CN101714000A - 一种自动吸尘器的路径规划方法 - Google Patents
一种自动吸尘器的路径规划方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101714000A CN101714000A CN200910179706A CN200910179706A CN101714000A CN 101714000 A CN101714000 A CN 101714000A CN 200910179706 A CN200910179706 A CN 200910179706A CN 200910179706 A CN200910179706 A CN 200910179706A CN 101714000 A CN101714000 A CN 101714000A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cleaning
- automatic cleaner
- module
- planning method
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Abstract
本发明公开了一种自动吸尘器的路径规划方法,所述的路径规划方法包括清扫方向选择模块和梳状清扫模块,所述的清扫方向选择模块,包括三个步骤,首先在室内环境内随机行走,并不断计算每次的移动距离,如果移动距离大于设定阈值T,则确定该次行走路径为清扫方向,并进入梳状清扫模块;所述的梳状清扫模块,包括三个步骤,首先,指导自动吸尘器沿着所述清扫方向选择模块中确定的清扫方向,进行梳状清扫,每次平移设定的偏移距离,该偏移距离为条形吸口的宽度,同时不断计算每次的清扫距离,如果清扫距离小于设定的最小清扫距离,则结束该模块而返回清扫方向选择模块。本发明在工作过程中不断寻找空旷区域进行覆盖率最高的梳状清扫,从而实现了提高清扫效率的目标。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动吸尘器的路径规划方法,属于智能家用电器技术领域。
背景技术
随着人们生活节奏的加快,以及要求生活内容越来越丰富,促使智能家电走进了我们的生活。其中,自动吸尘器给了我们很大的帮助。家庭的清洁工作非常繁重,并且非常频繁。自动吸尘器可以对家庭地板自动进行清扫。它利用自身携带的可充电电池给各种电器供电,其中吸尘电机在自动吸尘器内部形成足够的真空,通过条形吸口将地面的垃圾吸入内部的灰尘盒,而驱动电机和驱动轮可以实现自动吸尘器的自由行走。自动吸尘器通过自身的行走过程就实现了对地面的清洁。
因为目前自动吸尘器还不具备非常精确的定位和规划能力,因此其清扫路径的效率就成为非常重要而困难的课题。目前常用的策略是随机的路径,自动吸尘器在地面随机行走,放弃任何规划方法,这种策略导致很低的清扫效率;也有采用在随机路径基础上增加固定模式的清扫策略,其中固定模式为从中心点向四周渐渐散开的螺旋线模式,这种策略在一定程度增加了清扫效率,但是还是不理想。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处,采用不断寻找空旷区域进行梳状清扫的策略,实现更高效率的清扫效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种自动吸尘器的路径规划方法,所述的自动吸尘器包括两个驱动轮、与所述驱动轮连接的两个驱动电机,所述驱动轮上安装编码器,还包括一个支撑轮,障碍物检测系统,真空吸尘电机和条形吸口,所述的驱动电机、编码器、障碍物检测系统和真空吸尘电机,与控制器连接,所述的控制器通过分别设置两个所述驱动轮的速度和方向来实现所述自动吸尘器的自由运动,并且可以计算相对移动距离和检测前方障碍物情况,其特征在于:所述的路径规划方法包括清扫方向选择模块和梳状清扫模块,所述的清扫方向选择模块包括以下步骤:
(1)、所述的自动吸尘器开始工作,记录起始点Pi的坐标(Xi,Yi),然后以直线运动方式前进,并且不断检测障碍物;检测到障碍物以后,记录结束点Pi+1的坐标(Xi+1,Yi+1);
(2)、根据所述的起始点Pi和结束点Pi+1的坐标计算移动距离L,如果所述的移动距离L大于预先设定的阈值T,则所述的自动吸尘器进入所述的梳状清扫模块;
(3)、如果所述的移动距离L不大于所述的阈值T,则所述自动吸尘器旋转随机角度,继续执行所述的步骤(1)。
所述的梳状清扫模块包括以下步骤:
(4)、所述的自动吸尘器位于所述的结束点Pi+1,向右旋转90度,直行并且不断检测障碍物;
(5)、检测到障碍物以后,向所述起始点Pi的方向旋转90度,并前进设定的偏移距离M,然后再朝相同方向旋转90度,记录起始位置Dj的坐标(Xj,Yj),直行并不断检测障碍物;遇到障碍物以后,记录终点位置Dj+1的坐标(Xj+1,Yj+1)。根据所述的起始位置Dj和终点位置Dj+1的坐标,计算清扫距离N;
(6)、重复步骤(5),直到所述的清扫距离N,小于设定的最小清扫距离,结束所述梳状清扫模块,并返回所述的清扫方向选择模块。
在所述的步骤(3)中,所述的随机角度为大于90度,小于180度的角度。
在所述的步骤(5)中,所述的偏移距离M为所述条形吸口的宽度。
实施本发明的积极效果是:1、通过清扫路径的选择实现更高的清扫效率;2、工作方式灵活,易于实现。
附图说明
图1是自动吸尘器的结构示意图;
图2是自动吸尘器的路径规划方法的示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明:
参照图1,一种自动吸尘器的路径规划方法,所述的自动吸尘器包括两个驱动轮1、与所述的驱动轮1连接的两个驱动电机2,每个驱动轮1上安装编码器,一个支撑轮3,其中,所述驱动电机2和编码器与控制器连接。所述的支撑轮3起到支撑的作用,不用于驱动。所述的控制器通过分别设置两个所述的驱动轮1的速度和方向来实现所述自动吸尘器的自由运动,并且根据所述编码器输出的信号,可以确定所述自动吸尘器的相对移动距离。
还包括障碍物检测系统,同样与所述控制器连接。所述的障碍物检测系统可以采用超声波、红外或者是激光雷达等传感器或者两种或者多种传感器的集合。
还包括,真空吸尘电机和条形吸口4,所述真空吸尘电机与所述控制器连接。所述真空吸尘电机在所述控制器的控制下高速旋转,形成一定的真空度,通过所述吸口4将地面上的垃圾吸入内部的灰尘盒。
所述自动吸尘器在行走过程中,同时进行了清洁工作,因此行走路径的选择直接导致清洁效率的高低,从而处于非常重要的地位。
本发明的所述路径规划方法包括清扫方向选择模块和梳状清扫模块,所述的清扫方向选择模块包括以下步骤,如图2中的虚线5所示:
(1)、所述的自动吸尘器开始工作,记录起始点Pi的坐标(Xi,Yi),以直线运动方式前进,并且不断检测障碍物;检测到障碍物以后,记录结束点Pi+1的坐标(Xi+1,Yi+1);
(2)、根据所述的起始点Pi和结束点Pi+1的坐标计算移动距离L,如果所述的移动距离L大于预先设定的阈值T,则所述的自动吸尘器进入所述的梳状清扫模块;
(3)、如果所述的移动距离L不大于所述的阈值T,则所述自动吸尘器旋转随机角度,继续执行所述的步骤(1)。
所述的梳状清扫模块包括以下步骤,如图2中的实线6所示:
(4)、所述的自动吸尘器位于所述的结束点Pi+1,向右旋转90度,直行并且不断检测障碍物;
(5)、检测到障碍物以后,向所述起始点Pi的方向旋转90度,并前进设定的偏移距离M,然后再朝相同方向旋转90度,记录起点位置Dj的坐标(Xj,Yj),直行并不断检测障碍物;遇到障碍物以后,记录终点位置Dj+1的坐标(Xj+1,Yj+1)。根据所述的起始位置Dj和终点位置Dj+1的坐标,计算清扫距离N;
(6)、重复步骤(5),直到所述的清扫距离N,小于设定的最小清扫距离,结束所述梳状清扫模块,并返回所述的清扫方向选择模块。
在所述的步骤(5)中,所述的偏移距离M为所述条形吸口的宽度。采用这样的距离设置,可以避免两次清扫之间不会留下间隙。
在所述的步骤(5,6)中,所述的清扫距离N等于
在所述的步骤(6)中,所述的最小清扫距离为所述的梳状清扫模块的结束条件,表明进入较小的区域,已经不适合进行梳状清扫了。
综上所述,自动吸尘器通过清扫方向选择模块进行清扫方向和区域的选择,而梳状清扫模块指导自动吸尘器完成高效率的清扫,两个模块不断交替进行,因此具有清扫效率高,工作方式灵活,易于实现的优点。
Claims (5)
1.一种自动吸尘器的路径规划方法,所述的自动吸尘器包括两个驱动轮、与所述驱动轮连接的两个驱动电机,所述驱动轮上安装编码器,还包括一个支撑轮,障碍物检测系统,真空吸尘电机和条形吸口,所述的驱动电机、编码器、障碍物检测系统和真空吸尘电机,与控制器连接,所述的控制器通过分别设置两个所述驱动轮的速度和方向来实现所述自动吸尘器的自由运动,并且可以计算相对移动距离和检测前方障碍物情况,其特征在于:所述的路径规划方法包括清扫方向选择模块和梳状清扫模块,所述的清扫方向选择模块包括以下步骤:
(1)、所述的自动吸尘器开始工作,记录起始点Pi的坐标(Xi,Yi),然后以直线运动方式前进,并且不断检测障碍物;检测到障碍物以后,记录结束点Pi+1的坐标(Xi+1,Yi+1);
(2)、根据所述的起始点Pi和结束点Pi+1的坐标计算移动距离L,如果所述的移动距离L大于预先设定的阈值T,则所述的自动吸尘器进入所述的梳状清扫模块;
(3)、如果所述的移动距离L不大于所述的阈值T,则所述自动吸尘器旋转随机角度,继续执行所述的步骤(1)。
所述的梳状清扫模块包括以下步骤:
(4)、所述的自动吸尘器位于所述的结束点Pi+1,向右旋转90度,直行并且不断检测障碍物;
(5)、检测到障碍物以后,向所述起始点Pi的方向旋转90度,并前进设定的偏移距离M,然后再朝相同方向旋转90度,记录起始位置Dj的坐标(Xj,Yj),直行并不断检测障碍物;遇到障碍物以后,记录终点位置Dj+1的坐标(Xj+1,Yj+1)。根据所述的起始位置Dj和终点位置Dj+1的坐标,计算清扫距离N;
(6)、重复步骤(5),直到所述的清扫距离N,小于设定的最小清扫距离,结束所述梳状清扫模块,并返回所述的清扫方向选择模块。
2.根据权利要求1所述的一种自动吸尘器的路径规划方法,其特征是:在所述的步骤(3)中,所述的随机角度为大于90度,小于180度的角度。
3.根据权利要求1所述的一种自动吸尘器的路径规划方法,其特征是:在所述的步骤(5)中,所述的偏移距离M为所述条形吸口的宽度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101797068A CN101714000B (zh) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 一种自动吸尘器的路径规划方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101797068A CN101714000B (zh) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 一种自动吸尘器的路径规划方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101714000A true CN101714000A (zh) | 2010-05-26 |
CN101714000B CN101714000B (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=42417698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009101797068A Expired - Fee Related CN101714000B (zh) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 一种自动吸尘器的路径规划方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101714000B (zh) |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102379657A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 莱克电气股份有限公司 | 智能吸尘器的清扫方法 |
CN102541056A (zh) * | 2010-12-16 | 2012-07-04 | 莱克电气股份有限公司 | 机器人的障碍物处理方法 |
CN102599862A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-07-25 | 刘瑜 | 自动吸尘器困境识别及脱离的方法 |
CN102662400A (zh) * | 2012-05-10 | 2012-09-12 | 慈溪思达电子科技有限公司 | 割草机器人的路径规划算法 |
CN102687620A (zh) * | 2011-03-21 | 2012-09-26 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自驱动装置 |
CN102890509A (zh) * | 2011-07-18 | 2013-01-23 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自驱动装置、引导系统及其移动方法 |
CN103099586A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-05-15 | 简毅 | 一种沿边导航向中扩展的清洁机器人的清洁方法 |
CN103376801A (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-30 | 科沃斯机器人科技(苏州)有限公司 | 自移动地面处理机器人及其清洁工作的控制方法 |
CN104114072A (zh) * | 2012-04-24 | 2014-10-22 | 株式会社玛纽尔 | 机器人清扫机 |
CN104677352A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-06-03 | 北京建筑大学 | 地磁室内定位基准图数据采集的方法与装置 |
CN104757907A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-07-08 | 深圳市银星智能科技股份有限公司 | 智能扫地机器人清扫垃圾的方法及智能扫地机器人 |
CN106970623A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-21 | 杭州匠龙机器人科技有限公司 | 智能清洁装置及其网格路径作业方法 |
WO2017161632A1 (zh) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 苏州大学张家港工业技术研究院 | 一种基于模型学习的清洁机器人最优目标路径规划方法 |
CN107518834A (zh) * | 2017-10-25 | 2017-12-29 | 芜湖市纯至网络科技有限公司 | 一种智能拖把 |
CN108209750A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 美的集团电子商务有限公司 | 扫地机的清扫方法、扫地机和计算机可读存储介质 |
CN108345308A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-31 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种自动吸尘机器人的最佳随机路径选择方法 |
CN108451445A (zh) * | 2018-04-22 | 2018-08-28 | 吉首君致知识产权有限责任公司 | 扫地机器人及其控制方法 |
CN108469264A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-31 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种基于角度分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法 |
CN108469819A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-31 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种自动吸尘机器人的z字形回归路径规划方法 |
CN108536141A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-14 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种自动吸尘机器人的随机路径规划方法 |
CN108762273A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-06 | 北京智行者科技有限公司 | 一种清扫方法 |
CN108784524A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种自动吸尘机器人的最佳路径选择方法 |
CN108873892A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-23 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种基于路径密度分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法 |
-
2009
- 2009-09-30 CN CN2009101797068A patent/CN101714000B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102379657A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 莱克电气股份有限公司 | 智能吸尘器的清扫方法 |
CN102541056A (zh) * | 2010-12-16 | 2012-07-04 | 莱克电气股份有限公司 | 机器人的障碍物处理方法 |
CN102687620A (zh) * | 2011-03-21 | 2012-09-26 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自驱动装置 |
CN102687620B (zh) * | 2011-03-21 | 2015-04-22 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自驱动装置 |
CN102890509A (zh) * | 2011-07-18 | 2013-01-23 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自驱动装置、引导系统及其移动方法 |
WO2013010475A1 (zh) * | 2011-07-18 | 2013-01-24 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自驱动装置、引导系统及其移动方法 |
CN102599862B (zh) * | 2012-03-26 | 2013-12-18 | 慈溪迈思特电子科技有限公司 | 自动吸尘器困境识别及脱离的方法 |
CN102599862A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-07-25 | 刘瑜 | 自动吸尘器困境识别及脱离的方法 |
CN103376801B (zh) * | 2012-04-13 | 2016-08-03 | 科沃斯机器人有限公司 | 自移动地面处理机器人及其清洁工作的控制方法 |
CN103376801A (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-30 | 科沃斯机器人科技(苏州)有限公司 | 自移动地面处理机器人及其清洁工作的控制方法 |
CN104114072B (zh) * | 2012-04-24 | 2017-05-03 | 艾薇波特公司 | 机器人清扫机 |
CN104114072A (zh) * | 2012-04-24 | 2014-10-22 | 株式会社玛纽尔 | 机器人清扫机 |
CN102662400A (zh) * | 2012-05-10 | 2012-09-12 | 慈溪思达电子科技有限公司 | 割草机器人的路径规划算法 |
WO2014135008A1 (zh) * | 2013-03-06 | 2014-09-12 | Jian Yi | 一种沿边导航向中扩展的清洁机器人的清洁方法 |
CN103099586A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-05-15 | 简毅 | 一种沿边导航向中扩展的清洁机器人的清洁方法 |
CN103099586B (zh) * | 2013-03-06 | 2016-03-02 | 重庆艾亿佳智能技术有限公司 | 一种沿边导航向中扩展的清洁机器人的清洁方法 |
CN104757907A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-07-08 | 深圳市银星智能科技股份有限公司 | 智能扫地机器人清扫垃圾的方法及智能扫地机器人 |
CN104677352B (zh) * | 2015-03-11 | 2018-04-06 | 北京建筑大学 | 地磁室内定位基准图数据采集的方法与装置 |
CN104677352A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-06-03 | 北京建筑大学 | 地磁室内定位基准图数据采集的方法与装置 |
WO2017161632A1 (zh) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 苏州大学张家港工业技术研究院 | 一种基于模型学习的清洁机器人最优目标路径规划方法 |
CN106970623A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-21 | 杭州匠龙机器人科技有限公司 | 智能清洁装置及其网格路径作业方法 |
CN107518834A (zh) * | 2017-10-25 | 2017-12-29 | 芜湖市纯至网络科技有限公司 | 一种智能拖把 |
CN108209750A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 美的集团电子商务有限公司 | 扫地机的清扫方法、扫地机和计算机可读存储介质 |
CN108209750B (zh) * | 2017-12-29 | 2021-01-05 | 美的集团电子商务有限公司 | 扫地机的清扫方法、扫地机和计算机可读存储介质 |
CN108536141A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-14 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种自动吸尘机器人的随机路径规划方法 |
CN108469819A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-31 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种自动吸尘机器人的z字形回归路径规划方法 |
CN108345308A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-31 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种自动吸尘机器人的最佳随机路径选择方法 |
CN108469264A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-31 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种基于角度分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法 |
CN108469264B (zh) * | 2018-03-20 | 2020-04-24 | 杭州晶一智能科技有限公司 | 一种基于角度分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法 |
CN108451445A (zh) * | 2018-04-22 | 2018-08-28 | 吉首君致知识产权有限责任公司 | 扫地机器人及其控制方法 |
CN108784524A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种自动吸尘机器人的最佳路径选择方法 |
CN108873892A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-23 | 杭州晶智能科技有限公司 | 一种基于路径密度分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法 |
CN108762273A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-06 | 北京智行者科技有限公司 | 一种清扫方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101714000B (zh) | 2012-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101714000B (zh) | 一种自动吸尘器的路径规划方法 | |
EP2325714B1 (en) | Control method of performing rotational traveling of robot cleaner | |
US9854956B2 (en) | Robot cleaner and control method thereof | |
EP2921095B1 (en) | Robot cleaner and method for controlling the same | |
US20180000300A1 (en) | Robot cleaner | |
US7133746B2 (en) | Autonomous machine for docking with a docking station and method for docking | |
RU2313269C2 (ru) | Робот-уборщик и устройство управления роботом-уборщиком | |
KR101566207B1 (ko) | 로봇 청소기 및 그 제어방법 | |
Hasan et al. | Path planning algorithm development for autonomous vacuum cleaner robots | |
KR100690669B1 (ko) | 자율 주행 로봇의 위치인식 시스템 | |
RU2317766C2 (ru) | Робот-пылесос и способ управления роботом-пылесосом | |
CN100586356C (zh) | 机器人清洁设备 | |
KR20060050129A (ko) | 청소기 | |
WO2012146195A1 (zh) | 自动工作系统、自动行走设备及其转向方法 | |
WO2013152675A1 (zh) | 自移动地面处理机器人及其清洁工作的控制方法 | |
CN108469819A (zh) | 一种自动吸尘机器人的z字形回归路径规划方法 | |
CN109965786B (zh) | 一种清洁机器人及其避障方法 | |
CN108345308A (zh) | 一种自动吸尘机器人的最佳随机路径选择方法 | |
TW201737853A (zh) | 自主行走型清掃機 | |
CN102599862B (zh) | 自动吸尘器困境识别及脱离的方法 | |
CN103584798A (zh) | 智能吸尘器控制系统及智能吸尘器清扫方法 | |
JP2009261429A (ja) | 自走式掃除機 | |
CN108319270B (zh) | 一种基于历史数据分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法 | |
CN106473675A (zh) | 吸尘机器人以及用于清洁地面的方法 | |
CN108784524A (zh) | 一种自动吸尘机器人的最佳路径选择方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120704 Termination date: 20130930 |