CN112161629A - 清洁机器人的路径规划方法、装置、清洁机器人及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，公开了清洁机器人的路径规划方法、装置、清洁机器人及存储介质，用于提高单次清洁面积，提高清洁效率。方法包括：获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置；判断清洁机器人的当前位置是否落入待清洁区域内；若是，则将清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点；若否，则根据待清洁区域和清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据清洁机器人的当前位置与候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个候选清洁起点位于待清洁区域的边界上；获取目标清扫主方向，并根据目标清扫主方向和目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

Description

清洁机器人的路径规划方法、装置、清洁机器人及介质

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种清洁机器人的路径规划方法、装置、清洁机器人及存储介质。

背景技术

对于清洁机器人来说，合理的路径规划是提高清扫效率的核心，主要包括清洁起点选择和清洁方向选择两个方面。对于清洁起点选择而言：已知清扫区域后，如何选择清洁起点，清洁起点选择的不好会导致一个待清洁区域在完成一次完整弓字形后分割成多个子清扫区域，清洁机器人完成一块清扫区域需要导航到下一待清洁区域，过多的子清扫分区意味着过多的导航线，过多的导航线会使得地图路径杂乱；对于清洁方向选择而言：在已知清洁起点的情况下如何选择清洁方向，清洁方向选择不好则会导致当前该次清扫不完成清扫区域覆盖最大化，也会使得一个区域被多次划分。

现有的路径规划方案不能同时兼顾到清洁起点选择和清洁方向选择，导致清洁效率低。

发明内容

本发明提供了一种清洁机器人的路径规划方法、装置、清洁机器人及存储介质，用于提高单次清洁面积，减小导航距离，减少各个待清洁区域之间的衔接距离，提高清洁效率。

本发明实施例的第一方面提供一种清洁机器人的路径规划方法，包括：获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置；判断所述清洁机器人的当前位置是否落入所述待清洁区域内；若是，则将所述清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点；若否，则根据所述待清洁区域和所述清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据所述清洁机器人的当前位置与所述候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个所述候选清洁起点位于所述待清洁区域的边界上；获取目标清扫主方向，并根据所述目标清扫主方向和所述目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

可选的，在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中，所述根据所述待清洁区域和所述清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据所述清洁机器人的当前位置与所述候选清洁起点的导航距离，选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点，包括：建立网格坐标系对所述待清洁区域进行栅格化划分，得到待清洁栅格区域，所述待清洁栅格区域包括N行和M列待清洁栅格，N、M为正整数；基于所述网格坐标系确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系；根据所述相对方位关系在所述待清洁区域的待清洁栅格中选择多个候选清洁起点；选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点。

可选的，在本发明实施例第一方面的第二种实现方式中，所述基于所述网格坐标系确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系，包括：确定包围所述待清洁区域的包围盒区域；按照九宫格划分方式确定所述包围盒区域周围的八个宫格区域，所述八个宫格区域包括左上方区域、上方区域、右上方区域、左方区域、右方区域、左下方区域、下方区域和右下方区域；根据所述清洁机器人的当前位置选择所述包围盒区域和所述八个宫格区域中的一个作为目标区域，根据所述目标区域确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系。

可选的，在本发明实施例第一方面的第三种实现方式中，所述建立网格坐标系对所述待清洁区域进行栅格化划分，包括：确定坐标原点、行方向、列方向以及最小栅格单位；根据所述坐标原点、所述行方向、所述列方向和所述最小栅格单位对所述待清洁区域进行栅格化划分，得到所述待清洁栅格区域。

可选的，在本发明实施例第一方面的第四种实现方式中，所述根据所述相对方位关系在所述待清洁区域的栅格中选择多个候选清洁起点，包括：根据所述清洁机器人所在的目标区域，选择所述待清洁区域占据所述包围盒区域边界上的待清洁栅格作为候选清洁起点，所述候选清洁起点所在边界邻近所述清洁机器人所在的目标区域。

可选的，在本发明实施例第一方面的第五种实现方式中，所述根据所述清洁机器人所在的目标区域，选择所述待清洁区域占据所述包围盒区域边界上的待清洁栅格作为候选清洁起点，包括：若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左上方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述上方区域，则至少选择所述包围盒区域的上边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右上方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左下方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述下方区域，则至少选择所述包围盒区域的下边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右下方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述包围盒区域，则至少选择中央区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，所述清洁机器人所占据的待清洁栅格，作为候选清扫起点。

可选的，在本发明实施例第一方面的第六种实现方式中，所述获取目标清扫主方向，包括：获取多种候选清洁主方向；根据所述目标清洁起点和多种候选清洁主方向对所述待清洁区域进行模拟清洁，以计算与每种候选清洁主方向对应的遍历面积；比较所述多个遍历面积的大小，选择最大遍历面积对应的候选清洁主方向作为目标清洁主方向。

可选的，在本发明实施例第一方面的第七种实现方式中，在所述获取目标清扫主方向，并根据所述目标清扫主方向和所述目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径的步骤之后，还包括：记录所述清洁机器人按照所述规划路径进行清洁所经过的区域为已清洁区域；根据所述已清洁区域对所述待清洁区域进行分割，得到一个或多个待清洁子分区；将所述一个或多个待清洁子分区设置为当前的待清洁区域。

本发明实施例的第二方面提供了一种清洁机器人的路径规划装置，包括：获取模块，用于获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置；判断模块，用于判断所述清洁机器人的当前位置是否落入所述待清洁区域内；第一确定模块，若是，则用于将所述清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点；第二确定模块，若否，则用于根据所述待清洁区域和所述清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据所述清洁机器人的当前位置与所述候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个所述候选清洁起点位于所述待清洁区域的边界上；规划模块，用于获取目标清扫主方向，并根据所述目标清扫主方向和所述目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

可选的，在本发明实施例第二方面的第一种实现方式中，第二确定模块包括：栅格化单元，用于建立网格坐标系对所述待清洁区域进行栅格化划分，得到待清洁栅格区域，所述待清洁栅格区域包括N行和M列待清洁栅格，N、M为正整数；方位确定单元，用于基于所述网格坐标系确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系；栅格选择单元，用于根据所述相对方位关系在所述待清洁区域的待清洁栅格中选择多个候选清洁起点；起点选择单元，用于选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点。

可选的，在本发明实施例第二方面的第二种实现方式中，所述方位确定单元，包括：包围盒确定子单元，用于确定包围所述待清洁区域的包围盒区域；宫格确定子单元，用于按照九宫格划分方式确定所述包围盒区域周围的八个宫格区域，所述八个宫格区域包括左上方区域、上方区域、右上方区域、左方区域、右方区域、左下方区域、下方区域和右下方区域；关系确定子单元，用于根据所述清洁机器人的当前位置选择所述包围盒区域和所述八个宫格区域中的一个作为目标区域，根据所述目标区域确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系。

可选的，在本发明实施例第二方面的第三种实现方式中，所述栅格化单元具体用于：确定坐标原点、行方向、列方向以及最小栅格单位；根据所述坐标原点、所述行方向、所述列方向和所述最小栅格单位对所述待清洁区域进行栅格化划分，得到所述待清洁栅格区域。

可选的，在本发明实施例第二方面的第四种实现方式中，所述栅格选择单元包括：起点确定子单元，用于根据所述清洁机器人所在的目标区域，选择所述待清洁区域占据所述包围盒区域边界上的待清洁栅格作为候选清洁起点，所述候选清洁起点所在边界邻近所述清洁机器人所在的目标区域。

可选的，在本发明实施例第二方面的第五种实现方式中，起点确定子单元具体用于：若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左上方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述上方区域，则至少选择所述包围盒区域的上边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右上方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左下方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述下方区域，则至少选择所述包围盒区域的下边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右下方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述包围盒区域，则至少选择中央区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，所述清洁机器人所占据的待清洁栅格，作为候选清扫起点。

可选的，在本发明实施例第二方面的第六种实现方式中，所述规划模块具体用于，包括：获取多种候选清洁主方向；根据所述目标清洁起点和多种候选清洁主方向对所述待清洁区域进行模拟清洁，以计算与每种候选清洁主方向对应的遍历面积；比较所述多个遍历面积的大小，选择最大遍历面积对应的候选清洁主方向作为目标清洁主方向。

可选的，在本发明实施例第二方面的第七种实现方式中，所述清洁机器人的路径规划装置，还包括：记录模块，用于记录所述清洁机器人按照所述规划路径进行清洁所经过的区域为已清洁区域；分割模块，用于根据所述已清洁区域对所述待清洁区域进行分割，得到一个或多个待清洁子分区；设置模块，用于将所述一个或多个待清洁子分区设置为当前的待清洁区域。

本发明实施例提供的技术方案中，获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置；判断清洁机器人的当前位置是否落入待清洁区域内；若是，则将清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点；若否，则根据待清洁区域和清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据清洁机器人的当前位置与候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个候选清洁起点位于待清洁区域的边界上；获取目标清扫主方向，并根据目标清扫主方向和目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。本发明实施例，提高了单次清洁面积，减小了导航距离，减少了各个待清洁区域之间的衔接距离，提高了清洁效率。

附图说明

图1为本发明实施例中清洁机器人的路径规划方法的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中清洁机器人的路径规划方法的另一个实施例示意图；

图3为本发明实施例中待清洁区域及包围盒区域的一个实施例示意图；

图4为本发明实施例中待清洁区域的九宫格划分的一个实施例示意图；

图5为本发明实施例中清洁机器人的清洁遍历方向的一个实施例示意图；

图6为本发明实施例中清洁机器人的清洁遍历方向的另一个实施例示意图；

图7为本发明实施例中待清洁区域及清洁起点的一个实施例示意图；

图8为本发明实施例中清洁规划路径的一个实施例示意图；

图9为本发明实施例中清洁规划路径的另一个实施例示意图；

图10为本发明实施例中清洁机器人的路径规划装置的一个实施例示意图；

图11为本发明实施例中清洁机器人的路径规划装置的另一个实施例示意图；

图12为本发明实施例中清洁机器人的一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种清洁机器人的路径规划方法、装置、清洁机器人及存储介质，用于提高单次清洁面积，减小导航距离，减少各个待清洁区域之间的衔接距离，提高清洁效率。

可以理解的是，所述清洁机器人可以是扫地机器人、扫拖一体式机器人、擦地机器人或洗地机器人等的任意一种。

请参阅图1，本发明实施例提供的清洁机器人的路径规划方法的流程图，具体包括：

101、获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置。

控制器获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置。待清洁区域一般为不规则区域，需要根据实际范围确定待清洁区域的覆盖范围。通过清洁机器人中的定位装置，以及清洁机器人所处当前空间范围内的预设地图，确定清洁机器人的当前位置，即确定清洁机器人在当前空间范围(如，房间、客厅等)对应的预设地图中的坐标。

102、判断清洁机器人的当前位置是否落入待清洁区域内。

控制器判断清洁机器人的当前位置是否落入待清洁区域内。其中，控制器先确定待清洁区域在预设地图中的实际覆盖范围，获取实际覆盖范围的边界上各个点的坐标，确定待清洁区域的边界在当前空间范围内的预设地图中的边界坐标范围，然后判断清洁机器人的当前位置的坐标是否在边界坐标范围之内。

103、若是，则将清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点。

若清洁机器人的当前位置落入待清洁区域内，则控制器将清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点。

104、若否，则根据待清洁区域和清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据清洁机器人的当前位置与候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个候选清洁起点位于待清洁区域的边界上。

具体的，若清洁机器人的当前位置没有落入待清洁区域内，则控制器建立网格坐标系对待清洁区域进行栅格化划分，得到待清洁栅格区域，待清洁栅格区域包括N行和M列待清洁栅格，N、M为正整数；控制器基于网格坐标系确定清洁机器人的当前位置与待清洁区域的相对方位关系；控制器根据相对方位关系在待清洁区域的待清洁栅格中选择多个候选清洁起点；控制器选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点，其中，多个候选清洁起点位于待清洁区域的边界上。

105、获取目标清扫主方向，并根据目标清扫主方向和目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

具体的，控制器获取多种候选清洁主方向；控制器根据目标清洁起点和多种候选清洁主方向对待清洁区域进行模拟清洁，以计算与每种候选清洁主方向对应的遍历面积；控制器比较多个遍历面积的大小，选择最大遍历面积对应的候选清洁主方向作为目标清洁主方向；控制器并根据目标清扫主方向和目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

本发明实施例，结合清洁起点和清洁主方向进行清洁路径的规划，提高了单次清洁面积，减小了各个清洁区域之间的导航距离，减少了各个待清洁区域之间的衔接距离，提高了清洁效率。

请参阅图2，本发明实施例提供的清洁机器人的路径规划方法的另一个流程图，具体包括：

201、获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置。

控制器获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置。待清洁区域一般为不规则区域，需要根据实际范围确定待清洁区域的覆盖范围。通过清洁机器人中的定位装置，以及清洁机器人所处当前空间范围内的预设地图，确定清洁机器人的当前位置，即确定清洁机器人在当前空间范围(如，房间、客厅等)对应的预设地图中的坐标。

202、判断清洁机器人的当前位置是否落入待清洁区域内。

控制器判断清洁机器人的当前位置是否落入待清洁区域内。其中，控制器先确定待清洁区域在预设地图中的实际覆盖范围，获取实际覆盖范围的边界上各个点的坐标，确定待清洁区域的边界在当前空间范围内的预设地图中的边界坐标范围，然后判断清洁机器人的当前位置的坐标是否在边界坐标范围之内。

203、若是，则将清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点。

若清洁机器人的当前位置落入待清洁区域内，则控制器将清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点。

204、若否，则控制器建立网格坐标系对待清洁区域进行栅格化划分，得到待清洁栅格区域，待清洁栅格区域包括N行和M列待清洁栅格，N、M为正整数。

具体的，若清洁机器人的当前位置没有落入待清洁区域内，则控制器确定坐标原点、行方向、列方向以及最小栅格单位；控制器根据坐标原点、行方向、列方向和最小栅格单位对待清洁区域进行栅格化划分，得到待清洁栅格区域。例如，选择左上角的栅格为原点，原点的正右方为列方向，原点的正下方为行方向，列方向远离原点的方向逐渐增大，行方向远离原点的方向逐渐增大。如图3所示，最小格栅单位为1，列方向从原点0开始，向远离原点0开始，分别为1、2、3、4、5、6、7，总共8列，行方向从原点0开始，向远离原点0开始，分别为1、2、3、4、5，总共6列。图3中闭合曲线包围的区域即为待清洁区域。

205、基于网格坐标系确定清洁机器人的当前位置与待清洁区域的相对方位关系。

控制器确定包围待清洁区域的包围盒区域；控制器按照九宫格划分方式确定包围盒区域周围的八个宫格区域，八个宫格区域包括左上方区域、上方区域、右上方区域、左方区域、右方区域、左下方区域、下方区域和右下方区域；控制器根据清洁机器人的当前位置选择包围盒区域和八个宫格区域中的一个作为目标区域，根据目标区域确定清洁机器人的当前位置与待清洁区域的相对方位关系。

如图4所示，将包围盒区域确定为九宫格正中央，确定包围盒区域周围的八个方位的宫格区域。

206、根据相对方位关系在待清洁区域的待清洁栅格中选择多个候选清洁起点。

控制器根据清洁机器人所在的目标区域，选择待清洁区域占据包围盒区域边界上的待清洁栅格作为候选清洁起点，候选清洁起点所在边界邻近清洁机器人所在的目标区域。

具体的，若清洁机器人所在的目标区域为左上方区域，则至少选择包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为上方区域，则至少选择包围盒区域的上边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为右上方区域，则至少选择包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为左方区域，则至少选择包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为右方区域，则至少选择包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为左下方区域，则至少选择包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为下方区域，则至少选择包围盒区域的下边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为右下方区域，则至少选择包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为包围盒区域，则至少选择中央区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，清洁机器人所占据的待清洁栅格，作为候选清扫起点。

如图3所示，若清洁机器人所在的目标区域为左上方区域，则至少选择包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格(3,0)和/或最小行待清洁栅格(0,0)作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为上方区域，则至少选择包围盒区域的上边界上最大列待清洁栅格(0,7)和/或最小列待清洁栅格(0,0)作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为右上方区域，则至少选择包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格(2,7)和/或最小行待清洁栅格(0,7)作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为左方区域，则至少选择包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格(3,0)和/或最小行待清洁栅格(0,0)作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为右方区域，则至少选择包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格(2,7)和/或最小行待清洁栅格(0,7)作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为左下方区域，则至少选择包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格(3,0)和/或最小行待清洁栅格(0,0)作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为下方区域，则至少选择包围盒区域的下边界上最大列待清洁栅格(5，7)和/或最小列待清洁栅格(5,0)作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为右下方区域，则至少选择包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格(2,7)和/或最小行待清洁栅格(0,7)作为候选清洁起点；若清洁机器人所在的目标区域为包围盒区域，则至少选择中央区域的左边界上最大行待清洁栅格(5,0)和/或最小行待清洁栅格(0,0)，和/或，右边界上最大行待清洁栅格(5,7)和/或最小行待清洁栅格(0,7)，和/或，清洁机器人所占据的待清洁栅格，例如格栅(4,6)，作为候选清扫起点。

需要说明的是，当清洁机器人所在的区域为左方区域、上方区域、右方区域和下方区域，则还可以选择清洁机器人所在的当前列/行上的边界格栅作为候选清洁起点，例如，清洁机器人在上方区域，所在的列坐标为3，则可以选择边界格栅(0,3)作为候选清洁起点；清洁机器人在下方区域，所在的列坐标为1，则可以选择边界格栅(5,1)作为候选清洁起点；清洁机器人在右方区域，所在的行坐标为4，则可以选择边界格栅(4,7)作为候选清洁起点；清洁机器人在左方区域，所在的行坐标为3，则可以选择边界格栅(3,0)作为候选清洁起点。

207、选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点，其中，多个候选清洁起点位于待清洁区域的边界上。

控制器选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点，其中，多个候选清洁起点位于待清洁区域的边界上。根据清洁机器人所在区域的不同，得到至少两个候选清洁起点，任意选择一个作为目标清洁起点即可。

208、获取目标清扫主方向，并根据目标清扫主方向和目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

具体的，控制器获取多种候选清洁主方向；控制器根据目标清洁起点和多种候选清洁主方向对待清洁区域进行模拟清洁，以计算与每种候选清洁主方向对应的遍历面积；控制器比较多个遍历面积的大小，选择最大遍历面积对应的候选清洁主方向作为目标清洁主方向；控制器并根据目标清扫主方向和目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

需要说明的是，主方向为清洁机器人走直线的方向，每次完成一次走直线方向就会反向；次方向为清洁机器人需要转弯的方向，该方向不会改变，机器人的次遍历方向。候选清洁主方向包括朝上方、朝下方、朝右方、朝左方，候选清洁次方向同样包括朝上方、朝下方、朝右方、朝左方，进行组合，得到八种清洁遍历方式，遍历方式包括主上次右、主上次左、主下次右、主下次左，如图5所示，遍历方式还包括主右次上、主右次下、主左次上、主左次下，如图6所示。

需要说明的是，对于相同的待清洁区域，因为待清洁区域形状不规则，如图7所示，不同的清洁遍历方式得到的单次清洁遍历面积可能相同也可能不同，如图8所示，对于图中的待清洁区域，采用主上次右的方式进行路径规划，得到的单次清洁面积小于待清洁区域，而如图9所示，对于图中的待清洁区域，采用主右次上的方式进行路径规划。图9所示的遍历方式得到的单次清洁面积最大，因此选择主右次上的方式作为清洁方式，得到规划路径。

对该待清扫区域执行弓字形清洁，直至完成一次完整的弓字形，将清洁过的区域标记为已清洁区域，根据已清洁区域对待清洁区域进行分割，得到待清洁子分区(即待清洁区域中剩余未清洁到的区域)，如果不存在待清洁子分区(即得到0块待清洁子分区)，则表示该待清洁分区已经清扫完成，如果存在待清洁子分区(即得到1块或1块以上的待清洁子分区)，例如，图8中右下角区域为1块待清洁子分区，则再次获取清扫起点及清扫方向，并设置剩余的当前清洁子分区，直到该待清洁子分区清洁完成，如此递归执行直到没有待清洁区域为止。若存在多个候选清洁起点，则选择与清洁机器人的当前位置的导航距离最近的候选清洁起点作为待清洁子分区的清洁起点。

本发明实施例，结合清洁起点和清洁主方向进行清洁路径的规划，提高了单次清洁面积，减小了各个清洁分区之间的导航距离，减少了各个待清洁区域之间的衔接距离，提高了清洁效率。

上面对本发明实施例中清洁机器人的路径规划方法进行了描述，下面对本发明实施例中清洁机器人的路径规划装置进行描述，请参阅图10，本发明实施例中清洁机器人的路径规划装置的一个实施例包括：

获取模块1001，用于获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置；

判断模块1002，用于判断所述清洁机器人的当前位置是否落入所述待清洁区域内；

第一确定模块1003，若是，则用于将所述清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点；

第二确定模块1004，若否，则用于根据所述待清洁区域和所述清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据所述清洁机器人的当前位置与所述候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个所述候选清洁起点位于所述待清洁区域的边界上；

规划模块1005，用于获取目标清扫主方向，并根据所述目标清扫主方向和所述目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

本发明实施例，提高了单次清洁面积，减小了导航距离，减少了各个待清洁区域之间的衔接距离，提高了清洁效率。

请参阅图11，本发明实施例中清洁机器人的路径规划装置的另一个实施例包括：

获取模块1001，用于获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置；

判断模块1002，用于判断所述清洁机器人的当前位置是否落入所述待清洁区域内；

第一确定模块1003，若是，则用于将所述清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点；

第二确定模块1004，若否，则用于根据所述待清洁区域和所述清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据所述清洁机器人的当前位置与所述候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个所述候选清洁起点位于所述待清洁区域的边界上；

规划模块1005，用于获取目标清扫主方向，并根据所述目标清扫主方向和所述目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

可选的，第二确定模块1004包括：

栅格化单元10041，用于建立网格坐标系对所述待清洁区域进行栅格化划分，得到待清洁栅格区域，所述待清洁栅格区域包括N行和M列待清洁栅格，N、M为正整数；

方位确定单元10042，用于基于所述网格坐标系确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系；

栅格选择单元10043，用于根据所述相对方位关系在所述待清洁区域的待清洁栅格中选择多个候选清洁起点；

起点选择单元10044，用于选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点。

可选的，方位确定单元10042包括：

包围盒确定子单元100421，用于确定包围所述待清洁区域的包围盒区域；

宫格确定子单元100422，用于按照九宫格划分方式确定所述包围盒区域周围的八个宫格区域，所述八个宫格区域包括左上方区域、上方区域、右上方区域、左方区域、右方区域、左下方区域、下方区域和右下方区域；

关系确定子单元100423，用于根据所述清洁机器人的当前位置选择所述包围盒区域和所述八个宫格区域中的一个作为目标区域，根据所述目标区域确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系。

可选的，栅格化单元10041具体用于：

确定坐标原点、行方向、列方向以及最小栅格单位；

根据所述坐标原点、所述行方向、所述列方向和所述最小栅格单位对所述待清洁区域进行栅格化划分，得到所述待清洁栅格区域。

可选的，栅格选择单元10043包括：

起点确定子单元100431，用于根据所述清洁机器人所在的目标区域，选择所述待清洁区域占据所述包围盒区域边界上的待清洁栅格作为候选清洁起点，所述候选清洁起点所在边界邻近所述清洁机器人所在的目标区域。

可选的，起点确定子单元100431具体用于：

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左上方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述上方区域，则至少选择所述包围盒区域的上边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右上方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左下方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述下方区域，则至少选择所述包围盒区域的下边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右下方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；若所述清洁机器人所在的目标区域为所述包围盒区域，则至少选择中央区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，所述清洁机器人所占据的待清洁栅格，作为候选清扫起点。

可选的，规划模块1005具体用于：

获取多种候选清洁主方向；

根据所述目标清洁起点和多种候选清洁主方向对所述待清洁区域进行模拟清洁，以计算与每种候选清洁主方向对应的遍历面积；

比较所述多个遍历面积的大小，选择最大遍历面积对应的候选清洁主方向作为目标清洁主方向。

可选的，清洁机器人的路径规划装置，还包括：

记录模块1006，用于记录所述清洁机器人按照所述规划路径进行清洁所经过的区域为已清洁区域；

分割模块1007，用于根据所述已清洁区域对所述待清洁区域进行分割，得到一个或多个待清洁子分区；

设置模块1008，用于将所述一个或多个待清洁子分区设置为当前的待清洁区域。

本发明实施例，提高了单次清洁面积，减小了导航距离，减少了各个待清洁区域之间的衔接距离，提高了清洁效率。

图12是本发明实施例提供的一种清洁机器人的结构示意图，该清洁机器人1200可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units，CPU)1210(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1220，一个或一个以上存储应用程序1233或数据1232的存储介质1230(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1220和存储介质1230可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1230的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对清洁机器人1200中的一系列指令操作。更进一步地，处理器1210可以设置为与存储介质1230通信，在清洁机器人1200上执行存储介质1230中的一系列指令操作。

可以理解的是，所述清洁机器人可以是扫地机器人、扫拖一体式机器人、擦地机器人或洗地机器人等的任意一种。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述清洁机器人的路径规划方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上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精神和范围。

Claims (11)

1.一种清洁机器人的路径规划方法，其特征在于，包括：

获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置；

判断所述清洁机器人的当前位置是否落入所述待清洁区域内；

若是，则将所述清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点；

若否，则根据所述待清洁区域和所述清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据所述清洁机器人的当前位置与所述候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个所述候选清洁起点位于所述待清洁区域的边界上；

获取目标清扫主方向，并根据所述目标清扫主方向和所述目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述待清洁区域和所述清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据所述清洁机器人的当前位置与所述候选清洁起点的导航距离，选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点，包括：

建立网格坐标系对所述待清洁区域进行栅格化划分，得到待清洁栅格区域，所述待清洁栅格区域包括N行和M列待清洁栅格，N、M为正整数；

基于所述网格坐标系确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系；

根据所述相对方位关系在所述待清洁区域的待清洁栅格中选择多个候选清洁起点；

选择多个候选清洁起点的一个作为目标清洁起点。

3.根据权利要求2所述的清洁机器人的路径规划方法，其特征在于，所述基于所述网格坐标系确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系，包括：

确定包围所述待清洁区域的包围盒区域；

按照九宫格划分方式确定所述包围盒区域周围的八个宫格区域，所述八个宫格区域包括左上方区域、上方区域、右上方区域、左方区域、右方区域、左下方区域、下方区域和右下方区域；

根据所述清洁机器人的当前位置选择所述包围盒区域和所述八个宫格区域中的一个作为目标区域，根据所述目标区域确定所述清洁机器人的当前位置与所述待清洁区域的相对方位关系。

4.根据权利要求2所述的清洁机器人的路径规划方法，其特征在于，所述建立网格坐标系对所述待清洁区域进行栅格化划分，包括：

确定坐标原点、行方向、列方向以及最小栅格单位；

根据所述坐标原点、所述行方向、所述列方向和所述最小栅格单位对所述待清洁区域进行栅格化划分，得到所述待清洁栅格区域。

5.根据权利要求3所述的清洁机器人的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述相对方位关系在所述待清洁区域的栅格中选择多个候选清洁起点，包括：

根据所述清洁机器人所在的目标区域，选择所述待清洁区域占据所述包围盒区域边界上的待清洁栅格作为候选清洁起点，所述候选清洁起点所在边界邻近所述清洁机器人所在的目标区域。

6.根据权利要求5所述的清洁机器人的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述清洁机器人所在的目标区域，选择所述待清洁区域占据所述包围盒区域边界上的待清洁栅格作为候选清洁起点，包括：

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左上方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述上方区域，则至少选择所述包围盒区域的上边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右上方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述左下方区域，则至少选择所述包围盒区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述下方区域，则至少选择所述包围盒区域的下边界上最大列待清洁栅格和/或最小列待清洁栅格作为候选清洁起点；

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述右下方区域，则至少选择所述包围盒区域的右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格作为候选清洁起点；

若所述清洁机器人所在的目标区域为所述包围盒区域，则至少选择中央区域的左边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，右边界上最大行待清洁栅格和/或最小行待清洁栅格，和/或，所述清洁机器人所占据的待清洁栅格，作为候选清扫起点。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的清洁机器人的路径规划方法，其特征在于，所述获取目标清扫主方向，包括：

获取多种候选清洁主方向；

根据所述目标清洁起点和多种候选清洁主方向对所述待清洁区域进行模拟清洁，以计算与每种候选清洁主方向对应的遍历面积；

比较所述多个遍历面积的大小，选择最大遍历面积对应的候选清洁主方向作为目标清洁主方向。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的清洁机器人的路径规划方法，其特征在于，在所述获取目标清扫主方向，并根据所述目标清扫主方向和所述目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径的步骤之后，还包括：

记录所述清洁机器人按照所述规划路径进行清洁所经过的区域为已清洁区域；

根据所述已清洁区域对所述待清洁区域进行分割，得到一个或多个待清洁子分区；

将所述一个或多个待清洁子分区设置为当前的待清洁区域。

9.一种清洁机器人的路径规划装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待清洁区域，以及清洁机器人的当前位置；

判断模块，用于判断所述清洁机器人的当前位置是否落入所述待清洁区域内；

第一确定模块，若是，则用于将所述清洁机器人的当前位置确定为目标清洁起点；

第二确定模块，若否，则用于根据所述待清洁区域和所述清洁机器人的当前位置的相对方位关系确定多个候选清洁起点，根据所述清洁机器人的当前位置与所述候选清洁起点的导航距离，选择对应最短导航距离的候选清洁起点作为目标清洁起点，其中，多个所述候选清洁起点位于所述待清洁区域的边界上；

规划模块，用于获取目标清扫主方向，并根据所述目标清扫主方向和所述目标清洁起点进行路径规划，得到待清洁区域的规划路径。

10.一种清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；

所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述清洁机器人执行如权利要求1-8中任意一项所述的清洁机器人的路径规划方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-8中任意一项所述的清洁机器人的路径规划方法。

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