CN112748727A - 一种利用目标点的导航控制方法、芯片及机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种利用目标点的导航控制方法、芯片及机器人,包括以下步骤:控制机器人在接收到充电座信号时标记遍历的目标位置点,并从这些目标位置点中选取导航目标点;根据充电座信号分布的方位特征及机器人的工作模式,设定导航目标点的遍历优先级,再控制机器人沿着预设导航路径遍历导航目标点;根据机器人在各个导航目标点处的充电座信号的接收情况及机器人的工作模式,在原有预设导航路径的基础上规划机器人后续寻找充电座信号的行走策略。使得机器人主动地沿着预设导航路径去寻找有充电座信号的目标位置点,提高机器人对回充环境的信号的适应性和回充效率。
Description
技术领域
本发明属于智能机器人回座充电的技术领域,尤其涉及一种利用目标点的导航控制方法、芯片及机器人。
背景技术
自移动机器人的行走方式和路径规划一直是业内研究的一个课题,现有的自移动机器人主要是通过自身传感器获得环境信息来同步构建环境地图,用于实时导航并规划最优的行走路径。
目前,在机器人进行自动充电时,通常都是基于预先设定好充电座的位置,以及预先设定好的路线返回至充电位置,对于已发生变化的当前环境,或者对于陌生的环境,机器人无法识别或难以识别,机器人就会出错。现有技术中相关的回充导航方法并不是理想且高效,机器人对目标定位缺少主动性,对环境的适应能力较差。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明在直接启动回座或者清扫退座流程时,移动机器人会首先根据地图标记的导航位置点把自己导航到有座子信号的位置,然后开始对接上座或者通过沿边找信号上座,其具体的技术方案如下:
一种利用目标点的导航控制方法,包括以下步骤:控制机器人在接收到充电座信号时标记遍历的目标位置点,并从这些目标位置点中选取导航目标点;根据充电座信号分布的方位特征及机器人的工作模式,设定导航目标点的遍历优先级,再控制机器人沿着预设导航路径遍历导航目标点;根据机器人在各个导航目标点处的充电座信号的接收情况及机器人的工作模式,在原有预设导航路径的基础上规划机器人后续寻找充电座信号的行走策略。该技术方案有目的地设置导航目标点的遍历优先级,使得机器人主动地沿着预设导航路径去寻找有充电座信号的目标位置点,提高机器人对回充环境的信号的适应性和回充效率。
进一步地,所述从这些目标位置点中选取导航目标点的具体方法包括:在每一类充电座信号所覆盖的区域上,标记并计数所述机器人实时遍历的所述目标位置点,每当计数值数达到一个预设数量,将最新遍历到的一个目标位置点确定为该充电座信号所覆盖区域上对应的所述导航目标点,同时将当前标记的预设数量的所述目标位置点更新替换掉上一次标记的预设数量的所述目标位置点。该技术方案提供有限的目标位置点和导航目标点作为机器人搜索充电座信号的导航依据,提高机器人搜索充电座信号的速度和机器人回充工作的效率。
进一步地,所述预设数量设置为5。
进一步地,所述充电座信号包括左信号、右信号、中间信号和护栏信号,其中,左信号由充电座射出并覆盖充电座前方的左侧扇形区域,右信号由充电座射出并覆盖充电座前方的右侧扇形区域,护栏信号由充电座的两侧射出并覆盖充电座前方的弧线围成的半圆区域;中间信号用于覆盖充电座正前方的扇形区域。该技术方案根据充电座信号分布的方位特征划分机器人的回充区域,增强机器人对回充环境的认识,促进机器人依据地图标记位置进行规划式回充。
进一步地,所述根据充电座信号分布的方位特征及机器人的工作模式,设定导航目标点的遍历优先级的步骤,具体方法包括:当机器人的工作模式为回充模式时,将所述中间信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最高,然后将所述左信号所覆盖区域内或所述右信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为次高,再则将所述护栏信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最低;当机器人的工作模式为退座清扫模式时,将充电座正前方预设距离的位置设置为遍历优先级最高的所述导航目标点,再将所述中间信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为次高,然后将所述左信号所覆盖区域内或所述右信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为比所述中间信号次一级,再则将所述护栏信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最低。该技术方案由远及近地推进机器人回座充电,避免机器人寻找充电座信号的盲目性。同时,让导航目标点的遍历优先级的设置在基于充电座信号的方位特征划分的回充区域中更加具有普遍性和代表性。
进一步地,所述预设导航路径是在所述导航目标点的遍历优先级的基础上,按照用于搜索最短路径的搜索算法将所述导航目标点连接而成的。提高机器人搜索信号的效率。
进一步地,所述导航控制方法还包括:所述机器人在所述预设导航路径上移动的过程中,当所述机器人接收到所述中间信号或所述护栏信号时,停止按照所述预设导航路径移动,否则按照所述预设导航路径移动至所述导航目标点处。该技术方案不需移动到导航目标点上就直接根据所述中间信号或所述护栏信号开启上座对接充电,加快机器人回充速度。
进一步地,所述根据机器人在各个导航目标点处的充电座信号的接收情况及机器人的工作模式,在原有预设导航路径的基础上规划机器人后续寻找充电座信号的行走策略的步骤,具体的方法包括:步骤S101、判断到所述机器人的工作模式是回充模式时进入步骤S103,判断到所述机器人的工作模式是退座清扫模式时进入步骤S102;步骤S102、控制所述机器人从充电座的对接位置移动至充电座正前方一个所述预设距离处,然后进入步骤S103;步骤S103、判断所述机器人在当前导航目标点处是否接收到所述中间信号,是则进入步骤S104,否则进入步骤S105;步骤S104、停止按照所述预设导航路径移动;步骤S105、判断所述机器人是否在当前导航目标点处接收到所述左信号或所述右信号,是则返回步骤S104,否则进入步骤S106;步骤S106、判断所述机器人在当前导航目标点处是否接收到所述护栏信号,是则返回步骤S104,否则进入步骤S107;步骤S107、控制所述机器人按照所述预设导航路径由当前导航目标点移动至下一个导航目标点,然后进入步骤S108;步骤S108、判断所述机器人是否遍历完所述预设导航路径上确定的所有导航目标点,是则进入步骤S109,否则返回步骤S101;步骤S109、停止按照所述预设导航路径移动,然后控制所述机器人通过沿边行走来实时搜索所述充电座信号;其中,步骤S103至步骤S108中,前述导航目标点的遍历优先级决定所述机器人在同一导航目标点处接收的所述充电座信号的类型的优先级。该技术方案结合导航目标点的遍历优先级,设置充电座信号的检测优先级,按照该优先级依次去检测在每个导航目标点上的充电座信号的接收情况,从而加快确定机器人与充电座之间的位置关系,并优先选择接近充电座的位置点完成回座充电,提高机器人对充电座信号覆盖区域的适应性。
一种芯片,该芯片存储所述导航控制方法涉及的指令程序,用于控制所述机器人沿着所述预设导航路径寻找所述充电座信号。提高机器人对回充环境的信号的适应性和回充效率。
一种机器人,该机器人包括装配所述芯片,或装配所述芯片的装置。所述导航控制方法涉及的指令程序通过该芯片控制机器人根据同步构建的地图标记位置和接收到的引导信号,沿着导航目标点移动至充电座的相关区域内以准备上座充电。
附图说明
图1是本发明实施例提供一种利用目标点的导航控制方法的基本流程图。
图2 是机器人遍历导航目标点来搜索充电座信号的方法流程图。
图3 是本实施例划分充电座信号覆盖区域的分布示意图。
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。
本发明实施例提供一种利用目标点的导航控制方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤S101、控制机器人在接收到充电座信号时标记遍历的目标位置点,然后进入步骤S102。机器人在行走的过程中,可以同步构建地图,在构建地图的过程中实时标记机器人当前遍历的位置,本实施例是控制机器人在接收到充电座信号时标记遍历的目标位置点,作为机器人回充导航使用的目标点。
步骤S102、从步骤S101标记的目标位置点中选取导航目标点,然后进入步骤S103。具体地,当所述机器人遍历在每一类充电座信号所覆盖的区域上时,都要标记并计数所述机器人实时遍历的所述目标位置点,每当计数值达到一个预设数量,将最新遍历到的一个目标位置点确定为该充电座信号所覆盖区域上对应的导航目标点,同时将当前标记的预设数量的所述目标位置点更新替换掉上一次标记的预设数量的所述目标位置点。优选地,所述预设数量设置为5。本实施例中,所述机器人在每一类充电座信号所覆盖的区域上遍历的过程中,每一次只是标记当前遍历的5个所述目标位置点,并在地图中标记这5个位置点,同时将当前遍历的5个所述目标位置点替换掉上一次遍历过的5个所述目标位置点,也覆盖上一次标记在地图中的5个位置点。值得注意的是,这是针对每一类所述充电座信号对应存储5个所述目标位置点,且都是最新遍历过的5个目标点。本实施例提供有限的目标位置点和导航目标点作为机器人搜索充电座信号的导航依据,提高机器人搜索充电座信号的速度和机器人回充工作的效率。
具体地,所述充电座信号包括左信号、右信号和护栏信号,其中,左信号由充电座的左侧或右侧射出并覆盖充电座前方的左侧扇形区域,右信号由充电座的右侧或左侧射出并覆盖充电座前方的右侧扇形区域,护栏信号由充电座的两侧射出并覆盖充电座前方的弧线围成的半圆区域。本实施例根据充电座中所设置的红外发射传感器的数量和安装位置,可以把引导信号分为不同的信号类型,比如,位于充电座前侧中间的正红外发射传感器所发出的中间信号,位于充电座前侧左边的左红外发射传感器所发出的左信号,位于充电座前侧右边的右红外发射传感器所发出的右信号。本实施例根据充电座信号分布的方位特征划分机器人的回充区域,增强机器人对回充环境的认识,促进机器人依据地图标记位置进行规划式回充。
本实施例靠墙设置的充电座发出的充电座信号包括右信号和左信号,分别覆盖于所述充电座的前方左右两侧区域。在充电座的左右两侧各自设置一个发射探头,其中,充电座的左侧设置的发射探头发射所述左信号,充电座的右侧设置的发射探头发射所述右信号,使得充电座出射的所述左信号和所述右信号存在重叠区域,如图3所示,斜线M3和斜线M3’是充电座的左侧设置的发射探头发射的所述左信号,充电座射出斜向上延伸的斜线M3与斜向下延伸的斜线M3’所限定的区域为所述左信号的分布区域,斜线M4和斜线M4’是充电座的右侧设置的发射探头发射的所述右信号,充电座射出斜向上延伸的斜线M4’与斜向下延伸的斜线M4所限定的区域为所述右信号的分布区域。
在图3所属区域内,当充电座的正前方中间位置处设置有中间信号发射探头时,中间信号发射探头发 射出中间信号,如图3所示,向右延伸的水平线M2和向右延伸的水平线M1都表示中间信号发射探头发射出 的中间信号,水平线M2和水平线M1所限定的区域为区域3,作为所述中间信号的分布区域,如图3所示,斜 线M3’和斜线M4’交叉于区域3内,充电座正前方中间的两条向右延伸的水平线M1和M2所限定的区域3中分 布的信号包括所述左信号和所述右信号的重叠信号(叠加信号)和所述中间信号。所述机器人的机身的正 中间装配两个中间红外接收头用来对准座子上座,这两个中间红外接收头包括左侧红外接收头和右侧红外 接收头。当所述机器人在区域3内距离充电座较远时,如图3所示,在区域3内,所述机器人位于斜线M3’ 和斜线M4’的交叉形成的右侧重叠区域,即所述左信号和所述右信号的重叠信号的分布区域,这两个中间 红外接收头的任意一个都可以同时收到所述左信号和所述右信号(也可以表示在一定时间内收到过左和右, 如100ms内,因为有的座子信号是分时发的);当所述机器人在区域3内距离的充电座较近时,如图3所示, 所述机器人位于斜线M3’和斜线M4’的交叉形成的左侧信号盲区域,即所述左信号和所述右信号没有重叠的区域,此时所述机器人即将进行上座对接充电,左侧红外接收头接收所述左信号,右侧红外接收头接收 所述右信号,使得所述机器人的中间红外接收头在区域3内实现同时接收到所述左信号和所述右信号。当 充电座的正前方中间位置处没有设置中间信号发射探头时,水平线M1和M2所限定的区域3中分布的信号只 包括所述左信号和所述右信号的重叠信号,相应地,所述机器人的机身的正中间装配一个中间红外接收头, 用来根据区域3内接收到所述中间信号来对准座子上座,同时位于斜线M3’和斜线M4’的交叉形成的右侧 重叠区域,即所述左信号和所述右信号的重叠信号的分布区域,这个中间红外接收头可以同时收到所述左 信号和所述右信号;所述机器人位于斜线M3’和斜线M4’的交叉形成的左侧信号盲区域,即所述左信号和 所述右信号没有重叠的区域,此时所述机器人在所述中间信号的引导作用下上座对接充电。因此,当所述 机器人其中一个方位的红外接收头接收到充电座的中间信号,或者,同时接收到充电座的左信号和右信号, 确定所述机器人已经进入所述中间信号的分布区域,即图3的区域3内,但还没开始上座充电,只是刚进入 区域3内。
值得说明的是,本实施例提及的充电座的正前方是充电座信号的发射方向,对应于说明书附图的充电座的右侧。
步骤S103、根据充电座信号分布的方位特征及机器人的工作模式,设定导航目标点的遍历优先级,然后进入步骤S104。
具体包括:当机器人的工作模式为回充模式时,将所述中间信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最高,即图3中区域3内标记的所述导航目标点的遍历优先级设置为最高;然后将所述左信号所覆盖区域内或所述右信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为次高,即图3中区域22和区域21内标记的所述导航目标点的遍历优先级设置为次高;再则将所述护栏信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最低,即图3中充电座正前前方的弧线围成的半圆区域4内标记的所述导航目标点的遍历优先级设置为最低。由上述步骤可知,每一类充电座信号覆盖区域内遍历的目标位置点中,本实施例只从5个标记点中选择出最新的一个作为该类充电座信号覆盖区域下的所述导航目标点,所以,当机器人的工作模式为回充模式时,能够获得4个配置遍历优先级的所述导航目标点。本实施例在回充模式下由远及近地推进机器人回座充电,避免机器人寻找充电座信号的盲目性。同时,让导航目标点的遍历优先级的设置在基于充电座信号的方位特征划分的回充区域中更加具有普遍性和代表性。
当机器人的工作模式为退座清扫模式时,将充电座正前方预设距离的位置设置为遍历优先级最高的所述导航目标点,也是作为所述机器人回座必须经过的第一个导航目标点,其中,所述预设距离优选为1米,避免机器人碰撞充电座,也能排除充电座信号重叠带来的干扰;再将所述中间信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为次高,即图3中区域3内标记的所述导航目标点的遍历优先级设置为次高;然后将所述左信号所覆盖区域内或所述右信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为比所述中间信号次一级,即图3中区域22和区域21内标记的所述导航目标点的遍历优先级设置为比区域3内标记的所述导航目标点的遍历优先级低;再则将所述护栏信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最低,即图3中充电座正前前方的弧线围成的半圆区域4内标记的所述导航目标点的遍历优先级设置为最低。由上述步骤可知,每一类充电座信号覆盖区域内遍历的目标位置点中,本实施例只从5个标记点中选择出最新的一个作为该类充电座信号覆盖区域下的所述导航目标点,所以,当机器人的工作模式为退座清扫模式时,能够获得5个配置遍历优先级的所述导航目标点。所述机器人在退座清扫之后,本实施例将退座后的机器人再一次拉回充电座对接充电,避免机器人寻找充电座信号的盲目性。同时,让导航目标点的遍历优先级的设置在基于充电座信号的方位特征划分的回充区域中更加具有普遍性和代表性。
步骤S104、控制所述机器人沿着预设导航路径遍历导航目标点,然后进入步骤S105。其中,本实施例提供的所述预设导航路径是在所述导航目标点的遍历优先级的基础上,根据搜索最短路径的搜索算法将所述导航目标点连接而成的。提高机器人搜索信号的效率。
步骤S105、根据机器人在各个导航目标点处的充电座信号的接收情况及机器人的工作模式,在原有预设导航路径的基础上规划机器人后续寻找充电座信号的行走策略。
值得说明的是,所述机器人在所述预设导航路径上移动的过程中,当所述机器人接收到所述中间信号或所述护栏信号时,停止按照所述预设导航路径移动,否则按照所述预设导航路径移动至所述导航目标点处,再进一步地完成上座充电操作。本实施例可以在不需移动到导航目标点上就直接根据所述中间信号或所述护栏信号开启上座对接充电,加快机器人回充效率。
前述步骤有目的地设置导航目标点的遍历优先级,使得机器人主动地沿着预设导航路径去寻找有充电座信号的目标位置点,克服机器人在执行 N 次工作之后仍然无法顺利识别环境的问题,提高机器人对回充环境的信号的适应性。
所述根据机器人在各个导航目标点处的充电座信号的接收情况及机器人的工作模式,在原有预设导航路径的基础上规划机器人后续寻找充电座信号的行走策略的步骤,如图2所示,具体的方法包括:
步骤S1051、判断到所述机器人的工作模式,当确定是回充模式时进入步骤S1053,判断到所述机器人的工作模式是退座清扫模式时进入步骤S1052;实际上,所述机器人都得回归到回充模式下才会产生寻找所述充电座信号的需求。
步骤S1052、控制所述机器人从充电座的对接位置移动至充电座正前方一个所述预设距离处,然后进入步骤S1053,所述机器人退座清扫后又进行回座充电。
步骤S1053、判断所述机器人在当前导航目标点处是否接收到所述中间信号,是则进入步骤S1054,否则进入步骤S1055;在所述机器人进行回座充电的前提下,由于所述中间信号所覆盖区域内的所述导航目标点的遍历优先级设置为最高,所以该步骤通过判断所述机器人在当前导航目标点处是否接收到所述中间信号,而不是其他的充电座信号,来确定所述机器人是否遍历所述中间信号所覆盖区域内的所述导航目标点。
步骤S1054、停止所述机器人按照所述预设导航路径移动,所述机器人停止导航,开始根据当前接收的所述充电座信号进行上座充电。
步骤S1055、判断所述机器人是否在当前导航目标点处接收到所述左信号或所述右信号,是则返回步骤S1054,由接收到所述左信号或所述右信号的导航目标点开始上座充电,否则进入步骤S1056继续判断当前导航目标点的遍历优先级是否更低。值得说明的是,前述导航目标点的遍历优先级决定所述机器人在同一导航目标点处接收的所述充电座信号的类型的优先级,即本实施例中,判断同一导航目标点处接收的所述充电座信号的类型的优先级依次为:所述中间信号的判断优先级最高,所述左信号或所述右信号的判断优先级次之,所述护栏信号的判断优先级最低,原因在于:控制所述机器人在接收到更有利于上座充电的充电座信号的时刻马上暂停当前的导航路径,转入根据接收到的所述充电座信号进行上座充电,从而提高所述机器人回充的工作效率,其中,所述中间信号最有利于引导所述机器人对准充电座完成对接充电,而所述护栏信号则是警示所述机器人碰撞充电座。
步骤S1056、判断所述机器人在当前导航目标点处是否接收到所述护栏信号,是则返回步骤S1054以避免碰撞上所述充电座,否则进入步骤S1057遍历所述预设导航路径的下一个导航目标点。
步骤S1057、控制所述机器人按照所述预设导航路径由当前导航目标点移动至下一个导航目标点,然后进入步骤S1058。
步骤S1058、判断所述机器人是否遍历完所述预设导航路径上确定的所有导航目标点,是则进入步骤S1059,否则返回步骤S1051,从而通过重复前述步骤来确定所述预设导航路径上预先确定好的每个导航目标点处的充电座信号的接收情况,由于所述预设导航路径上预先确定好的导航目标点是实时变化的导航目标点的数量是有限的,所以降低机器人寻找充电座信号的时间,也增强机器人对变化的回充环境的适应性,使得所述机器人更加顺利地根据所述导航目标点完成回座充电。
步骤S1059、确定所述预设导航路径上不在所述充电座信号的覆盖范围内,可能是充电座发生人为迁移或存在其他设备的信号干扰,所以该步骤控制所述机器人停止按照所述预设导航路径移动,然后控制所述机器人通过沿边行走来实时搜索所述充电座信号。该步骤确定所述机器人按照预设导航路径寻找所述充电座信号失败,则控制所述机器人开始沿边行走,直到所述机器人接收到所述充电座信号为止,然后重复步骤S101、控制机器人在接收到充电座信号时标记遍历的目标位置点。其中,寻找所述充电座信号失败的原因包括:充电座移动或信号不稳定导致建图失败、地图不匹配和遭遇障碍物无法继续行走三种主要情形。而所述机器人采取沿边行走模式运行一段时间或脱离复杂环境后,又可以自行转换回路径规划行走模式。本实施例结合导航目标点的遍历优先级,设置充电座信号的检测优先级,按照该优先级依次去检测在每个导航目标点上的充电座信号的接收情况,在寻找所述充电座信号失败的情况下通过规划导航行走模式和非规划导航行走模式之间的自由转换,使自移动机器人在难以识别甚至无法识别的复杂环境中,也能够应付自如地保持正常工作状态,前述步骤加快确定机器人与充电座之间的位置关系,并优先选择接近充电座的位置点完成回座充电,提高机器人对充电座信号覆盖区域的适应性。
一种芯片,该芯片存储所述导航控制方法涉及的指令程序,用于控制所述机器人沿着所述预设导航路径寻找所述充电座信号。提高机器人对回充环境的信号的适应性和回充效率。
一种机器人,该机器人包括装配所述芯片,或装配所述芯片的装置。所述导航控制方法涉及的指令程序通过该芯片控制机器人根据同步构建的地图标记位置和接收到的引导信号,沿着导航目标点移动至充电座的相关区域内以准备上座充电。优选地,当充电座前侧没有设置用于发射所述的中间信号的发射探头时,所述机器人的前端中间设置有两个红外接收头,如果所述机器人的前端中间设置的偏左侧的红外接收头和偏右侧的红外接收头中任意一个同时接收到所述左信号和所述右信号,那么所述机器人位于所述中间信号所覆盖区域内;当充电座前侧设置用于发射所述的中间信号的发射探头时,所述机器人的前端中间设置有一个红外接收头,如果所述机器人的前端中间设置的红外接收头接收到所述中间信号,那么所述机器人位于所述中间信号所覆盖区域内。本实施例中,机器人在合适位置装配与待回充的充电座发射探头相匹配的接收头,有利于在回充导航过程中的机器人定位,提高机器人对回充引导信号的识别准确度。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种利用目标点的导航控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
控制机器人在接收到充电座信号时标记遍历的目标位置点,并从这些目标位置点中选取导航目标点;
根据充电座信号分布的方位特征及机器人的工作模式,设定导航目标点的遍历优先级,再控制机器人沿着预设导航路径遍历导航目标点;
根据机器人在各个导航目标点处的充电座信号的接收情况及机器人的工作模式,在原有预设导航路径的基础上规划机器人后续寻找充电座信号的行走策略。
2.根据权利要求1所述导航控制方法,其特征在于,所述从这些目标位置点中选取导航目标点的具体方法包括:
在每一类充电座信号所覆盖的区域上,标记并计数所述机器人实时遍历的所述目标位置点,每当计数值达到一个预设数量,将最新遍历到的一个目标位置点确定为该充电座信号所覆盖区域上对应的所述导航目标点,同时将当前标记的预设数量的所述目标位置点更新替换掉上一次标记的预设数量的所述目标位置点。
3.根据权利要求1所述导航控制方法,其特征在于,所述预设数量设置为5。
4.根据权利要求2所述导航控制方法,其特征在于,所述充电座信号包括左信号、右信号、中间信号和护栏信号,其中,左信号由充电座射出并覆盖充电座前方的左侧扇形区域,右信号由充电座射出并覆盖充电座前方的右侧扇形区域,护栏信号由充电座的两侧射出并覆盖充电座前方的弧线围成的半圆区域,中间信号用于覆盖充电座正前方的扇形区域。
5.根据权利要求4所述导航控制方法,其特征在于,所述根据充电座信号分布的方位特征及机器人的工作模式,设定导航目标点的遍历优先级的步骤,具体方法包括:
当机器人的工作模式为回充模式时,将所述中间信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最高,然后将所述左信号所覆盖区域内或所述右信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为次高,再则将所述护栏信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最低;
当机器人的工作模式为退座清扫模式时,将充电座正前方预设距离的位置设置为遍历优先级最高的所述导航目标点,再将所述中间信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为次高,然后将所述左信号所覆盖区域内或所述右信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为比所述中间信号次一级,再则将所述护栏信号所覆盖区域内对应的所述导航目标点的遍历优先级设置为最低。
6.根据权利要求5所述导航控制方法,其特征在于,所述预设导航路径是:根据最短路径的搜索算法,在所述导航目标点的遍历优先级连接所述导航目标点而形成的路径。
7.根据权利要求5所述导航控制方法,其特征在于,所述导航控制方法还包括:所述机器人在所述预设导航路径上移动的过程中,当所述机器人接收到所述中间信号或所述护栏信号时,停止按照所述预设导航路径移动,否则按照所述预设导航路径移动至所述导航目标点处。
8.根据权利要求7所述导航控制方法,其特征在于,所述根据机器人在各个导航目标点处的充电座信号的接收情况及机器人的工作模式,在原有预设导航路径的基础上规划机器人后续寻找充电座信号的行走策略的步骤,具体的方法包括:
步骤S101、判断到所述机器人的工作模式是回充模式时进入步骤S103,判断到所述机器人的工作模式是退座清扫模式时进入步骤S102;
步骤S102、控制所述机器人从充电座的对接位置移动至充电座正前方一个所述预设距离处,然后进入步骤S103;
步骤S103、判断所述机器人在当前导航目标点处是否接收到所述中间信号,是则进入步骤S104,否则进入步骤S105;
步骤S104、停止按照所述预设导航路径移动;
步骤S105、判断所述机器人是否在当前导航目标点处接收到所述左信号或所述右信号,是则返回步骤S104,否则进入步骤S106;
步骤S106、判断所述机器人在当前导航目标点处是否接收到所述护栏信号,是则返回步骤S104,否则进入步骤S107;
步骤S107、控制所述机器人按照所述预设导航路径由当前导航目标点移动至下一个导航目标点,然后进入步骤S108;
步骤S108、判断所述机器人是否遍历完所述预设导航路径上确定的所有导航目标点,是则进入步骤S109,否则返回步骤S101;
步骤S109、停止按照所述预设导航路径移动,然后控制所述机器人通过沿边行走来实时搜索所述充电座信号;
其中,步骤S103至步骤S108中,前述导航目标点的遍历优先级决定所述机器人在同一导航目标点处接收的所述充电座信号的类型的优先级。
9.一种芯片,该芯片用于存储程序,其特征在于,用于控制机器人执行权利要求1至8任一项所述导航控制方法。
10.一种机器人,装配有主控芯片,其特征在于,所述主控芯片是权利要求9所述的芯片。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1923469A (zh) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | 三星光州电子株式会社 | 用于将机器人清洁器返回充电装置的系统和方法 |
JP2010237924A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Toyota Motor Corp | 移動ロボット充電システム |
CN104298241A (zh) * | 2013-07-18 | 2015-01-21 | 联润科技股份有限公司 | 自走式移动设备回充导引方法 |
CN106814739A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-06-09 | 珠海市微半导体有限公司 | 一种移动机器人回充控制系统及控制方法 |
CN106980320A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-07-25 | 上海思岚科技有限公司 | 机器人充电方法及装置 |
CN107124014A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-09-01 | 深圳市杉川机器人有限公司 | 一种移动机器人的充电方法及充电系统 |
CN109901588A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-18 | 广州高新兴机器人有限公司 | 一种巡逻机器人使用的充电装置及自动充电方法 |
CN109933071A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-06-25 | 珠海市一微半导体有限公司 | 一种机器人回座的控制方法 |
-
2019
- 2019-10-31 CN CN201911050587.6A patent/CN112748727B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1923469A (zh) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | 三星光州电子株式会社 | 用于将机器人清洁器返回充电装置的系统和方法 |
JP2010237924A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Toyota Motor Corp | 移動ロボット充電システム |
CN104298241A (zh) * | 2013-07-18 | 2015-01-21 | 联润科技股份有限公司 | 自走式移动设备回充导引方法 |
CN107124014A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-09-01 | 深圳市杉川机器人有限公司 | 一种移动机器人的充电方法及充电系统 |
CN106814739A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-06-09 | 珠海市微半导体有限公司 | 一种移动机器人回充控制系统及控制方法 |
CN106980320A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-07-25 | 上海思岚科技有限公司 | 机器人充电方法及装置 |
CN109901588A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-18 | 广州高新兴机器人有限公司 | 一种巡逻机器人使用的充电装置及自动充电方法 |
CN109933071A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-06-25 | 珠海市一微半导体有限公司 | 一种机器人回座的控制方法 |
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