CN111815082B - 一种打磨路径规划方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种打磨路径规划方法、装置、电子设备及存储介质,该方法包括:基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图;根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点;基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径;基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。本发明实施例的技术方案,实现了确定最短打磨路径的目的,进而提高了打磨机器人的作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种打磨路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
现阶段的建筑主体结构一般为混凝土浇筑式,不可避免地会存在混凝土目标,因此在对墙体抹灰之前需要对墙体上的混凝土目标进行打磨,以使抹灰层能够与墙体充分接触,避免抹灰后的墙体出现空鼓或开裂等问题。
目前,主要利用打磨机器人对天花板上的混凝土目标进行打磨。打磨机器人在室内的作业方式是每个房间逐次经过,从最里面的房间开始,每个房间走“回”字形的作业路径。该种作业方式下的作业路径会有很多无用的行驶路径,即在某段作业路径上没有混凝土目标可打磨,导致打磨机器人的作业效率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种打磨路径规划方法、装置、电子设备及存储介质,实现了确定最短打磨路径的目的,进而提高了打磨机器人的作业效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种打磨路径规划方法,该方法包括:
基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图;
根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点;
基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径;
基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
进一步的,所述根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点,包括:
针对各待打磨目标,若第一待打磨目标与第二待打磨目标在x轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第一单点作业边长的一半,或者所述第一待打磨目标与第二待打磨目标在y轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第二单点作业边长的一半,则在所述第一待打磨目标与第二待打磨目标的连线中点设置候选作业点;
根据所述候选作业点确定打磨机器人的打磨作业点。
进一步的,所述根据所述候选作业点确定打磨机器人的打磨作业点,包括:
遍历每个所述候选作业点,确定打磨机器人在当前候选作业点处的预设单点作业面积内是否包含待打磨目标,若是,则将所述当前候选作业点确定为打磨作业点。
进一步的,所述根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点,还包括:
针对未被规划打磨作业点的剩余待打磨目标,将当前剩余待打磨目标确定为打磨作业点,并对与当前剩余待打磨目标属于同一预设单点作业面积内的其它剩余待打磨目标进行打磨作业点规划。
进一步的,所述基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径,包括:
分别沿着x轴与y轴从第一打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第一垂线,从第二打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第二垂线;
若第一垂线与第二垂线之间存在一个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述交点的折线路径;
若第一垂线与第二垂线之间存在两个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过离墙体最远的所述交点的折线路径。
进一步的,所述基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径,还包括:
若第一垂线与第二垂线之间不存在不被墙体阻碍的交点,则确定所述第一垂线与标记路径之间的第一交点,以及所述第二垂线与标记路径之间的第二交点;
将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述第一交点以及所述第二交点的折线路径。
进一步的,所述基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径,包括:
将户型的房门入口位置确定为起始打磨作业点和终止打磨作业点;
根据所述起始打磨作业点、所述终止打磨作业点以及各打磨作业点之间的通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
第二方面,本发明实施例还提供了一种打磨路径规划装置,该装置包括:
映射模块,用于基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图;
打磨作业点确定模块,用于根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点;
通行路径确定模块,用于基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径;
路径规划模块,用于基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
第三方面,本发明实施例还提供了一种设备,所述设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的打磨路径规划方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任一实施例所述的打磨路径规划方法。
本发明实施例的技术方案,通过基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图;根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点;基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径;基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径的技术手段,实现了将打磨路径规划抽象为最短路径求解问题,实现了确定最短打磨路径的目的,进而提高了打磨机器人的作业效率。
附图说明
图1为本发明实施例一所提供的一种打磨路径规划方法流程示意图;
图2为本发明实施例一所提供的一种将待打磨目标映射至户型图后的示意图;
图3为本发明实施例一所提供的一种设置候选作业点的示意图;
图4为本发明实施例一所提供的一种作业区域单元的规划示意图;
图5为本发明实施例二所提供的一种打磨路径规划方法流程示意图;
图6为本发明实施例二所提供的一种打磨作业点之间的通行路径示意图;
图7为本发明实施例二所提供的另一种打磨作业点之间的通行路径示意图;
图8为本发明实施例三所提供的一种打磨路径规划装置的结构示意图;
图9为本发明实施例四所提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例,然而应当理解的是,本发明可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是,本发明的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解,本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意,本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意,本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
实施例一
图1为本发明实施例一所提供的一种打磨路径规划方法的流程示意图,该方法可适用于对天花板上的混凝土凸点(又称混凝土爆点)、凹槽或者拼缝等不平坦区域进行打磨的场景,旨在通过对打磨机器人的打磨路径进行规划,实现既能对所有待打磨目标进行打磨,又使打磨路径最短的目的,从而达到提高打磨机器人的作业效率的目的,其实质是使打磨机器人的打磨路径上布满待打磨目标,尽量减少打磨机器人的无用作业路径。该方法可以由打磨路径规划装置来执行,该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现。
如图1所述,本实施例提供的打磨路径规划方法包括如下步骤:
步骤110、基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图。
其中,所述户型图为房地产开发商在修建房屋建筑时规划的图纸。本实施例的应用场景具体可以是对房间内天花板上的混凝土凸点、凹槽或者拼缝等不平坦区域进行打磨,通常利用打磨机器人执行目标打磨作业。可以理解的是,由于作业环境为房间内,因此打磨机器人的移动空间受墙体高度、位置的限制,因此在对打磨机器人的打磨路径进行规划时,必须充分考虑房间内的墙体,故可以借助户型图完成打磨机器人作业路径的规划。
所述待打磨目标可以由测量机器人进行测量确定,也可以通过人工测量的方式确定,本实施例不对待打磨目标的确定方式进行限定。其中,测量机器人可以测量1mm、2mm或者3mm等不同高低差的凸点,具体测量精度依据客户的需求确定,例如有的客户追求完美,希望自己房屋的天花板非常平整,则可将凸点的高低差确定为1mm,而有的客户要求较低,则可将凸点的高低差确定为3mm。待打磨目标的形状有类似直线的、矩形的、圆形的或者不规则线段的等,具体可参见图2所示的一种将待打磨目标映射至户型图后的示意图,可以理解的是,天花板与地面对应,故天花板上的任意一点均可在地面确定对应位置的映射点。映射点与墙体之间的位置关系可表征映射之前的原点与墙体之间的位置关系。
待打磨目标之间的位置关系可以包括待打磨目标之间的距离;待打磨目标与房间墙体之间的位置关系可以包括待打磨目标与墙体之间的距离。
步骤120、根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点。
其中,打磨机器人的预设单点作业面积指打磨机器人固定在某一位置(该位置称为打磨作业点)执行打磨作业时,对应的打磨区域范围,打磨区域通常为矩形,打磨区域面积用a*b表示,a表示打磨区域的预设第一单点作业边长,b表示打磨区域的预设第二单点作业边长,a与b的单位通常为毫米mm。因此,打磨机器人固定在某一位置执行打磨作业时,可能会对多个待打磨目标进行打磨,即多个待打磨目标会落在当前的打磨区域范围,也就是一个打磨作业点对应多个待打磨目标。
示例性的,所述根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点,包括:
针对各待打磨目标,若第一待打磨目标与第二待打磨目标在x轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第一单点作业边长的一半,或者所述第一待打磨目标与第二待打磨目标在y轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第二单点作业边长的一半,则在所述第一待打磨目标与第二待打磨目标的连线中点设置候选作业点;
根据所述候选作业点确定打磨机器人的打磨作业点。
示例性的,所述根据所述候选作业点确定打磨机器人的打磨作业点,包括:
遍历每个所述候选作业点,确定打磨机器人在当前候选作业点处的预设单点作业面积内是否包含待打磨目标,若是,则将所述当前候选作业点确定为打磨作业点。
具体的,参考图3所示的一种设置候选作业点的示意图,首先在户型图上标定坐标原点,建立直角坐标系,如果待打磨目标为直线或不规则线段,取其中点标记号码Sh(x,y)。如果待打磨目标为矩形或者圆形等,取其中心点标记号码Sh(x,y)。优选的,标记顺序可从x值越小的Sh优先标记,如果Sh的x值相同时,比较y值,y值越小优先标记,如图3所示,S1与S2的x值近乎相等,S1的y值比S2的y小,S3的x值比S1以及S2均大。将所有的Sh统计为集合A,集合A包括了所有的Sh节点,A=(S1,S2……Sh)。
设定打磨机器人的预设单点作业面积为a×b,a表示打磨区域的预设第一单点作
业边长,b表示打磨区域的预设第二单点作业边长,a与b的单位通常为毫米mm。每个标记点
Sh均有其坐标值,具体的Si(xi,yi)Sj(xj,yj)。从Sh开始,每一个标记点均需要和后续标记点
Sh进行距离判断,判断方式为:如果:中有一项满足,则在Si(xi,yi)与Sj(xj,
yj)的中点设置候选作业点,同时剔除A集合中的标记点Si(xi,yi)以及Sj
(xj,yj),防止重复核算,直到A集合中的元素全部被剔除,A集合变为空集;所有的候选作业
点Pγ组成集合B,B=(P1,P2……)。
接着,从P1开始将打磨机器人的预设单点作业面积为a×b一一嵌入所述候选作业点。具体是将预设单点作业面积a×b的中心点与P1对应,判断与P1相邻的标记点Si和Sj的目标区域是否在单点作业面积a×b内,如果标记点Si和Sj的目标区域在单点作业面积a×b内,则剔除集合A中的标记点Si和Sj,同时剔除集合B集合中的候选作业点P1,将候选作业点P1加入集合C,标记为元素C1,作为打磨作业点,保留作业面;如果标记点Si和Sj的目标区域不在单点作业面积a×b内,则删除作业面。其次,还需要判断当前单点作业面积a×b内是否还存在其它标记点Sμ的目标区域,如果存在,则从集合A中剔除标记点Sμ,如果标记点Sμ对应有候选作业点Pγ,则同时剔除B集合中标记点Sμ对应的候选作业点Pγ,防止重复判断无用的Pγ点。
进一步的,所述根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点,还包括:
针对未被规划打磨作业点的剩余待打磨目标,将当前剩余待打磨目标确定为打磨作业点,并将与当前剩余待打磨目标属于同一预设单点作业面积内的其它剩余待打磨目标划分为已被规划打磨作业点的待打磨目标。具体的,在集合B中Pγ点全部判断完成后,开始对集合A中剩余的标记点Sh(集合A中剩余的标记点Sh即对应上述未被规划打磨作业点的剩余待打磨目标)进行判断,具体是将预设单点作业面积a×b的中心点与标记点Sh对应,判断当前预设单点作业面积a×b内都覆盖了哪些剩余的标记点Sh,将落在当前预设单点作业面积a×b内的剩余的标记点Sh从集合A中剔除,直到集合A为空集。具体参考如图4所示的作业区域单元的规划示意图,其中的每个矩形表示打磨机器人的一个单点打磨区域。
通过上述方式达到了对待打磨目标划分打磨作业单元的目的,由于打磨机器人的单点作业区域相对待打磨目标区域较大,因此打磨机器人的一个作业区域可以覆盖多个待打磨目标区域,通过上述步骤的划分实现了利用最少的作业区域对所有待打磨目标划分的目的,达到了减少打磨机器人的打磨作业点的目的,同时又可保证实现对所有待打磨目标进行打磨的目的。
步骤130、基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径。
步骤140、基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
本发明实施例的技术方案,通过根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点,实现了对待打磨目标划分打磨作业单元的目的,实现了利用最少的作业区域对所有待打磨目标划分的目的,达到了减少打磨机器人的打磨作业点的目的,同时又可保证实现对所有待打磨目标进行打磨的目的,提高了打磨效率。
实施例二
图5为本发明实施例二所提供的一种打磨路径规划方法的流程示意图。在上述实施例的基础上,本实施例对步骤“基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径”进行了优化,旨在通过确定的通行路径确定最短作业路径,达到提高作业效率的目的。
如图5所示,所述方法包括:
步骤510、基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图。
步骤520、根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点。
步骤530、分别沿着x轴与y轴从第一打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第一垂线,从第二打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第二垂线。
步骤540、若第一垂线与第二垂线之间存在一个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述交点的折线路径;若第一垂线与第二垂线之间存在两个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过离墙体最远的所述交点的折线路径。
参考图6所示,分别沿着x轴与y轴从第一打磨作业点Cα引出两条分别垂直于y轴和x轴的第一垂线,从第二打磨作业点Cβ引出两条分别垂直于y轴和x轴的第二垂线。从图6中可以看出所述第一垂线与第二垂线之间存在不被墙体阻碍的两个交点,分别为第一交点D和第二交点F,其中,第二交点F距离墙体较近,第一交点D距离墙体较远,因此将路径Cα-D-Cβ确定为第一打磨作业点Cα与第二打磨作业点Cβ之间的通行路径。
进一步的,若第一垂线与第二垂线之间不存在不被墙体阻碍的交点,则确定所述第一垂线与标记路径之间的第一交点,以及所述第二垂线与标记路径之间的第二交点;
将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述第一交点以及所述第二交点的折线路径。
对应的参考图7所示,其中第一垂线710与第二垂线720之间的交点D和F均被墙体700阻碍,故将第一垂线710与标记路径701之间不被墙体阻碍的第一交点E1,以及第二垂线720与标记路径701之间不被墙体阻碍的第二交点E2确定为第一打磨作业点Cα与第二打磨作业点Cβ之间的通行路径,即Cα-E1-E2-Cβ。其中,标记路径701为根据经验以及户型,人工确定的机器人在室内比较容易通行的路径。
基于上述方式可确定出打磨机器人在各打磨作业点之间的通行路径,基于通行路径可确定每两个打磨作业点之间的通行距离,如表1所示为各打磨作业点之间的通行距离。
表1:打磨作业点之间的通行距离
步骤550、基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
通过上述步骤的处理,打磨机器人的打磨作业路径规划问题可以看作是TSP(Travelling Salesman Problem,旅行推销员问题)。进一步的,为了实现TSP建模,将户型的房门入口位置确定为起始打磨作业点和终止打磨作业点,加入各打磨作业点到房门入口位置的距离清单,以及上述表1所示的通行距离清单,根据所述起始打磨作业点、所述终止打磨作业点以及各打磨作业点之间的通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
具体的,引入0-1变量:表示路径经过点到达点, 表示不经过
点到达点。所构建的最短路径模型具体如下所示:
V=1,2,3,……n
约束条件(1)和(2)表示每个点之间,仅有一条路径进来和一条路径出去;约束条件(3)保证没有任何子回路解的产生。具体的可以通过模拟退火算法、蚁群算法等启发算法或者动态规划求解上述模型,获得打磨机器人的打磨作业路径。
本发明实施例的技术方案,通过将打磨机器人打磨混泥土目标的路径规划问题抽象为TSP问题,实现了打磨机器人打磨最短路径规划,确保在打磨路径上的每个打磨作业点可实现对尽量多的待打磨目标进行打磨的目的,减少了无用路径,达到了提高打磨效率的目的。
实施例三
图8为本发明实施例三提供的一种打磨路径规划装置,该装置包括:映射模块810、打磨作业点确定模块820、通行路径确定模块830和路径规划模块840。
其中,映射模块810,用于基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图;打磨作业点确定模块820,用于根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点;通行路径确定模块830,用于基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径;路径规划模块840,用于基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
在上述各技术方案的基础上,打磨作业点确定模块820,包括:
设置单元,用于针对各待打磨目标,若第一待打磨目标与第二待打磨目标在x轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第一单点作业边长的一半,或者所述第一待打磨目标与第二待打磨目标在y轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第二单点作业边长的一半,则在所述第一待打磨目标与第二待打磨目标的连线中点设置候选作业点;
第一确定单元,用于根据所述候选作业点确定打磨机器人的打磨作业点。
在上述各技术方案的基础上,所述第一确定单元具体用于遍历每个所述候选作业点,确定打磨机器人在当前候选作业点处的预设单点作业面积内是否包含待打磨目标,若是,则将所述当前候选作业点确定为打磨作业点。
在上述各技术方案的基础上,打磨作业点确定模块820,还包括:
第二确定单元,用于针对未被规划打磨作业点的剩余待打磨目标,将当前剩余待打磨目标确定为打磨作业点,并将与当前剩余待打磨目标属于同一预设单点作业面积内的其它剩余待打磨目标划分为已被规划打磨作业点的待打磨目标。
在上述各技术方案的基础上,通行路径确定模块830包括:
画线单元,用于分别沿着x轴与y轴从第一打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第一垂线,从第二打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第二垂线;
第三确定单元,用于若第一垂线与第二垂线之间存在一个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述交点的折线路径;
第四确定单元,用于若第一垂线与第二垂线之间存在两个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过离墙体最远的所述交点的折线路径;
第五确定单元,用于若第一垂线与第二垂线之间不存在不被墙体阻碍的交点,则确定所述第一垂线与标记路径之间的第一交点,以及所述第二垂线与标记路径之间的第二交点;将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述第一交点以及所述第二交点的折线路径。
在上述各技术方案的基础上,路径规划模块840具体用于:将户型的房门入口位置确定为起始打磨作业点和终止打磨作业点;根据所述起始打磨作业点、所述终止打磨作业点以及各打磨作业点之间的通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
本发明实施例的技术方案,通过将打磨机器人打磨混泥土目标的路径规划问题抽象为TSP问题,实现了打磨机器人打磨最短路径规划,确保在打磨路径上的每个打磨作业点可实现对尽量多的待打磨目标进行打磨的目的,减少了无用路径,达到了提高打磨效率的目的。
本发明实施例所提供的打磨路径规划装置可执行本发明任意实施例所提供的打磨路径规划方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是,上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明实施例的保护范围。
实施例四
下面参考图9,其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备(例如图9中的终端设备或服务器)400的结构示意图。本发明实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图9示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示,电子设备400可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)401,其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中,还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。处理装置401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
通常,以下装置可以连接至I/O接口405:包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406;包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置407;包括例如磁带、硬盘等的存储装置408;以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图9示出了具有各种装置的电子设备400,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地,根据本发明的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本发明的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装,或者从存储装置408被安装,或者从ROM 402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时,执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。
本发明实施例提供的终端与上述实施例提供的打磨路径规划方法属于同一发明构思,未在本发明实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例,并且本发明实施例与上述实施例具有相同的有益效果。
实施例五
本发明实施例提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述实施例所提供的打磨路径规划方法。
需要说明的是,本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的装置、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行装置、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行装置、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中,客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol,超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信,并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如,通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”),广域网(“WAN”),网际网(例如,互联网)以及端对端网络(例如,ad hoc端对端网络),以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时,使得该电子设备:
基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图;
根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点;
基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径;
基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。其中,单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定,例如,可编辑内容显示单元还可以被描述为“编辑单元”。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如,非限制性地,可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括:现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本发明的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外,虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。同样地,虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (15)
1.一种打磨路径规划方法,其特征在于,包括:
基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图;
根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点;
基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径;
基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点,包括:
针对各待打磨目标,若第一待打磨目标与第二待打磨目标在x轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第一单点作业边长的一半,或者所述第一待打磨目标与第二待打磨目标在y轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第二单点作业边长的一半,则在所述第一待打磨目标与第二待打磨目标的连线中点设置候选作业点;
根据所述候选作业点确定打磨机器人的打磨作业点。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述候选作业点确定打磨机器人的打磨作业点,包括:
遍历每个所述候选作业点,确定打磨机器人在当前候选作业点处的预设单点作业面积内是否包含待打磨目标,若是,则将所述当前候选作业点确定为打磨作业点。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点,还包括:
针对未被规划打磨作业点的剩余待打磨目标,将当前剩余待打磨目标确定为打磨作业点,并将与当前剩余待打磨目标属于同一预设单点作业面积内的其它剩余待打磨目标划分为已被规划打磨作业点的待打磨目标。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径,包括:
分别沿着x轴与y轴从第一打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第一垂线,从第二打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第二垂线;
若第一垂线与第二垂线之间存在一个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述交点的折线路径;
若第一垂线与第二垂线之间存在两个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过离墙体最远的所述交点的折线路径。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径,还包括:
若第一垂线与第二垂线之间不存在不被墙体阻碍的交点,则确定所述第一垂线与标记路径之间的第一交点,以及所述第二垂线与标记路径之间的第二交点;
将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述第一交点以及所述第二交点的折线路径。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径,包括:
将户型的房门入口位置确定为起始打磨作业点和终止打磨作业点;
根据所述起始打磨作业点、所述终止打磨作业点以及各打磨作业点之间的通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
8.一种打磨路径规划装置,其特征在于,包括:
映射模块,用于基于待打磨目标的位置将待打磨目标映射至户型图,获得待打磨目标之间以及待打磨目标与房间墙体之间的位置关系图;
打磨作业点确定模块,用于根据打磨机器人的预设单点作业面积以及所述位置关系图确定打磨机器人的打磨作业点;
通行路径确定模块,用于基于打磨机器人的移动特性以及作业环境确定打磨机器人在所述打磨作业点之间的通行路径;
路径规划模块,用于基于所述通行路径构建旅行推销员问题TSP模型,以确定最短打磨作业路径。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述打磨作业点确定模块包括:
设置单元,用于针对各待打磨目标,若第一待打磨目标与第二待打磨目标在x轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第一单点作业边长的一半,或者所述第一待打磨目标与第二待打磨目标在y轴方向的距离小于等于打磨机器人的预设第二单点作业边长的一半,则在所述第一待打磨目标与第二待打磨目标的连线中点设置候选作业点;
第一确定单元,用于根据所述候选作业点确定打磨机器人的打磨作业点。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元具体用于:
遍历每个所述候选作业点,确定打磨机器人在当前候选作业点处的预设单点作业面积内是否包含待打磨目标,若是,则将所述当前候选作业点确定为打磨作业点。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述打磨作业点确定模块还包括:第二确定单元,用于针对未被规划打磨作业点的剩余待打磨目标,将当前剩余待打磨目标确定为打磨作业点,并将与当前剩余待打磨目标属于同一预设单点作业面积内的其它剩余待打磨目标划分为已被规划打磨作业点的待打磨目标。
12.根据权利要求8-11任一项所述的装置,其特征在于,所述通行路径确定模块包括:
画线单元,用于分别沿着x轴与y轴从第一打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第一垂线,从第二打磨作业点引出两条分别垂直于y轴和x轴的第二垂线;
第三确定单元,用于若第一垂线与第二垂线之间存在一个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述交点的折线路径;
第四确定单元,用于若第一垂线与第二垂线之间存在两个不被墙体阻碍的交点,则将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过离墙体最远的所述交点的折线路径。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述通行路径确定模块还包括:
第五确定单元,用于若第一垂线与第二垂线之间不存在不被墙体阻碍的交点,则确定所述第一垂线与标记路径之间的第一交点,以及所述第二垂线与标记路径之间的第二交点;将所述第一打磨作业点与所述第二打磨作业点之间的通行路径确定为经过所述第一交点以及所述第二交点的折线路径。
14.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的打磨路径规划方法。
15.一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一项所述的打磨路径规划方法。
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