CN108627172A - 一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法 - Google Patents

一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108627172A
CN108627172A CN201810387206.2A CN201810387206A CN108627172A CN 108627172 A CN108627172 A CN 108627172A CN 201810387206 A CN201810387206 A CN 201810387206A CN 108627172 A CN108627172 A CN 108627172A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mobile robot
signal strength
wireless signal
connect
strength value
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
Application number
CN201810387206.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108627172B (zh
Inventor
刘瑜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yancheng Xiangyuan Environmental Protection Equipment Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Jingyi Intelligent Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Jingyi Intelligent Science and Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Jingyi Intelligent Science and Technology Co Ltd
Priority to CN201810387206.2A priority Critical patent/CN108627172B/zh
Publication of CN108627172A publication Critical patent/CN108627172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108627172B publication Critical patent/CN108627172B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/3446Details of route searching algorithms, e.g. Dijkstra, A*, arc-flags, using precalculated routes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,移动机器人包括驱动轮和与驱动轮连接的驱动电机,设置在移动机器人前端的充电电极公端以及主控电子装置设置,充电基座包括设置充电电极母端、电源插孔,以及充电控制电子装置,充电控制电子装置设置控制器和与控制器连接的第一WIFI模块,主控电子装置设置处理器和与处理器连接的第二WIFI模块,以及设置在处理器中的遍历路径规划方法,所述的遍历路径规划方法包括十个步骤,沿着无线信号强度等值线从左到右,再从右到左行走,当遇到障碍物时根据指纹地图进行障碍物类型判断:障碍物或者墙,并进行相应处理,最后进行结束条件判断。

Description

一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法
技术领域
本发明涉及一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,属于移动机器人领域。
背景技术
移动机器人已经开始应用在我们的生活中,比如吸尘机器人和割草机器人,机器人的应用一定程度上减轻了日常的劳动负担,是未来技术发展的趋势。
目前,移动机器人技术的发展还不是很完善,比如吸尘机器人和割草机器人,工作的时候采用随机路径,在工作环境内随意行走,工作效率很低。随着技术的发展,目前移动机器人开始装配二维甚至三维激光雷达用于环境检测和地图建立,但是这种方式成本非常高,传感器本身的价格已经远远超过目前移动机器人的成本。也有采用图像传感器进行环境检测与地图建立的,这种方式对硬件计算能力要求高,并且对环境光照条件要求苛刻。而无线wifi网络已经普及到每个家庭及办公环境,其硬件成本非常低,开发资料也很丰富,基于无线wifi网络信号的强度信息来进行移动机器人的建立环境地图和路径规划成为一个发展方向。
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,依据大范围无线信号的强度信息来建立环境的指纹地图,并进行遍历路径规划,在不增加硬件成本的前提下,提高工作效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,所述的移动机器人包括驱动轮和与所述的驱动轮连接的驱动电机以及设置在所述的移动机器人前端的充电电极公端,所述的移动机器人内部设置主控电子装置,所述的主控电子装置包括进行集中控制的处理器,与所述的处理器连接的电机驱动电路,所述的电机驱动电路与所述的驱动电机连接,与所述的处理器连接的障碍物检测电路,用于进行避障和路径规划,与所述的处理器连接的惯性导航系统,用于计算所述的移动机器人的位置(x,y)和方向θ,还包括与所述的处理器连接的充电电路,所述的充电电路与所述的充电电极公端连接,所述的充电电路输出连接所述的充电电池,所述充电电池输出连接第二电源电路,所述的第二电源电路为后续电路提供电源;所述的充电基座包括充电电极母端、电源插孔,以及充电控制电子装置,所述的充电控制电子装置设置了进行集中控制的控制器,与所述电源插孔连接的第一电源电路和滤波电路,与所述的滤波电路连接的开关管,所述的开关管由所述的控制器控制,输出连接电流检测电路,所述的电流检测电路连接所述的充电电极母端,所述的电流检测电路将电流信号转换成电压信号给所述的控制器,所述的充电控制电子装置,设置与所述的控制器连接的第一WIFI模块,所述的第一WIFI模块设置为AP模式,所述的主控电子装置设置与所述的处理器连接的第二WIFI模块,所述的第二WIFI模块设置为STA模式,所述的处理器可获取所述的第二WIFI模块接收到的无线信号强度值RSSI,记为R,以及所述的处理器内部设置链表L0={a(i)},其中a(i)=Ri,i=0,1,2,3......N-1,其中,Ri表示所述的移动机器人围绕墙行走过程中,不同时刻存储的无线信号强度值,其中,N为链表长度,所述的处理器设置遍历路径规划方法,所述的遍历路径规划方法包括以下步骤:
(1) 设置链表L1={b(j)},其中b(j)=Rj,j=0,1,2,3......M-1,其中,M为链表长度,设置表尾指针ep,指向链表L1中最新数据的位置;
(2) 所述的移动机器人离开所述的充电基座,向左旋转并以沿着墙边行走,采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人的行走距离d,当行走距离d>W时,其中,W为所述的移动机器人的车身宽度,则存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y;进入步骤3;
(3) 所述的移动机器人进入向左循迹过程,循迹路径为无线信号强度等值线,即无线信号强度为Rx的路径;当所述的移动机器人遇到障碍物时,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,进入步骤4;
(4) 所述的移动机器人以左侧沿着障碍物行走;采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人的行走距离d,当距离d>10cm,存储无线信号强度值R至L1,即ep++,b(ep)=R;当|R-Rx|<δ,其中δ设置为接近于零的阈值,返回步骤3;当ep等于M-1时,进入步骤5;
(5) 采用数据匹配算法,将链表L1与链表L0中的数据进行匹配,如果匹配成功则进入步骤6;如果匹配不成功,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,则返回步骤4;
(6) 所述的移动机器人向右旋转并以右侧沿着墙边行走,当无线信号强度值R等于Rx时,计算所述的移动机器人沿着无线信号强度等值线的行走路径长度pace=,如果pace>K,其中K为遍历路径规划结束阈值,则继续规划路径,沿墙行走距离d>W,然后存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y,进入步骤7;否则,结束遍历路径规划;
(7)所述的移动机器人进入向右循迹过程,循迹路径为无线信号强度等值线,无线信号强度为Rx的路径;当所述的移动机器人遇到障碍物时,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,进入步骤8;
(8) 所述的移动机器人向左旋转并以左侧沿着障碍物行走;采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人走过的距离d,当距离d>10cm,存储无线信号强度值R至L1,即ep++,b(ep)=R;当|R-Rx|<δ,返回步骤7;当ep等于M-1时,进入步骤9;
(9) 采用数据匹配算法,将链表L1与链表L0中的数据进行匹配,如果匹配成功则进入步骤10;如果匹配不成功,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,则返回步骤8;
(10) 所述的移动机器人向右旋转并以右侧沿着墙边行走,当无线信号强度值R等于Rx时,计算所述的移动机器人沿着无线信号强度等值线的行走路径长度pace=,如果pace>K,则继续规划路径,向左旋转并以左侧沿墙行走距离d>W,然后存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y,返回步骤3;否则,结束遍历路径规划。
所述的行走距离累计算法设置为:
初始化行走距离d=0;
设置计算周期T;
在当前计算周期T的初始时刻,存储初始位置x0=x,y0=y;
计算周期T结束时,计算当前计算周期T内所述的移动机器人的行走距离Δd=
对Δd进行累计,可得行走距离d=d+Δd,然后进入下一个计算周期T。
所述的向左循迹过程设置为:
当R>Rx+δ,所述的移动机器人向左旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;当R<Rx+δ,向右旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;保持直线前进。
所述的向右循迹过程设置为:
当R>Rx+δ,所述的移动机器人向右旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;当R<Rx+δ,向左旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;保持直线前进。
所述的数据匹配算法设置为:
计算链表L1与L0的匹配评价函数SAD值:SAD(i)=,其中i=0,1,2,3...,(N-M);
当SAD(i)取得最小值时,i等于min,其中0≤min≤N-M;如果SAD(min)<T同时|a(min)-Rx|<δ,则匹配成功,其中T是匹配阈值。
实施本发明的积极效果是:1、无线信号覆盖范围广,没有累计误差,结合指纹地图,可以用于遍历路径规划,提高工作效率;2、不需要环境设置及改造,成本低。
附图说明
图1是遍历路径规划过程示意图;
图2是主控电子装置的原理框图;
图3是充电控制电子装置的原理框图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明:
参照图1-3,基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,所述的移动机器人19包括驱动轮和与所述的驱动轮连接的驱动电机9以及设置在所述的移动机器人19前端的充电电极公端6。基于所述的驱动轮,所述的移动机器人19可以实现自由移动,可以设置为两个驱动轮和一个支撑轮;所述的充电电极公端6设置为两个分开的铜质电极,与外部电源连接时进行充电。
所述的移动机器人19内部设置主控电子装置,所述的主控电子装置包括进行集中控制的处理器1,所述的处理器1可采用低功耗微处理器,具体可采用TI公司的MSP430,或者普通处理器,比如ST公司的32位ARM处理器STM32F103C8T6;与所述的处理器1连接的电机驱动电路7,所述的电机驱动电路7与所述的驱动电机9连接,在所述的处理器1的控制下,所述的电机驱动电路7带动所述的驱动电机9,所述的驱动电机9带动所述的驱动轮,实现所述的移动机器人19的自由移动;与所述的处理器1连接的障碍物检测电路8,用于进行避障和路径规划,可以采用超声波或者红外传感器或者两种传感器的组合;与所述的处理器1连接的惯性导航系统10,设置为安装在所述的驱动电机9上的编码器,用于计算所述的移动机器人19的位置(x,y)和方向θ,由于计算误差,机械间隙及地面打滑,所述的惯性导航系统10具有累计误差,但是在一段时间内,误差较小,具有使用价值;还包括与所述的处理器1连接的充电电路5,所述的充电电路5与所述的充电电极公端6连接,所述的充电电路5输出连接所述的充电电池4,所述充电电池4输出连接第二电源电路2,所述的第二电源电路2为后续电路提供电源。
所述的充电基座18包括充电电极母端17、电源插孔,以及充电控制电子装置。所述的电源插孔可连接外部电源适配器,为所述的充电基座18各个组成部分提供电源;所述的充电电极母端17设置为两个分开的铜质电极,具有弹性,与所述的充电电极公端6对应,正极对正极,负极对负极,高度相同。
所述的充电控制电子装置设置了进行集中控制的控制器12,因为功能较单一,可采用MICROCHIP的PIC16F1503单片机;与所述的电源插孔连接的第一电源电路13和滤波电路14,与所述的滤波电路14连接的开关管15,所述的开关管15由所述的控制器12控制,输出连接电流检测电路16,所述的电流检测电路16连接所述的充电电极母端17,所述的电流检测电路16将电流信号转换成电压信号给所述的控制器12,所述的控制器12可控制输出电流的大小,并且防止所述的充电电极母端17短路。
所述的充电控制电子装置,设置与所述的控制器12连接的第一WIFI模块11,所述的第一WIFI模块11设置为AP模式,即无线接入点,是一个无线网络的中心节点;所述的主控电子装置设置与所述的处理器1连接的第二WIFI模块3,所述的第二WIFI模块3设置为STA模式,即无线站点,是一个无线网络的终端,所述的处理器1可获取所述的第二WIFI模块3接收到的无线信号强度值RSSI,记为R。所述的第一WIFI模块11和第二WIFI模块3可设置为IOT芯片ESP8266,具有价格低,变成简便的优点。
所述的处理器1内部设置链表L0={a(i)},其中a(i)=Ri,i=0,1,2,3......N-1,其中,Ri表示所述的移动机器人围绕墙行走过程中,不同时刻存储的无线信号强度值,其中,N为链表长度。链表L0为环境的指纹地图,可用于遍历路径规划。
所述的处理器1设置遍历路径规划方法,所述的遍历路径规划方法包括以下步骤:
(1) 设置链表L1={b(j)},其中b(j)=Rj,j=0,1,2,3......M-1,其中,M为链表长度,设置表尾指针ep,指向链表L1中最新数据的位置;
当所述的移动机器人19遇到障碍物时,所述的链表L1用于存储绕障路径上等间距位置上的无线信号强度值,然后用所述的链表L1中的数据与指纹地图的链表L0进行匹配,区分时障碍物还是墙。
(2) 所述的移动机器人19离开所述的充电基座18,向左旋转并以沿着墙边行走,采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人19的行走距离d,当行走距离d>W时,其中,W为所述的移动机器人19的车身宽度,则存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y;进入步骤3;
所述的行走距离累计算法设置为:
初始化行走距离d=0;
设置计算周期T;
在当前计算周期T的初始时刻,存储初始位置x0=x,y0=y;
计算周期T结束时,计算当前计算周期T内所述的移动机器人的行走距离Δd=
对Δd进行累计,可得行走距离d=d+Δd,然后进入下一个计算周期T。
所述的移动机器人19在规划路径的起点记录无线信号强度值和起始地址的坐标,为遍历路径规划做准备。
(3) 所述的移动机器人19进入向左循迹过程,循迹路径为无线信号强度等值线,即无线信号强度为Rx的路径;当所述的移动机器人19遇到障碍物时,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,进入步骤4;
所述的向左循迹过程设置为:
当无线信号强度值R>Rx+δ,所述的移动机器人向左旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;当R<Rx+δ,向右旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;保持直线前进。
因为无线信号是以发射源为中心向外辐射的,信号强度随着距离的增加而降低,具有连续性,沿着无线信号强度等值线行走,并且两个无线信号强度等值线之间保持一个车距的间距,就可以实现遍历路径规划。
当所述的移动机器人19检测到障碍物时,无法判断是障碍物还是墙,因此需要进行区分判断。
(4) 所述的移动机器人19以左侧沿着障碍物行走;采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人19的行走距离d,当距离d>10cm,存储无线信号强度值R至L1,即ep++,b(ep)=R;当|R-Rx|<δ,返回步骤3;当ep等于M-1时,进入步骤5;
在所述的移动机器人19绕障过程中,需要判断两个条件:1、|R-Rx|<δ:如果遇到的是障碍物,那么所述的移动机器人19最终会绕过障碍物,重新回来原来的无线信号强度等值线上,从而完成绕障过程;2、如果所述的移动机器人19遇到的是墙,那么在绕障过程中需要等间距存储无线信号强度值R至L1,当L1存满后,进行数据分析与判断。
(5) 采用数据匹配算法,将链表L1与链表L0中的数据进行匹配,如果匹配成功则进入步骤6;如果匹配不成功,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,则返回步骤4;
所述的数据匹配算法设置为:
计算链表L1与L0的匹配评价函数SAD值:SAD(i)=,其中i=0,1,2,3...,(N-M),其中,SAD是Sum of absolute differences的缩写,是差的绝对值之和,数值越小,表示链表L1与L0中的数据越接近;
当SAD(i)取得最小值时,i等于min,其中0≤min≤N-M;如果SAD(min)<T同时|a(min)-Rx|<δ,则匹配成功,其中T是匹配阈值。
在步骤5中,链表L1与链表L0的数据匹配成功,则说明所述的移动机器人19遇到的是墙,因此应该结束绕障过程;相反,如果匹配不成功,则继续绕障,并进行数据存储。
(6) 所述的移动机器人19向右旋转并以右侧沿着墙边行走,当无线信号强度值R等于Rx时,计算所述的移动机器人沿着无线信号强度等值线的行走路径长度pace=,如果pace>K,其中K为遍历路径规划结束阈值,则继续规划路径,沿墙行走距离d>W,然后存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y,进入步骤7;否则,结束遍历路径规划;
步骤6是所述的移动机器人19判断当前遇到的是墙的情况下,需要回到原来的无线信号强度等值线上,并且判断是否应该结束遍历路径规划:判断方法是计算这次规划路径的长度,即上述的pace,如果pace小于K,则判断所述的移动机器人19进入环境中的顶部区域,可结束遍历路径规划过程。
下列步骤7-10为向右的路径规划过程,与上述过程3-6的方向相反。
(7)所述的移动机器人19进入向右循迹过程,循迹路径为无线信号强度等值线,无线信号强度为Rx的路径;当所述的移动机器人19遇到障碍物时,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,进入步骤8;
所述的向右循迹过程设置为:
当R>Rx+δ,所述的移动机器人19向右旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;当R<Rx+δ,向左旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;保持直线前进。
(8) 所述的移动机器人19向左旋转并以左侧沿着障碍物行走;采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人19走过的距离d,当距离d>10cm,存储无线信号强度值R至L1,即ep++,b(ep)=R;当|R-Rx|<δ,返回步骤7;当ep等于M-1时,进入步骤9;
(9) 采用数据匹配算法,将链表L1与链表L0中的数据进行匹配,如果匹配成功则进入步骤10;如果匹配不成功,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,则返回步骤8;
(10) 所述的移动机器人19向右旋转并以右侧沿着墙边行走,当无线信号强度值R等于Rx时,计算所述的移动机器人19沿着无线信号强度等值线的行走路径长度pace=,如果pace>K,则继续规划路径,向左旋转并以左侧沿墙行走距离d>W,然后存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y,返回步骤3;否则,结束遍历路径规划。

Claims (5)

1.一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,所述的移动机器人包括驱动轮和与所述的驱动轮连接的驱动电机以及设置在所述的移动机器人前端的充电电极公端,所述的移动机器人内部设置主控电子装置,所述的主控电子装置包括进行集中控制的处理器,与所述的处理器连接的电机驱动电路,所述的电机驱动电路与所述的驱动电机连接,与所述的处理器连接的障碍物检测电路,用于进行避障和路径规划,与所述的处理器连接的惯性导航系统,用于计算所述的移动机器人的位置(x,y)和方向θ,还包括与所述的处理器连接的充电电路,所述的充电电路与所述的充电电极公端连接,所述的充电电路输出连接所述的充电电池,所述充电电池输出连接第二电源电路,所述的第二电源电路为后续电路提供电源;所述的充电基座包括充电电极母端、电源插孔,以及充电控制电子装置,所述的充电控制电子装置设置了进行集中控制的控制器,与所述电源插孔连接的第一电源电路和滤波电路,与所述的滤波电路连接的开关管,所述的开关管由所述的控制器控制,输出连接电流检测电路,所述的电流检测电路连接所述的充电电极母端,所述的电流检测电路将电流信号转换成电压信号给所述的控制器,所述的充电控制电子装置,设置与所述的控制器连接的第一WIFI模块,所述的第一WIFI模块设置为AP模式,所述的主控电子装置设置与所述的处理器连接的第二WIFI模块,所述的第二WIFI模块设置为STA模式,所述的处理器可获取所述的第二WIFI模块接收到的无线信号强度值RSSI,记为R,以及所述的处理器内部设置链表L0={a(i)},其中a(i)=Ri,i=0,1,2,3......N-1,其中,Ri表示所述的移动机器人围绕墙行走过程中,不同时刻存储的无线信号强度值,其中,N为链表长度,其在于特征是:所述的处理器设置遍历路径规划方法,所述的遍历路径规划方法包括以下步骤:
(1) 设置链表L1={b(j)},其中b(j)=Rj,j=0,1,2,3......M-1,其中,M为链表长度,设置表尾指针ep,指向链表L1中最新数据的位置;
(2) 所述的移动机器人离开所述的充电基座,向左旋转并以沿着墙边行走,采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人的行走距离d,当行走距离d>W时,其中,W为所述的移动机器人的车身宽度,则存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y;进入步骤3;
(3) 所述的移动机器人进入向左循迹过程,循迹路径为无线信号强度等值线,即无线信号强度为Rx的路径;当所述的移动机器人遇到障碍物时,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,进入步骤4;
(4) 所述的移动机器人以左侧沿着障碍物行走;采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人的行走距离d,当距离d>10cm,存储无线信号强度值R至L1,即ep++,b(ep)=R;当|R-Rx|<δ,其中δ设置为接近于零的阈值,返回步骤3;当ep等于M-1时,进入步骤5;
(5) 采用数据匹配算法,将链表L1与链表L0中的数据进行匹配,如果匹配成功则进入步骤6;如果匹配不成功,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,则返回步骤4;
(6) 所述的移动机器人向右旋转并以右侧沿着墙边行走,当无线信号强度值R等于Rx时,计算所述的移动机器人沿着无线信号强度等值线的行走路径长度pace=,如果pace>K,其中K为遍历路径规划结束阈值,则继续规划路径,沿墙行走距离d>W,然后存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y,进入步骤7;否则,结束遍历路径规划;
(7)所述的移动机器人进入向右循迹过程,循迹路径为无线信号强度等值线,无线信号强度为Rx的路径;当所述的移动机器人遇到障碍物时,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,进入步骤8;
(8) 所述的移动机器人向左旋转并以左侧沿着障碍物行走;采用行走距离累计算法,计算所述的移动机器人走过的距离d,当距离d>10cm,存储无线信号强度值R至L1,即ep++,b(ep)=R;当|R-Rx|<δ,返回步骤7;当ep等于M-1时,进入步骤9;
(9) 采用数据匹配算法,将链表L1与链表L0中的数据进行匹配,如果匹配成功则进入步骤10;如果匹配不成功,存储无线信号强度值R,即ep=0,b(ep)=R,则返回步骤8;
(10) 所述的移动机器人向右旋转并以右侧沿着墙边行走,当无线信号强度值R等于Rx时,计算所述的移动机器人沿着无线信号强度等值线的行走路径长度pace=,如果pace>K,则继续规划路径,向左旋转并以左侧沿墙行走距离d>W,然后存储当前无线信号强度值Rx=R,记录起始地址PS 0(xS 0,yS 0),即xS 0=x,yS 0=y,返回步骤3;否则,结束遍历路径规划。
2.根据权利要求1所述的一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,其特征是:所述的行走距离累计算法设置为:
初始化行走距离d=0;
设置计算周期T;
在当前计算周期T的初始时刻,存储初始位置x0=x,y0=y;
计算周期T结束时,计算当前计算周期T内所述的移动机器人的行走距离Δd=
对Δd进行累计,可得行走距离d=d+Δd,然后进入下一个计算周期T。
3.根据权利要求1所述的一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,其特征是:所述的向左循迹过程设置为:
当R>Rx+δ,所述的移动机器人向左旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;当R<Rx+δ,向右旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;保持直线前进。
4.根据权利要求1所述的一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,其特征是:所述的向右循迹过程设置为:
当R>Rx+δ,所述的移动机器人向右旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;当R<Rx+δ,向左旋转,直到Rx-δ<R<Rx+δ;保持直线前进。
5.根据权利要求1所述的一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法,其特征是:所述的数据匹配算法设置为:
计算链表L1与L0的匹配评价函数SAD值:SAD(i)=,其中i=0,1,2,3...,(N-M);
当SAD(i)取得最小值时,i等于min,其中0≤min≤N-M;如果SAD(min)<T同时|a(min)-Rx|<δ,则匹配成功,其中T是匹配阈值。
CN201810387206.2A 2018-04-26 2018-04-26 一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法 Active CN108627172B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810387206.2A CN108627172B (zh) 2018-04-26 2018-04-26 一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810387206.2A CN108627172B (zh) 2018-04-26 2018-04-26 一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108627172A true CN108627172A (zh) 2018-10-09
CN108627172B CN108627172B (zh) 2020-10-16

Family

ID=63694617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810387206.2A Active CN108627172B (zh) 2018-04-26 2018-04-26 一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108627172B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108762261A (zh) * 2018-05-21 2018-11-06 杭州晶智能科技有限公司 基于双无线网络的移动机器人遍历路径规划方法
WO2023147953A1 (de) * 2022-02-02 2023-08-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zu einer datenübertragung zwischen einem mobilen roboter und einem externen gerät

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1463658A (zh) * 2002-06-21 2003-12-31 泰怡凯电器(苏州)有限公司 自动吸尘器的可清扫区域和障碍物区域的识别方法
WO2008005663A2 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Battelle Energy Alliance, Llc Robotic guarded motion system and method
US20090045766A1 (en) * 2000-01-24 2009-02-19 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
CN103092206A (zh) * 2013-02-27 2013-05-08 慈溪思达电子科技有限公司 管道机器人的遍历路径规划方法
CN103439973A (zh) * 2013-08-12 2013-12-11 桂林电子科技大学 自建地图家用清洁机器人及清洁方法
CN104202817A (zh) * 2014-09-03 2014-12-10 创业软件股份有限公司 大型室内空间中的多热点信号指纹地图的存储和匹配方法
CN104813186A (zh) * 2012-12-14 2015-07-29 苹果公司 使用指纹数据进行位置确定
CN105072580A (zh) * 2015-08-25 2015-11-18 深圳先进技术研究院 基于扫地机器人的wifi指纹地图自动采集系统及方法
CN105922267A (zh) * 2016-06-28 2016-09-07 山东理工大学 一种清扫机器人全覆盖遍历路径规划算法的设计方法
CN106909143A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 苏州宝时得电动工具有限公司 自移动机器人系统
CN107102294A (zh) * 2017-06-19 2017-08-29 安徽味唯网络科技有限公司 一种扫地机器人智能规划路径的方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090045766A1 (en) * 2000-01-24 2009-02-19 Irobot Corporation Obstacle following sensor scheme for a mobile robot
CN1463658A (zh) * 2002-06-21 2003-12-31 泰怡凯电器(苏州)有限公司 自动吸尘器的可清扫区域和障碍物区域的识别方法
WO2008005663A2 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Battelle Energy Alliance, Llc Robotic guarded motion system and method
CN104813186A (zh) * 2012-12-14 2015-07-29 苹果公司 使用指纹数据进行位置确定
CN103092206A (zh) * 2013-02-27 2013-05-08 慈溪思达电子科技有限公司 管道机器人的遍历路径规划方法
CN103439973A (zh) * 2013-08-12 2013-12-11 桂林电子科技大学 自建地图家用清洁机器人及清洁方法
CN104202817A (zh) * 2014-09-03 2014-12-10 创业软件股份有限公司 大型室内空间中的多热点信号指纹地图的存储和匹配方法
CN105072580A (zh) * 2015-08-25 2015-11-18 深圳先进技术研究院 基于扫地机器人的wifi指纹地图自动采集系统及方法
CN106909143A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 苏州宝时得电动工具有限公司 自移动机器人系统
CN105922267A (zh) * 2016-06-28 2016-09-07 山东理工大学 一种清扫机器人全覆盖遍历路径规划算法的设计方法
CN107102294A (zh) * 2017-06-19 2017-08-29 安徽味唯网络科技有限公司 一种扫地机器人智能规划路径的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘奎: "移动机器人完全遍历系统研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士) 信息科学辑》 *
孙永亮: "基于位置指纹的WLAN室内定位技术研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科学辑》 *
王淑婷: "基于位置指纹的WiFi定位算法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108762261A (zh) * 2018-05-21 2018-11-06 杭州晶智能科技有限公司 基于双无线网络的移动机器人遍历路径规划方法
CN108762261B (zh) * 2018-05-21 2020-11-27 杭州晶一智能科技有限公司 基于双无线网络的移动机器人遍历路径规划方法
WO2023147953A1 (de) * 2022-02-02 2023-08-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zu einer datenübertragung zwischen einem mobilen roboter und einem externen gerät

Also Published As

Publication number Publication date
CN108627172B (zh) 2020-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108762259B (zh) 基于无线信号强度的割草机器人遍历路径规划方法
CN103645733B (zh) 自寻充电机器人及其自寻充电系统和方法
CN108627171A (zh) 基于无线信号强度梯度的移动机器人定位充电基座的智能方法
CN104991560B (zh) 自主移动式智能机器人
CN108536146B (zh) 基于路径和rssi的移动机器人定位充电基座的智能控制方法
CN104635730B (zh) 一种机器人自主充电方法
CN105700522B (zh) 一种机器人充电方法及其充电系统
CN107896008A (zh) 机器人自助充电系统及方法
CN101862166A (zh) 自动吸尘器定位充电座的电子控制装置
CN106774298B (zh) 基于摄像头与激光引导定位的机器人自主充电系统及方法
CN110326867A (zh) 智能行李箱及其自动跟随方法
CN108829100B (zh) 基于无线网络和地磁信号的室内移动机器人遍历路径规划方法
CN210016300U (zh) 自移动设备和充电对接系统
CN108762261B (zh) 基于双无线网络的移动机器人遍历路径规划方法
CN108571970A (zh) 一种室内移动机器人的指纹地图构建方法
CN104953709A (zh) 一种变电站智能巡视机器人
CN105406556B (zh) 一种辅助设备充电系统及方法
CN108762254A (zh) 基于无线信号强度变化的移动机器人回归路径规划方法
CN113675923B (zh) 充电方法、充电装置及机器人
CN108646740A (zh) 基于双无线网络的移动机器人回归路径规划方法
CN108627172A (zh) 一种基于指纹地图的室内移动机器人遍历路径规划方法
CN108270963A (zh) 智能控制移动摄像监控系统及其控制方法
CN108519774B (zh) 基于无线信号rssi的移动机器人定位充电基座方向的控制方法
CN111564881A (zh) 一种高压输电线路巡检机器人智能充电装置及控制方法
CN108801275B (zh) 基于无线网络和地磁信号的室内移动机器人指纹地图建立方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201224

Address after: 224000 group 1, village committee of the people's Federation of China, Tinghu New District, Yancheng City, Jiangsu Province (28)

Patentee after: JIANGSU ZHONGKE RUISAI POLLUTION CONTROL ENGINEERING Co.,Ltd.

Address before: 310013 no.256, 6th floor, building 2, Huahong building, 248 Tianmushan Road, Xihu District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Patentee before: HANGZHOU JINGYI INTELLIGENT SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221229

Address after: 224000 Blaupunkt Road, Yancheng City environmental protection science and Technology City, Jiangsu 199 (28)

Patentee after: YANCHENG XIANGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT Co.,Ltd.

Address before: 224000 group 1, village committee of the people's Federation of China, Tinghu New District, Yancheng City, Jiangsu Province (28)

Patentee before: JIANGSU ZHONGKE RUISAI POLLUTION CONTROL ENGINEERING Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20181009

Assignee: YANCHENG XIANGGUO TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: YANCHENG XIANGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980039896

Denomination of invention: A Fingerprint Map Based Traverse Path Planning Method for Indoor Mobile Robots

Granted publication date: 20201016

License type: Common License

Record date: 20230816

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20181009

Assignee: YANCHENG LIYAN NEW MATERIAL Co.,Ltd.

Assignor: YANCHENG XIANGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980051871

Denomination of invention: A method for indoor mobile robot traversal path planning based on fingerprint map

Granted publication date: 20201016

License type: Common License

Record date: 20231213

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20181009

Assignee: Yancheng Maijie Software Technology Co.,Ltd.

Assignor: YANCHENG XIANGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980052569

Denomination of invention: A method for indoor mobile robot traversal path planning based on fingerprint map

Granted publication date: 20201016

License type: Common License

Record date: 20231219

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract