尽量靠近参考目标的位置，同时满足与自移动装置的当前位置相距预设距离，以及与参考目标之间的位置大于自移动装置的心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离的位置即可确定为自移动装置的目标位置。
25、在上述任一技术方案中，进一步地，控制自移动装置移动至目标位置，包括：根据栅格地图，并通过预设算法，生成当前位置至目标位置的导航路径；控制自移动装置沿导航路径从当前位置移动至目标位置。
26、在该技术方案中，当自移动装置的目标位置确定之后，即可根据栅格地图，生成自移动装置移动至目标位置的导航路径。在导航路径生成之后，即可控制自移动装置按照导航路径进行移动，最终达到目标位置。
27、具体地，可以根据栅格地图所显示的信息，并通过预设算法，规划出一条由当前位置至目标位置的导航路径。通过预设算法进行规划，可以保证导航路径的最优化，也就是保证自移动装置能够以最短的移动距离到达目标位置，并且能够避开经过的凸出的参考目标或者其他障碍物。
28、具体地，预设算法可以包括a*(a-star)算法，以保证导航路径的生成效率。或者，预设算法也可以包括快速扩展随机树(rapidly exploring random tree，rtt)算法，以保证导航路径的最优化。
29、在上述任一技术方案中，进一步地，控制自移动装置沿导航路径从当前位置移动至目标位置，包括:在栅格地图中，确定导航路径所经过的多个栅格；控制自移动装置依次移动至每个栅格，直至达到参考目标终点所在的栅格。
30、在该技术方案中，在生成了自移动装置从当前位置移动至目标位置的导航轨迹后，可以在栅格地图中，确定该导航轨迹所经过的所有栅格。然后将所有栅格所在的点位输出至自移动装置的控制系统。然后，自移动装置的控制系统可以根据接收到的点位，控制自移动装置依次移动至每个点位所表示的栅格，从而控制自移动装置达到目标位置所在的栅格。
31、在上述任一技术方案中，进一步地，根据激光雷达的数据，生成栅格地图，包括：根据激光雷达的数据，通过即时定位与地图构建算法，生成栅格地图。
32、在该技术方案中，自移动装置的激光雷达完成扫描之后，可以根据激光雷达的数据，通过即时定位与地图构建算法(simultaneous localization and mapping，slam)，生成与激光雷达的数据相对应的栅格地图。通过slam算法进行栅格地图的生成，可以保证栅格地图的精准，进而保证将根据多个栅格地图所构建的地图的精准性。
33、在上述任一技术方案中，进一步地，根据生成的所有栅格地图，构建地图，包括：依次将当前栅格地图与上一张栅格地图相拼接，直至当前栅格地图中的参考目标与第一张栅格地图中的参考目标的起始位置相重合。
34、在该技术方案中，将所有栅格地图按照生成的时间顺序进行拼接，也就是按照参考目标的延伸方向的顺序，将所有栅格地图中的参考目标的一部分依次拼接，直至当前栅格地图中的参考目标与第一张栅格地图中的参考目标的起始位置相重合，以形成房间的整体的地图，从而完成房间的地图的构建。
35、根据本发明的第二方面，提出了一种地图的构建装置，包括：生成单元，用于沿参考目标的延伸方向，每隔预设距离，生成自移动装置附近的至少一张栅格地图；其中，每张栅格地图中均包括参考目标的至少一部分，在至少一张栅格地图的数量为多张的情况下，多张栅格地图中的第一张栅格地图中包括参考目标的起始位置；控制单元，用于在第一张栅格地图后生成的栅格地图中包括起始位置的情况下，停止生成栅格地图；构建单元，用于根据生成的所有栅格地图，构建地图。
36、本发明提供的地图的构建装置，在自移动装置首次进入房间之后，通过生成单元，按照房间的参考目标的延伸房间进行房间环境的获取，也就是进行房间的每部分的栅格地图的生成。最终将获取到的所有栅格地图按照生成的时间顺序进行拼接，以完成房间的地图的构建。相较于相关技术中按照预设点位来进行房间布局的获取的方式，能够简化自移动装置获取房间布局过程中所经过的路径，防止自移动装置所经过的轨迹发生混乱，以避免房间布局信息的重复采集，从而提高地图构建的效率，减少数据的冗余，影响用户体验。
37、进一步地，生成单元具体用于：过自移动装置的激光雷达，对自移动装置附近的区域进行扫描；根据激光雷达的数据，生成栅格地图；根据栅格地图，确定自移动装置在栅格地图中的当前位置；在栅格地图中，根据预设距离，沿参考目标的延伸方向，确定自移动装置的目标位置；控制自移动装置移动至目标位置，再次对自移动装置附近的区域进行扫描，并根据激光雷达的数据，生成栅格地图。
38、进一步地，地图的构建装置还包括确定单元，确定单元用于：获取自移动装置的中心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离；根据最大距离和预设距离，确定目标位置；其中，目标位置与当前位置之间的距离为预设距离，目标位置与参考目标之间的距离大于自移动装置的中心点与自移动装置的周向边缘之间的最大距离。
39、进一步地，生成单元还用于：根据栅格地图，并通过预设算法，生成当前位置至目标位置的导航路径；控制单元具体用于：控制自移动装置沿导航路径从当前位置移动至目标位置。
40、进一步地，控制单元具体用于：在栅格地图中，确定导航路径所经过的多个栅格；控制自移动装置依次移动至每个栅格，直至达到参考目标终点所在的栅格。
41、进一步地，生成单元具体用于：根据激光雷达的数据，通过即时定位与地图构建算法，生成栅格地图。
42、根据本发明的第三方面，提出了一种地图的构建装置，包括：处理器和存储器，存储器存储可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如第一方面提供的地图的构建方法的步骤。
43、本发明提供的地图的构建装置，包括存储器和处理器，还包括存储在存储器上的程序或指令，该程序或指令被处理器执行时，能够实现上述第一方面的地图的构建方法的步骤，因此该地图的构建装置具备上述地图的构建方法的全部有益效果，在此不再赘述。
44、根据本发明的第四方面，提供了一种自移动装置，包括如上述技术方案中任一项的地图的构建装置。
45、本发明提供的自移动装置，包括上述技术方案中任一项的地图的构建装置，因此该自移动装置具备上述地图的构建装置的全部有益效果，在此不再赘述。
46、具体地，自移动装置可以为扫地机器人或家庭看护机器人等。
47、根据本发明的第五方面，提出了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述技术方案中任一项的地图的构建方法。
48、本发明提供的可读存储介质，其上存储有程序或指令，因该程序或指令被处理器执行时，能够实现如上述技术方案中任一项的地图的构建方法，因此该存储介质具备上述地图的构建方法的全部有益效果，在此不再赘述。
49、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种地图的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括：
2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，沿参考目标的延伸方向，每隔预设距离，生成所述自移动装置附近的至少一张栅格地图，包括：
3.根据权利要求2所述的构建方法，其特征在于，在所述栅格地图中，根据所述预设距离，沿所述参考目标的延伸方向，确定所述自移动装置的目标位置，包括：
4.根据权利要求2所述的构建方法，其特征在于，所述控制所述自移动装置移动至所述目标位置，包括：
5.根据权利要求4所述的构建方法，其特征在于，所述控制所述自移动装置沿所述导航路径从所述当前位置移动至所述目标位置，包括：
6.根据权利要求2所述的构建方法，其特征在于，所述根据激光雷达的数据，生成所述栅格地图，包括：
7.根据权利要求1至6中任一项所述的构建方法，其特征在于，所述根据生成的所有所述栅格地图，构建所述地图，包括：
8.一种地图的构建装置，其特征在于，包括：
9.一种地图的构建装置，其特征在于，包括：
10.一种自移动装置，其特征在于，包括：
11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的地图的构建方法的步骤。
