CN108931980B - 机器人内建地图的标记方法和芯片及室内清洁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人内建地图的标记方法和芯片及室内清洁机器人,所述方法在机器人进行弓字型行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中靠近清扫方向的一侧所对应的栅格单元不进行标记,即对当前路径所对应的栅格单元中,靠近清扫方向的部分栅格单元进行保留,不进行标记;机器人行走至相邻的下一条路径时,会对上一条路径中未标记的栅格单元进行补充标记,同时,会保留另一部分靠近清扫方向的栅格单元不进行标记,依次类推,机器人在清扫过程中始终会保留当前路径的部分栅格单元不进行标记,以便于机器人在重新返回该路径或者进行区域补扫时,更靠近已标记的地图边界,从而提高了机器人的清扫质量。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域,具体涉及一种机器人内建地图的标记方法和芯片及室内清洁机器人。
背景技术
目前市面上大部分室内清洁机器人为了达到地图的精确性,都是用栅格地图。栅格地图一般是按照机器人机身的大小,然后按比例来定义一个N*N大小的方格子作为地图的最小的栅格单元,整个地图从宏观上看就形成了栅格地图。机器人是一边行走一边构建栅格地图的,在行走过程中,机器人会以其中心点为圆心,以其机身半径为长度,把机身所覆盖的位置都标记上栅格单元。由于机器人的机身一般都是规则的圆盘形,所以,机器人在行走过程中所标记的栅格单元都是左右对称的。如图1所示,每个小方格表示一个栅格单元,圆圈表示机器人,机器人的机身宽度为四个栅格单元的长度。机器人从A点开始,沿箭头指示的方向行走,并依次经过B点、C点、D点、E点和F点,所行走的路径轨迹类似一个弓字型,简称弓字型行走。由于机器人进行弓字型行走时,是先清扫该图的上部,再清扫至该图的下部,所以,机器人的清扫方向是从上至下。机器人把行走经过的栅格单元标记为P,即机器人前进方向(即箭头方向)的左右两侧全部都标记为P,且左右两侧的P数量相等。从图1中可以看出,机器人行走的线路AB和线路CD之间的垂直距离刚好为一个机器人的机身宽度,目的就是为了保证两条相邻的清扫路径之间不会存在漏扫的地方。但是,由于机器人行走打滑或者陀螺仪漂移等原因,往往会导致机器人的行走轨迹出现偏差,使得一些地方漏扫。
发明内容
本发明提供了一种机器人内建地图的标记方法和芯片及室内清洁机器人,可以减少机器人漏扫的情况。本发明的具体技术方案如下:
一种机器人内建地图的标记方法,包括如下步骤:机器人进行弓字型行走;在机器人行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中远离清扫方向的一侧所对应的栅格单元,进行标记;在机器人行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中靠近清扫方向的一侧所对应的栅格单元,不进行标记。其中,进行标记的栅格单元的数量大于不进行标记的栅格单元的数量。
进一步地,在机器人对其功能覆盖范围所对应的栅格单元进行标记时,不标记的栅格单元的面积小于机器人机身所占面积的一半。
进一步地,所述功能覆盖范围所对应的栅格单元为:机器人的机身所覆盖的栅格单元;和/或,机器人的中刷清扫口所覆盖的栅格单元;和/或,机器人的边刷所覆盖的栅格单元。
进一步地,在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从上到下,则:机器人从左往右向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一行栅格单元;机器人从右往左向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一行栅格单元;机器人从上往下向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。
进一步地,在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从下到上,则:机器人从左往右向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一行栅格单元;机器人从右往左向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一行栅格单元;机器人从下往上向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。
进一步地,在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从左到右,则:机器人从下往上向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一列栅格单元;机器人从上往下向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一列栅格单元;机器人从左往右向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。
进一步地,在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从右到左,则:机器人从下往上向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一列栅格单元;机器人从上往下向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一列栅格单元;机器人从右往左向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。
一种芯片,用于存储程序,所述程序用于控制机器人执行上述的机器人内建地图的标记方法。
一种室内清洁机器人,包括主控芯片,所述主控芯片为上述的芯片。
本发明所述的方法,在机器人进行弓字型行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中靠近清扫方向的一侧所对应的栅格单元不进行标记,即对当前路径所对应的栅格单元中,靠近清扫方向的部分栅格单元进行保留,不进行标记;机器人行走至相邻的下一条路径时,会对上一条路径中未标记的栅格单元进行补充标记,同时,会保留另一部分靠近清扫方向的栅格单元不进行标记,依次类推,机器人在清扫过程中始终会保留当前路径的部分栅格单元不进行标记,以便于机器人在重新返回该路径或者进行区域补扫时,更靠近已标记的地图边界,避免了现实中机器人由于行走误差而无法准确到达已清扫区域的边界,而造成机器人重新开始清扫的路径与已清扫边界之间遗留有未清扫区域,或者补扫的区域与已扫的区域之间遗留有未清扫的区域,导致机器人漏扫的问题,从而提高了机器人的清扫质量。
附图说明
图1是现有的机器人行走时对栅格单元的标记示意图。
图2是本发明所述机器人对功能覆盖范围的栅格单元的标记示意图。
图3是本发明所述机器人行走时对栅格单元的标记示意图一。
图4是本发明所述机器人行走时对栅格单元的标记示意图二。
图5是本发明所述机器人行走时对栅格单元的标记示意图三。
具体实施方式
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详细描述。应当理解,下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明所述的机器人为智能室内清洁机器人,又称自动打扫机、智能吸尘器等,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式,将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒,从而完成地面清理的功能。其中,室内清洁机器人的机身底部设有中刷清扫口,中刷设置在该口中,通过中刷的滚动,将杂物扫起,以便杂物被吸入中刷清扫口。边刷则设置在中刷的前方两侧,用于将机器人前方两侧的杂物扫向中部,以便于中刷清扫口吸走杂物,提高清扫范围和效率。一般来说,将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人,也统一归为室内清洁机器人。室内清洁机器人的机身为无线机器,以圆盘形为主。使用充电电池运作,操作方式为遥控或是机身上的操作面板。一般能设定时间预约打扫,自行充电。机身上和机身内部设有各种感应器,比如红外传感器、陀螺仪、加速度传感器和碰撞传感器等,可检测行进距离、行进角度、机身状态和障碍物等,如碰到墙壁或其他障碍物,会自行转弯,并依不同的设定,而走不同的路线,有规划地清扫待清扫区域。
室内清洁机器人在进行清扫时,一般会以充电座或者其它某个点为原点,建立栅格地图形式的分块区域,然后依序分别针对每个栅格区域进行弓字型清扫。所谓弓字型清扫是指机器人沿移动路径直线行进至转弯点时,转向90°后行进一定宽度,然后再转向90°,使当前行进方向与原来的移动路径方向相反,接着继续行进至下一个转弯点。由于机器人按此方式行进的轨迹类似弓字,故称之为弓字形清扫。所述转弯点为机器人达到栅格区域的边界时或者检测到墙壁等符合转弯条件的障碍物时的位置点。
一种机器人内建地图的标记方法,包括如下步骤:机器人进行弓字型行走;在机器人行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中远离清扫方向的一侧所对应的栅格单元,进行标记;在机器人行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中靠近清扫方向的一侧所对应的栅格单元,不进行标记。假设清扫方向是从左往右,如果机器人的前端(即行走时朝前的一侧)朝上,则机器人的左侧就是远离清扫方向的一侧,机器人的右侧就是靠近清扫方向的一侧。假设清扫方向是从右往左,如果机器人的前端(即行走时朝前的一侧)朝上,则机器人的左侧就是靠近清扫方向的一侧,机器人的右侧就是远离清扫方向的一侧。其中,进行标记的栅格单元的数量大于不进行标记的栅格单元的数量。所述方法在机器人进行弓字型行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中靠近清扫方向的一侧所对应的栅格单元不进行标记,即对当前路径所对应的栅格单元中,靠近清扫方向的部分栅格单元进行保留,不进行标记;机器人行走至相邻的下一条路径时,会对上一条路径中未标记的栅格单元进行补充标记,同时,会保留另一部分靠近清扫方向的栅格单元不进行标记,依次类推,机器人在清扫过程中始终会保留当前路径的部分栅格单元不进行标记,以便于机器人在重新返回该路径或者进行区域补扫时,更靠近已标记的地图边界,避免了现实中机器人由于行走误差而无法准确到达已清扫区域的边界,而造成机器人重新开始清扫的路径与已清扫边界之间遗留有未清扫区域,或者补扫的区域与已扫的区域之间遗留有未清扫的区域,导致机器人漏扫的问题,从而提高了机器人的清扫质量。
优选的,在机器人对其功能覆盖范围所对应的栅格单元进行标记时,不标记的栅格单元的面积小于机器人机身所占面积的一半。具体的,所述功能覆盖范围所对应的栅格单元为机器人的机身所覆盖的栅格单元;或者为机器人的中刷清扫口所覆盖的栅格单元;或者为机器人的边刷所覆盖的栅格单元;或者为这三者任意两者所覆盖的栅格单元之和;或者为三者所覆盖的栅格单元之和。如图2所示,图中的圆圈表示机器人的功能覆盖范围。当前,机器人所处的位置中,覆盖的栅格单元为图中标示有字母P和字母X的栅格单元。其中,标示字母P的栅格单元表示该栅格单元已被机器人标记过,一共有10个栅格单元被标记。标示字母X的栅格单元表示该栅格单元不被机器人进行标记,不被标记的栅格单元只有2个。所述方法通过限定在机器人所覆盖的栅格单元总数量下,不标记的栅格单元的面积小于机器人机身所占面积的一半,如此可以提高机器人清扫的效率,避免不被标记的栅格单元数量过多而导致机器人重复清扫的工作量增大。
具体的,在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从上到下时,则:机器人从左往右向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一行栅格单元;机器人从右往左向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一行栅格单元;机器人从上往下向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。其中,不进行标记的栅格单元的行数与机器人的功能覆盖范围和栅格单元的大小关系来确定,在功能覆盖范围内的栅格单元数量越多,则不进行标记的栅格单元的行数可以越多,只要不超过功能覆盖范围所占行数的一半即可,具体行数可以根据实际设计需求进行相应设置。如图3所示,机器人的清扫方向是从图中的上方竖直朝向下方,当机器人从位置a行走至位置b时,机器人右侧的栅格单元不进行标记(即标示字母X的栅格单元是没有被机器人标记过的),标示字母P的栅格单元则是已经被机器人标记过了。当然,机器人可以根据行走状态而进行不同的标记,比如,可以把检测到障碍物时,障碍物所对应的栅格单元标记为Z。如图4所示,当机器人从位置b行走至位置c时,机器人经过并覆盖了原来标示X的三个栅格单元(即图3中最右侧的三个X单元),并把它们进行了标记。到达位置c时,机器人最前侧一行栅格单元没有进行标记。接着,机器人转向,从右往左向前行走。如图5所示,机器人从位置c行走至位置d时,机器人左侧的栅格单元不进行标记。而此时,机器人右侧所经过的原来没有标记的栅格单元(即图4中标示X的单元)都被进行了标记。依次类推,机器人进行弓字型清扫。由于每次都会在已清扫边界的下侧预留了没有进行标记的栅格单元,所以,当机器人由于其它原因需要再次返回或者经过该边界继续清扫时,不会因为行走误差等原因,无法准确到达该边界,从而造成漏扫的情况。
具体的,在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从下到上,则:机器人从左往右向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一行栅格单元;机器人从右往左向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一行栅格单元;机器人从下往上向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。具体的标记方式与上述实施例类似,在此不再赘述。
具体的,在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从左到右,则:机器人从下往上向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一列栅格单元;机器人从上往下向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一列栅格单元;机器人从左往右向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。具体的标记方式与上述实施例类似,在此不再赘述。
具体的,在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从右到左,则:机器人从下往上向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一列栅格单元;机器人从上往下向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一列栅格单元;机器人从右往左向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。具体的标记方式与上述实施例类似,在此不再赘述。
上述各实施例中所述的机器人经过或者覆盖的栅格单元,是指机器人的功能覆盖范围(即各图中圆圈所述的范围)超过一个栅格单元的中心点,则认为机器人覆盖或者经过了该栅格单元。
一种芯片,用于存储程序,所述程序用于控制机器人执行上述的机器人内建地图的标记方法。
一种室内清洁机器人,装配有用于控制机器人的主控芯片,所述主控芯片为上述的芯片。所述机器人在进行弓字型行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中靠近清扫方向的一侧所对应的栅格单元不进行标记,即对当前路径所对应的栅格单元中,靠近清扫方向的部分栅格单元进行保留,不进行标记;机器人行走至相邻的下一条路径时,会对上一条路径中未标记的栅格单元进行补充标记,同时,会保留另一部分靠近清扫方向的栅格单元不进行标记,依次类推,机器人在清扫过程中始终会保留当前路径的部分栅格单元不进行标记,以便于机器人在重新返回该路径或者进行区域补扫时,更靠近已标记的地图边界,避免了现实中机器人由于行走误差而无法准确到达已清扫区域的边界,而造成机器人重新开始清扫的路径与已清扫边界之间遗留有未清扫区域,或者补扫的区域与已扫的区域之间遗留有未清扫的区域,导致机器人漏扫的问题,从而提高了机器人的清扫质量。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。这些程序可以存储于计算机可读取存储介质(比如ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质)中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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, 或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (9)
1.一种机器人内建地图的标记方法,其特征在于,包括如下步骤:
机器人进行弓字型行走;
在机器人行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中远离清扫方向的一侧所对应的栅格单元,进行标记;
在机器人行走时,对机器人所经过的且其功能覆盖范围中靠近清扫方向的一侧所对应的栅格单元,不进行标记;
其中,进行标记的栅格单元的数量大于不进行标记的栅格单元的数量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在机器人对其功能覆盖范围所对应的栅格单元进行标记时,不标记的栅格单元的面积小于机器人机身所占面积的一半。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述功能覆盖范围所对应的栅格单元为:
机器人的机身所覆盖的栅格单元;
和/或,机器人的边刷所覆盖的栅格单元。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从上到下,则:
机器人从左往右向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一行栅格单元;
机器人从右往左向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一行栅格单元;
机器人从上往下向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从下到上,则:
机器人从左往右向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一行栅格单元;
机器人从右往左向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一行栅格单元;
机器人从下往上向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从左到右,则:
机器人从下往上向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一列栅格单元;
机器人从上往下向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一列栅格单元;
机器人从左往右向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于:在机器人行走时,当机器人的清扫方向是从右到左,则:
机器人从下往上向前行走时,机器人的机身左侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最左侧所覆盖的至少一列栅格单元;
机器人从上往下向前行走时,机器人的机身右侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最右侧所覆盖的至少一列栅格单元;
机器人从右往左向前行走时,机器人的机身前侧所经过的部分栅格单元不进行标记,其中,所述部分栅格单元为机身最前侧所覆盖的至少一行栅格单元。
8.一种芯片,用于存储程序,其特征在于,所述程序用于控制机器人执行权利要求1至7中任一项所述的机器人内建地图的标记方法。
9.一种室内清洁机器人,包括主控芯片,其特征在于,所述主控芯片为权利要求8所述的芯片。
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