CN109674404B - 一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式，包括以下步骤，S1：预设具有六轴陀螺仪、光栅信号传感器及左右轮电量感测单元的扫地机器人主机体；S2：利用六轴陀螺仪、光栅信号传感器以及左右轮电量感测单元对扫地机器人的运行状况进行实时感测；实时感测状态包括扫地机器人碰撞状态、无障碍运行状态、过门槛状态和推动障碍物运行状态；S3：反馈实时感测信息到扫地机器人的控制器部位，并对所接收到的感测信息做进一步的分类；扫地机器人碰撞状态包括顶部左侧区识别、顶部中间区识别、顶部右侧区识别、中底部左侧识别、中底部中间区识别和中底部右侧识别，本设计通过实验验证准确率达96％以上，可以畅通无阻在家里面自由清扫，基本无卡死。

Description

一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式
[技术领域]
本发明涉及扫地机器人避障处理方式技术领域，尤其涉及一种准确率高、可有效提高运行稳定性的基于free move技术的扫地机器人避障处理方式。
[背景技术]
近些年，扫地机器人产品得到了快速的推广和应用，为人们的日常生活提供了诸多的便利，其灵活度高，且可以按照预设的轨迹对室内地面进行较为清洁的清扫，深受使用者的喜爱。
然而，目前的扫地机器人产品依然存在较多的不足，如功能不够丰富，无法满足人们的某一些特殊的使用需求，智能化程度不高，避障性能不够好等等，制约着产品的更好的推广和使用。
基于此，本领域的技术人员进行了大量的研发和实验，并取得了较好的成绩。
[发明内容]
为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种准确率高、可有效提高运行稳定性的基于free move技术的扫地机器人避障处理方式。
本发明解决技术问题的方案是提供一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式，包括以下步骤，
S1：预设具有六轴陀螺仪、光栅信号传感器以及左右轮电量感测单元的扫地机器人主机体；
S2：利用六轴陀螺仪、光栅信号传感器以及左右轮电量感测单元对扫地机器人的运行状况进行实时感测；所述实时感测状态包括扫地机器人碰撞状态、无障碍运行状态、过门槛状态和推动障碍物运行状态；
S3：反馈实时感测信息到扫地机器人的控制器部位，并对所接收到的感测信息做进一步的分类；所述扫地机器人碰撞状态包括顶部左侧区识别、顶部中间区识别、顶部右侧区识别、中底部左侧识别、中底部中间区识别和中底部右侧识别；所述过门槛状态包括设定值以下门槛识别和设定值以上门槛识别；
S4：对所接收到的感测信号进行数据统计分析，并利用马氏距离计算方法对扫地机器人的运行状态进行识别；
S5：控制器根据所接收和处理得到的数据信息，对扫地机器人的对应部件进行分类控制运行，实现有效避障和防卡死；
S6：基于free move技术的扫地机器人避障处理完成。
优选地，所述步骤S4中，对所接收到的感测信号进行的数据统计分析包括基础数据取样，分别对所收集到的近20万组数据进行采集，采用数学统计方法对信号进行归类，采用马氏距离计算方法，对扫地机器人运行时的状态进行识别。
优选地，所述步骤S5中，若扫地机器人检测到顶部碰撞信号触发时，则利用内部数据感测和发送程序将该碰撞状态及时识别为顶部卡死状态，并利用控制器控制对应部件运行进行预处理。
优选地，所述步骤S5中，通过对扫地机器人过门槛状态的识别，定义高于设定值门槛扫地机器人不跨过，低于设定值门槛则继续通过。
优选地，所述马氏距离计算方法包括首先预设一数值A为一向量或矩阵，则AT表示A的转置；设X1、X2至Xm为m个数据个体，其中Xf＝(X11、X12至Xin)，i＝1,2至m，n为数据个体Xf的属性个数，则数据总体可表示为X＝(X1，X2，X3至Xm)T。
优选地，所述机器人主机体以及设置于所述机器人主机体内部的电源、控制器、用于进行数据信息存储的数据存储器、用于与外部移动终端进行通讯连接的无线通讯传输单元、储水水箱以及安设于机器人主机体下部的边刷组件以及左右驱动轮组件；在所述机器人主机体内部分别设置有用于对左右驱动轮组件的运行进行控制、接收来自控制器的PWM控制信号的左右轮控制驱动电路单元、用于对左右驱动轮组件的运行速率进行实时检测的左右轮速度检测电路单元以及用于对边刷组件的运行进行控制的边刷驱动电路单元；该数据存储器、无线通讯传输单元、左右轮控制驱动电路单元、左右轮速度检测电路单元、边刷驱动电路单元、陀螺仪组件与控制器电性连接。
优选地，所述过门槛状态的设定值范围为1-2.2cm。
与现有技术相比，本发明一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式利用Free Move技术定义了一种以六轴陀螺仪为探测传感器，光栅信号和左右轮电量为辅助信号，对扫地机碰撞状态、无障碍状态、过门槛状态、推动障碍物状态四种状态的准确识别，通过实验验证准确率达96％以上，可以畅通无阻在家里面自由清扫，基本无卡死。
[附图说明]
图1是本发明一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式的流程示意图。
[具体实施方式]
为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定此发明。
请参阅图1，本发明一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式1包括以下步骤，
S1：预设具有六轴陀螺仪、光栅信号传感器以及左右轮电量感测单元的扫地机器人主机体；
S2：利用六轴陀螺仪、光栅信号传感器以及左右轮电量感测单元对扫地机器人的运行状况进行实时感测；所述实时感测状态包括扫地机器人碰撞状态、无障碍运行状态、过门槛状态和推动障碍物运行状态；
S3：反馈实时感测信息到扫地机器人的控制器部位，并对所接收到的感测信息做进一步的分类；所述扫地机器人碰撞状态包括顶部左侧区识别、顶部中间区识别、顶部右侧区识别、中底部左侧识别、中底部中间区识别和中底部右侧识别；所述过门槛状态包括设定值以下门槛识别和设定值以上门槛识别；
S4：对所接收到的感测信号进行数据统计分析，并利用马氏距离计算方法对扫地机器人的运行状态进行识别；
S5：控制器根据所接收和处理得到的数据信息，对扫地机器人的对应部件进行分类控制运行，实现有效避障和防卡死；
S6：基于free move技术的扫地机器人避障处理完成。
优选地，所述步骤S4中，对所接收到的感测信号进行的数据统计分析包括基础数据取样，分别对所收集到的近20万组数据进行采集，采用数学统计方法对信号进行归类，采用马氏距离计算方法，对扫地机器人运行时的状态进行识别。
优选地，所述步骤S5中，若扫地机器人检测到顶部碰撞信号触发时，则利用内部数据感测和发送程序将该碰撞状态及时识别为顶部卡死状态，并利用控制器控制对应部件运行进行预处理。
优选地，所述步骤S5中，通过对扫地机器人过门槛状态的识别，定义高于设定值门槛扫地机器人不跨过，低于设定值门槛则继续通过。
优选地，所述马氏距离计算方法包括首先预设一数值A为一向量或矩阵，则AT表示A的转置；设X1、X2至Xm为m个数据个体，其中Xf＝(X11、X12至Xin)，i＝1,2至m，n为数据个体Xf的属性个数，则数据总体可表示为X＝(X1，X2，X3至Xm)T。
优选地，所述机器人主机体以及设置于所述机器人主机体内部的电源、控制器、用于进行数据信息存储的数据存储器、用于与外部移动终端进行通讯连接的无线通讯传输单元、储水水箱以及安设于机器人主机体下部的边刷组件以及左右驱动轮组件；在所述机器人主机体内部分别设置有用于对左右驱动轮组件的运行进行控制、接收来自控制器的PWM控制信号的左右轮控制驱动电路单元、用于对左右驱动轮组件的运行速率进行实时检测的左右轮速度检测电路单元以及用于对边刷组件的运行进行控制的边刷驱动电路单元；该数据存储器、无线通讯传输单元、左右轮控制驱动电路单元、左右轮速度检测电路单元、边刷驱动电路单元、陀螺仪组件与控制器电性连接。
优选地，所述过门槛状态的设定值范围为1-2.2cm。
与现有技术相比，本发明一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式1利用Free Move技术定义了一种以六轴陀螺仪为探测传感器，光栅信号和左右轮电量为辅助信号，对扫地机碰撞状态、无障碍状态、过门槛状态、推动障碍物状态四种状态的准确识别，通过实验验证准确率达96％以上，可以畅通无阻在家里面自由清扫，基本无卡死。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于free move技术的扫地机器人避障处理方式，其特征在于：包括以下步骤，S1：预设具有六轴陀螺仪、光栅信号传感器以及左右轮电量感测单元的扫地机器人主机体；S2：利用六轴陀螺仪、光栅信号传感器以及左右轮电量感测单元对扫地机器人的运行状况进行实时感测；所述实时感测状态包括扫地机器人碰撞状态、无障碍运行状态、过门槛状态和推动障碍物运行状态；S3：反馈实时感测信息到扫地机器人的控制器部位，并对所接收到的感测信息做进一步的分类；所述扫地机器人碰撞状态包括顶部左侧区识别、顶部中间区识别、顶部右侧区识别、中底部左侧识别、中底部中间区识别和中底部右侧识别；所述过门槛状态包括设定值以下门槛识别和设定值以上门槛识别；S4：对所接收到的感测信号进行数据统计分析，并利用马氏距离计算方法对扫地机器人的运行状态进行识别；S5：控制器根据所接收和处理得到的数据信息，对扫地机器人的对应部件进行分类控制运行，实现有效避障和防卡死；S6：基于free move技术的扫地机器人避障处理完成；所述步骤S4中，对所接收到的感测信号进行的数据统计分析包括基础数据取样，分别对所收集到的近20万组数据进行采集，采用数学统计方法对信号进行归类，采用马氏距离计算方法，对扫地机器人运行时的状态进行识别；所述步骤S5中，若扫地机器人检测到顶部碰撞信号触发时，则利用内部数据感测和发送程序将该碰撞状态及时识别为顶部卡死状态，并利用控制器控制对应部件运行进行预处理；所述步骤S5中，通过对扫地机器人过门槛状态的识别，定义高于设定值门槛扫地机器人不跨过，低于设定值门槛则继续通过；所述马氏距离计算方法包括首先预设一数值A为一向量或矩阵，则AT表示A的转置；设X1、X2至Xm为m个数据个体，其中Xf＝(X11、X12至Xin)，i＝1,2至m，n为数据个体Xf的属性个数，则数据总体可表示为X＝(X1，X2，X3至Xm)T；所述机器人主机体以及设置于所述机器人主机体内部的电源、控制器、用于进行数据信息存储的数据存储器、用于与外部移动终端进行通讯连接的无线通讯传输单元、储水水箱以及安设于机器人主机体下部的边刷组件以及左右驱动轮组件；在所述机器人主机体内部分别设置有用于对左右驱动轮组件的运行进行控制、接收来自控制器的PWM控制信号的左右轮控制驱动电路单元、用于对左右驱动轮组件的运行速率进行实时检测的左右轮速度检测电路单元以及用于对边刷组件的运行进行控制的边刷驱动电路单元；该数据存储器、无线通讯传输单元、左右轮控制驱动电路单元、左右轮速度检测电路单元、边刷驱动电路单元、陀螺仪组件与控制器电性连接；所述过门槛状态的设定值范围为1-2.2cm。
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