CN112256038A - 智能空间服务方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能空间服务方法和***，应用于空间感知装置和服务机器人之间，包括；服务机器人用于采集环境信息，并将环境信息发送给空间感知装置；空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图；空间感知装置将楼宇全息地图发送至服务机器人，使服务机器人根据楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务。本发明的智能空间服务方法和***，能够为服务机器人提供定位辅助、避障辅助和安全辅助等能力，使服务机器人能够主动环境感知和准确的执行服务。

Description

智能空间服务方法及***
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种智能空间服务方法及***。
背景技术
随着服务机器人逐渐趋于高智能化，其对于事物的处理能力也大大增加。在人们的生活中也发挥了多方面的作用，如消毒、防疫、清洁、安防巡逻、迎宾接待、物流配送等。
在服务机器人在提供服务时，存在服务环境(场所)物品种类多、分布不规律、障碍物动态变化等特点，现有的服务机器人采用本体感知环境后执行服务的方式，导致机器人对环境的感知困难，无法满足执行服务的准确性和鲁棒性的要求。
因此，亟需一种智能空间服务方法及***来解决上述问题。
发明内容
本发明解决的技术问题在于，提供了一种智能空间服务方法及***，能够为服务机器人提供定位辅助、避障辅助和安全辅助等能力，使服务机器人实现了主动环境感知和准确的执行服务。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：
一种智能空间服务方法，应用于空间感知装置和服务机器人之间，包括；服务机器人用于采集环境信息，并将环境信息发送给空间感知装置；空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图；空间感知装置将楼宇全息地图发送至服务机器人，使服务机器人根据楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务。
在本发明的较佳实施例中，上述服务机器人用于采集环境信息，并将环境信息发送给空间感知装置的步骤包括：服务机器人建立周边环境地图，并确认服务机器人在周边环境地图中的位置；服务机器人将环境信息发送给空间感知装置，环境信息包括环境地图及服务机器人在周边环境地图中的位置。
在本发明的较佳实施例中，上述空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图的步骤包括：空间感知装置通过至少一个摄像装置采集实时监控信息；根据实时监控信息，获取服务机器人信息，服务机器人信息包括服务机器人位置；根据环境信息和服务机器人信息获取摄像装置位置；根据摄像装置位置获取服务机器人的空间位置。
在本发明的较佳实施例中，上述空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图的步骤还包括：根据环境信息、服务机器人信息和服务机器人的空间位置，生成对应的楼宇全息地图，楼宇全息地图包括楼宇环境及各目标对象的全局空间分布信息和动态变化信息。
在本发明的较佳实施例中，上述空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图的步骤还包括：根据粒子滤波目标跟踪算法对服务机器人和其它目标对象进行跟踪和定位。
在本发明的较佳实施例中，上述空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图的步骤之后包括：根据实时监控信息获取服务机器人的实时位置信息，并将实时位置信息更新到楼宇全息地图中。
在本发明的较佳实施例中，上述空间感知装置将楼宇全息地图发送至服务机器人，使服务机器人根据楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务的步骤包括：服务机器人获取目标对象的位置信息；服务机器人根据目标对象的位置信息规划行驶路。
在本发明的较佳实施例中，上述空间感知装置将楼宇全息地图发送至服务机器人，使服务机器人根据楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务的步骤包括：获取移动的目标对象的位置信息；在检测到服务机器人速度异常或将与目标对象产生碰撞时，提醒服务机器人减速或进行规避。
一种智能空间服务***，包括：空间感知装置和服务机器人；服务机器人用于采集环境信息，并将环境信息发送给空间感知装置；空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并对实时监控信息和环境信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图；空间感知装置将楼宇全息地图发送至服务机器人，使服务机器人根据楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务。
在本发明的较佳实施例中，上述智能空间服务***还包括：电梯信号传感器和定位传感器；电梯信号传感器，用于将电梯的运行状态信息发送至空间感知装置；定位传感器，用于采集位置信息以辅助确认目标对象位置。
本发明采用上述技术方案达到的技术效果是：服务机器人与空间感知装置进行数据共享，使得服务机器人可以主动感知环境，使机器人可以在传统意义上认为的具有挑战性的场景中，如长走廊，落地玻璃房等区域，安全工作；服务机器人通过空间感知装置提供的定位、识别和跟踪等服务，识别出当前环境中的各种固定和活动目标如服务机器人的状态并作出预判，如服务机器人超速、撞人、碰撞其他目标等，从而可以提前让服务机器人进行减速和避开等，提高了服务机器人的安全性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。
图1为本发明第一实施例示出的智能空间服务方法的流程图。
图2为本发明第二实施例示出的智能空间服务方法的流程图。
图3为本发明第三实施例示出的智能空间服务***的结构示意图。
图4为本发明第四实施例示出的智能空间服务***的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的实施例保护的范围。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，而且所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
当前服务机器人在提供服务时，存在服务环境(场所)物品种类多、分布不规律、障碍物动态变化等特点，现有的服务机器人采用本体感知环境后执行服务的方式，导致机器人对环境的感知困难，无法满足执行服务的准确性和鲁棒性的要求。
图1为本发明第一实施例示出的智能空间服务方法的流程图。本实施例所述的智能空间服务方法应用于空间感知装置和服务机器人之间，请参考图1。
步骤S11：服务机器人用于采集环境信息，并将环境信息发送给空间感知装置。
在一实施方式中，步骤S11：服务机器人用于采集环境信息，并将环境信息发送给空间感知装置，包括：服务机器人建立周边环境地图，并确认服务机器人在周边环境地图中的位置；服务机器人将环境信息发送给空间感知装置，环境信息包括环境地图及服务机器人在周边环境地图中的位置。
具体地，服务机器人通过自身搭载的传感器(包括不限于如激光雷达、超声波、红外测距、视觉等传感器)，对于楼宇环境进行扫描和检测，建立环境地图，并计算服务机器人在环境地图中的位置。然后将包含这些信息的环境信息发送给空间感知装置。
步骤S12：空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图。
具体地，空间感知装置可以通过服务机器人共享的环境信息、服务机器人的的位置信息和相应摄像装置的空间位置信息，构建对应服务机器人的楼宇全息地图。
在一实施方式中，步骤S12：空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图，包括：空间感知装置通过至少一个摄像装置采集实时监控信息；根据实时监控信息，获取服务机器人信息，服务机器人信息包括服务机器人位置；根据环境信息和服务机器人信息获取摄像装置位置；根据摄像装置位置获取服务机器人的空间位置。
在一实施方式中，步骤S12：空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图，还包括：根据环境信息、服务机器人信息和服务机器人的空间位置，生成对应的楼宇全息地图，楼宇全息地图包括楼宇环境及各目标对象的全局空间分布信息和动态变化信息。
具体地，楼宇全息地图记录了楼宇环境及各种目标的全局空间分布信息；楼宇全息地图还记录了环境中目标的动态变化信息，如目标的位置、动作姿态等信息。
在一实施方式中，步骤S12：空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图，还包括：根据粒子滤波目标跟踪算法对服务机器人和其它目标对象进行跟踪和定位。
在一实施方式中，步骤S12：空间感知装置采集服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据实时监控信息和环境信息对实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括目标对象的楼宇全息地图，之后包括：根据实时监控信息获取服务机器人的实时位置信息，并将实时位置信息更新到楼宇全息地图中。
具体地，通过复杂动态背景下智能空间“摄像机组”节点目标的粒子滤波跟踪算法对服务对象及相关目标实现跟踪和定位；联合多台摄像机观测信息计算目标变动后的空间位置，根据跟踪和定位结果更新全息地图中相应信息。
步骤S13：空间感知装置将楼宇全息地图发送至服务机器人，使服务机器人根据楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务。
在一实施方式中，利用所获得的环境实时监控视频数据，基于视觉的目标识别技术，识别出当前的服务机器人及其位置。把该信息更新到楼宇全息地图中，可以辅助服务机器人进行定位。使服务机器人可以在传统意义上认为的具有挑战性的场景中，如长走廊，落地玻璃房等区域，安全工作。
在一实施方式中，步骤S13：空间感知装置将楼宇全息地图发送至服务机器人，使服务机器人根据楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务，包括：服务机器人获取目标对象的位置信息；服务机器人根据目标对象的位置信息规划行驶路。
具体地，利用至少一个摄像装置所获得的环境实时监控视频数据和服务机器人自身搭载的传感器扫描得到的数据，基于视觉的目标识别技术和传感器特征识别技术，识别出当前环境中的各种固定和活动目标，特别是活动目标，如移动的人、座椅、关闭/打开的门等。服务机器人获取该动态信息，可以提前避障，防止出现碰撞事情发生。
在一实施方式中，步骤S13：空间感知装置将楼宇全息地图发送至服务机器人，使服务机器人根据楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务，包括：获取移动的目标对象的位置信息；在检测到服务机器人速度异常或将与目标对象产生碰撞时，提醒服务机器人减速或进行规避。
具体地，利用至少一个摄像装置所获得的环境实时监控视频数据和服务机器人自身搭载的传感器扫描得到的数据，基于视觉的目标识别技术和传感器特征识别技术，识别出当前环境中的各种固定和活动目标如服务机器人的状态并作出预判，如服务机器人超速、撞人、碰撞其他目标等，从而可以提前让服务机器人进行减速和避开等，提高了服务机器人的安全性。
在一实施方式中，利用至少一个摄像装置所获得的环境实时监控视频数据和服务机器人自身搭载的传感器扫描得到的数据，基于视觉的目标识别技术和传感器特征识别技术，识别出当前环境中的活动目标如服务机器人的故障状态，如停机、倾覆、阻塞等状态，从而可以发出预警。
本实施例的智能空间服务方法，服务机器人与空间感知装置进行数据共享，使得服务机器人可以主动感知环境，使机器人可以在传统意义上认为的具有挑战性的场景中，如长走廊，落地玻璃房等区域，安全工作；服务机器人通过空间感知装置提供的定位、识别和跟踪等服务，识别出当前环境中的各种固定和活动目标如服务机器人的状态并作出预判，如服务机器人超速、撞人、碰撞其他目标等，从而可以提前让服务机器人进行减速和避开等，提高了服务机器人的安全性；空间感知装置还可以识别出当前环境中服务机器人的故障状态，如停机、倾覆、阻塞等状态，从而可以发出预警。
图3为本发明第三实施例示出的智能空间服务***的结构示意图，图4为本发明第四实施例示出的智能空间服务***的结构示意图。请一并参阅图3和图4，智能空间服务***至少包括至少一个服务机器人10和空间感知装置20。服务机器人10包括传感器101，空间感知装置20包括可以包括服务器(图未示)和/或至少一台摄像装置201。在一实施方式中，智能空间服务***还包括其它辅助传感器203。
具体地，智能空间服务***可以为一台摄像装置201和一台服务机器人10、一台摄像装置201和多台服务机器人10、多台摄像装置201和一台服务机器人10以及多台摄像装置201和多台服务机器人10。
空间感知装置20根据自身采集的楼宇环境的实时监控信息和服务机器人10采集的环境信息中的目标进行识别、定位与跟踪，并生成楼宇全息地图；空间感知装置20将楼宇全息地图发送至服务机器人10，使服务机器人10根据楼宇全息地图进行主动环境感知和准确的执行工作任务。
具体地，智能空间服务***至少包括以下两个部分：服务机器人10和空间感知装置20。空间感知装置20通过构建楼宇全息地图和提供基于视觉的目标识别、定位与跟踪等服务，为服务机器人10提供包括不限于：定位辅助、避障辅助和安全辅助等能力，从而实现服务机器人10的主动环境感知和准确的执行服务。服务机器人10采集的环境信息发送给空间感知装置20。服务机器人10基于获取的各种位置信息，为人类提供各种服务，如消毒、防疫、清洁、安防巡逻、迎宾接待、物流配送等。
在一实施方式中，空间感知装置20包括：至少一个摄像装置201；摄像装置201用于获取楼宇环境的实时监控信息；对实时监控信息和环境信息中的各目标进行识别、定位以及跟踪，并根据实时监控信息和环境信息生成楼宇全息地图。
具体地，通过安装在楼宇内的至少一台摄像装置201(如摄像机等)获取楼宇内的服务环境的实时监控信息。服务机器人10通过自身搭载的传感器101(包括不限于如激光雷达、超声波、红外测距、视觉等传感器)，获取环境信息，建立环境地图，然后计算出服务机器人10在环境地图中的位置。其中，空间感知装置20与服务机器人10之间通过网络共享数据，共享数据包括不限于实时监控信息、环境地图数据和服务机器人10的位置数据。
在一实施方式中，服务器利用所获得的环境实时监控信息，基于视觉的目标识别技术，识别出当前的服务机器人10及相应服务机器人10在楼宇环境内的空间位置。具体地，通过服务机器人10共享的环境信息及服务机器人10的在根据环境信息建立的环境地图中的位置等信息，得到摄像装置201在楼宇环境的空间位置。
在一实施方式中，楼宇全息地图包括楼宇环境、楼宇环境中各目标的全局空间分布信息以及楼宇环境中各目标的动态变化信息。
在一实施方式中，服务器从楼宇环境的实时监控信息中辨识出各目标、确定各目标的相对位置和姿态，并对运动目标实时跟踪。
进一步地，服务器根据粒子滤波跟踪算法对实时监控信息中的服务机器人10及其它相关目标进行跟踪和定位；根据摄像装置201获取的实时监控信息获取目标变动后的空间位置，并根据跟踪和定位结果更新楼宇全息地图中相应信息。
具体地，通过复杂动态背景下智能空间摄像装置201节点目标的粒子滤波跟踪算法对服务对象及相关目标实现跟踪和定位；然后联合多台摄像装置201及其观测信息计算目标变动后的空间位置，根据跟踪和定位结果更新楼宇全息地图中的相应目标信息。识别的目标包括不限于各种基础设施，如墙、门、电梯等；各种办公设施，如办公家具、电脑、打印机、绿植等；各种活动目标，如移动的人、座椅等。
在一实施方式中，空间感知装置为服务机器人10提供定位辅助能力；服务器对摄像装置201获取的楼宇环境的实时监控信息进行目标识别，识别出服务机器人10，并获取服务机器人10的位置信息；服务器将服务机器人10的位置信息更新至楼宇全息地图中，以辅助服务机器人10进行定位。
具体地，利用所获得的环境实时监控视频数据，基于视觉的目标识别技术，识别出当前的服务机器人10及其位置。把该信息更新到楼宇全息地图中，可以辅助服务机器人10进行定位。使机器人可以在传统意义上认为的具有挑战性的场景中，如长走廊，落地玻璃房等区域，安全工作。
在一实施方式中，空间感知装置为服务机器人10提供避障辅助能力：服务器对楼宇环境的实时监控信息和环境信息进行识别，以识别出当前环境中的固定目标和活动目标。
具体地，利用所获得的楼宇环境的实时监控信息和服务机器人10自身搭载的传感器采集的环境信息，基于视觉的目标识别技术和传感器特征识别技术，识别出当前环境中的各种固定和活动目标，特别是活动目标，如移动的人、座椅、关闭/打开的门等。服务机器人10获取该动态信息可以进行提前避障，防止出现碰撞事情发生。
在一实施方式中，空间感知装置为服务机器人10提供安全辅助能力：服务器和/或服务机器人10根据当前环境中的固定目标和活动目标的状态进行预判，使服务机器人10提前进行减速和避让；服务器在检测到服务机器人10处于故障状态时，通过预警模块发出预警信息。
具体地，利用所获得的楼宇环境的实时监控信息和服务机器人10自身搭载的传感器得到的环境信息，基于视觉的目标识别技术和传感器特征识别技术，识别出当前环境中的各种固定和活动目标如服务机器人10的状态并作出预判，如服务机器人10超速、撞人、碰撞其他目标等，从而可以提前让服务机器人10进行减速和避开等，提高了服务机器人10的安全性。还可以利用所获得的楼宇环境的实时监控信息和服务机器人10自身搭载的传感器得到的楼宇环境，基于视觉的目标识别技术和传感器特征识别技术，识别出当前环境中的活动目标如服务机器人10的故障状态，如停机、倾覆、阻塞等状态，从而可以发出预警。
在一实施方式中，智能空间服务***还包括：电梯信号传感器和定位传感器等其它辅助传感器30；电梯信号传感器用于将电梯的运行状态信息发送至空间感知装置。
具体地，智能空间服务***在包括安装在楼宇内的摄像装置201和服务器外，还可以包括其他辅助传感器，如安装在楼宇中的电梯信号传感器，可以了解电梯的运行状态；定位传感器，如UWB、蓝牙、WIFI等。这些传感器将检测到的信息发送到服务器中，服务器根据这些信息更新楼宇全息地图中的相关信息。
本实施方式的提供的智能空间服务***采用具有移动平台的服务机器人10与空间感知装置20进行数据共享，使得服务机器人10可以主动感知环境，使机器人可以在传统意义上认为的具有挑战性的场景中，如长走廊，落地玻璃房等区域，安全工作；通过空间感知装置20提供的定位、识别和跟踪等服务，识别出当前环境中的各种固定和活动目标如服务机器人的状态并作出预判，如服务机器人超速、撞人、碰撞其他目标等，从而可以提前让服务机器人进行减速和避开等，提高了服务机器人的安全性；识别出当前环境中的活动目标如服务机器人的故障状态，如停机、倾覆、阻塞等状态，从而可以发出预警。
应该理解的是，虽然附图中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或网络设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，上述实施例及附图是示例性的，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的，不能理解为对本发明的限制，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型和组合，这些简单变型和组合均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能空间服务方法，应用于空间感知装置和服务机器人之间，其特征在于，所述智能空间服务方法包括；
所述服务机器人用于采集环境信息，并将所述环境信息发送给空间感知装置；
所述空间感知装置采集所述服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据所述实时监控信息和所述环境信息对所述实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括所述目标对象的楼宇全息地图；
所述空间感知装置将所述楼宇全息地图发送至所述服务机器人，使所述服务机器人根据所述楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务。
2.如权利要求1所述的智能空间服务方法，其特征在于，所述服务机器人用于采集环境信息，并将所述环境信息发送给空间感知装置的步骤包括：
所述服务机器人建立周边环境地图，并确认所述服务机器人在所述周边环境地图中的位置；
所述服务机器人将所述环境信息发送给所述空间感知装置，所述环境信息包括所述环境地图及所述服务机器人在所述周边环境地图中的位置。
3.如权利要求1所述的智能空间服务方法，其特征在于，所述空间感知装置采集所述服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据所述实时监控信息和所述环境信息对所述实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括所述目标对象的楼宇全息地图的步骤包括：
所述空间感知装置通过至少一个摄像装置采集所述实时监控信息；
根据所述实时监控信息，获取所述服务机器人信息，所述服务机器人信息包括服务机器人位置；
根据所述环境信息和所述服务机器人信息获取摄像装置位置；
根据所述摄像装置位置获取所述服务机器人的空间位置。
4.如权利要求3所述的智能空间服务方法，其特征在于，所述空间感知装置采集所述服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据所述实时监控信息和所述环境信息对所述实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括所述目标对象的楼宇全息地图的步骤还包括：
根据所述环境信息、服务机器人信息和所述服务机器人的空间位置，生成对应的所述楼宇全息地图，所述楼宇全息地图包括楼宇环境及各目标对象的全局空间分布信息和动态变化信息。
5.如权利要求1所述的智能空间服务方法，其特征在于，所述空间感知装置采集所述服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据所述实时监控信息和所述环境信息对所述实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括所述目标对象的楼宇全息地图的步骤还包括：
根据粒子滤波目标跟踪算法对所述服务机器人和其它目标对象进行跟踪和定位。
6.如权利要求1所述的智能空间服务方法，其特征在于，所述空间感知装置采集所述服务机器人所处环境的实时监控信息，并根据所述实时监控信息和所述环境信息对所述实时监控信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括所述目标对象的楼宇全息地图的步骤之后包括：
根据所述实时监控信息获取所述服务机器人的实时位置信息，并将所述实时位置信息更新到所述楼宇全息地图中。
7.如权利要求1所述的智能空间服务方法，其特征在于，所述空间感知装置将所述楼宇全息地图发送至所述服务机器人，使所述服务机器人根据所述楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务的步骤包括：
所述服务机器人获取所述目标对象的位置信息；
所述服务机器人根据所述目标对象的位置信息规划行驶路线。
8.如权利要求1所述的智能空间服务方法，其特征在于，所述空间感知装置将所述楼宇全息地图发送至所述服务机器人，使所述服务机器人根据所述楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务的步骤包括：
获取移动的目标对象的位置信息；
在检测到所述服务机器人速度异常或将与所述目标对象产生碰撞时，提醒所述服务机器人减速或进行规避。
9.一种智能空间服务***，其特征在于，所述智能空间服务***包括：空间感知装置和服务机器人；
所述服务机器人用于采集环境信息，并将所述环境信息发送给空间感知装置；
所述空间感知装置采集所述服务机器人所处环境的实时监控信息，并对所述实时监控信息和所述环境信息中的目标对象进行识别、定位与跟踪，并生成包括所述目标对象的楼宇全息地图；
所述空间感知装置将所述楼宇全息地图发送至所述服务机器人，使所述服务机器人根据所述楼宇全息地图进行主动环境感知和执行工作任务。
10.如权利要求9所述的智能空间服务***，其特征在于，所述智能空间服务***还包括：电梯信号传感器和定位传感器；
所述电梯信号传感器，用于将电梯的运行状态信息发送至所述空间感知装置；
所述定位传感器，用于采集位置信息以辅助确认所述目标对象位置。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012124933A2 (ko) * 2011-03-11 2012-09-20 고려대학교 산학협력단 로봇의 위치 인식 장치 및 방법
CN102914303A (zh) * 2012-10-11 2013-02-06 江苏科技大学 多移动机器人的智能空间***及导航信息获取方法
CN103454919A (zh) * 2013-08-19 2013-12-18 江苏科技大学 智能空间中移动机器人的运动控制***及方法
CN105911518A (zh) * 2016-03-31 2016-08-31 山东大学 机器人定位方法
CN205983220U (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 智能侠（北京）科技有限公司 基于空间视觉传感器的移动装备的定位与导航装置
CN106647766A (zh) * 2017-01-13 2017-05-10 广东工业大学 一种基于复杂环境的uwb‑视觉交互的机器人巡航方法及***
CN111216127A (zh) * 2019-12-31 2020-06-02 深圳优地科技有限公司 一种机器人控制方法、装置、服务器及介质

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012124933A2 (ko) * 2011-03-11 2012-09-20 고려대학교 산학협력단 로봇의 위치 인식 장치 및 방법
CN102914303A (zh) * 2012-10-11 2013-02-06 江苏科技大学 多移动机器人的智能空间***及导航信息获取方法
CN103454919A (zh) * 2013-08-19 2013-12-18 江苏科技大学 智能空间中移动机器人的运动控制***及方法
CN105911518A (zh) * 2016-03-31 2016-08-31 山东大学 机器人定位方法
CN205983220U (zh) * 2016-09-09 2017-02-22 智能侠（北京）科技有限公司 基于空间视觉传感器的移动装备的定位与导航装置
CN106647766A (zh) * 2017-01-13 2017-05-10 广东工业大学 一种基于复杂环境的uwb‑视觉交互的机器人巡航方法及***
CN111216127A (zh) * 2019-12-31 2020-06-02 深圳优地科技有限公司 一种机器人控制方法、装置、服务器及介质

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴培良 等: "一种服务机器人家庭全息地图构建方法研究", 《计算机应用研究》 *
吴培良 等: "动态家庭环境智能空间服务机器人全息建图方法", 《科技导报》 *
吴培良: "家庭智能空间中服务机器人全息建图及相关问题研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

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