CN112764418A - 基于寻径代价的清洁入口位置确定方法、芯片及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于寻径代价的清洁入口位置确定方法、芯片及机器人，该清洁入口位置确定方法根据不同坐标轴方向的寻径代价寻找合理的候选出入口作为子区块的清洁入口位置，进而确定子区块内规划的弓字形清扫路径的起点和终点，虽然清洁入口位置不一定是最接近机器人初始位置的起始清扫位置，但却是最容易行走接近的位置，减少机器人在路径规划上所花费的时间，减小计算量，满足导航规划的实时性要求。

Description

基于寻径代价的清洁入口位置确定方法、芯片及机器人

技术领域

本发明涉及SLAM技术下的机器人清扫规划的技术领域，具体涉及基于寻径代价的清洁入口位置确定方法、芯片及机器人。

背景技术

目前扫地机、擦窗机、洗地机等清洁机器人，需要以最短的路径去覆盖清洁机器人能到达的所有室内清洁工作区域，清洁路径的规划是否合理高效直接影响清洁效率以及用户对产品优劣的直观感知。

现有技术中清洁机器人常常会出现跨区域或同一区域内寻找最近位置的导航路径距离增加的情况，尤其是在规划进入一个新的清洁区域所需花费计算量更加庞大，即使是高性能MCU，也难以在满足导航规划的实时性要求，影响工作效率。

发明内容

为方便引导清洁机器人导航进入新的清洁区域，确保清洁路径规划的合理性，本发明提供了基于寻径代价的清洁入口位置确定方法，公开的具体技术方案如下：

基于寻径代价的清洁入口位置确定方法，该清洁入口位置确定方法包括如下步骤：步骤1、移动机器人检测清洁区域内的障碍物并构建包含障碍物边界的地图，再根据地图边界和障碍物边界设置出用于连接为弓字形清扫路径的清扫线，再结合清扫线和障碍物边界将这个地图对应分割为预设数量的子区块，再将每一个子区块内的清扫线所连接成的弓字形清扫路径的首端及其尾端设置为对应子区块的两个候选出入口；步骤2、根据搜索获取的第二预设坐标轴上的寻径代价、第一预设坐标轴的正方向的寻径代价、第一预设坐标轴的负方向的寻径代价之间的搜索引导数值关系，将当前位置处的移动机器人在当前未清扫的子区块内搜索到的满足预设寻径代价条件的第一个候选出入口设置为当前规划的未清扫的子区块的清洁入口位置。

与现有技术相比，本技术方案根据不同坐标轴方向的寻径代价寻找合理的候选出入口作为子区块的清洁入口位置，进而确定子区块内规划的弓字形清扫路径的起点和终点，虽然清洁入口位置不一定是最接近机器人初始位置的起始清扫位置，但却是最容易行走接近的位置，减少机器人在路径规划上所花费的时间，减小计算量，满足导航规划的实时性要求。

进一步地，当前位置处的移动机器人在这个当前未清扫的子区块内搜索满足预设寻径代价条件的候选出入口的方法包括：移动机器人从当前位置对应的地图栅格位置开始搜索规划当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径，每当在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历过区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，则在地图上沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离；其中，当沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离后，同时从第一预设坐标轴上所搜索遍历到的位置以及搜索遍历前的当前位置开始沿着第二预设坐标轴的正负方向搜索遍历新的栅格区域；从移动机器人的当前位置对应的地图栅格位置开始，每当在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历过区域寻径代价最大值对应的地图栅格距离时，则在地图上沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离；其中，当沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离后，同时从第一预设坐标轴上所搜索遍历到的位置以及搜索遍历前的当前位置开始沿着第二预设坐标轴的正负方向搜索遍历新的栅格距离；重复上述两个步骤，直到当前搜索位置处获取到第二预设坐标轴的正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都为预设倍数的预设参考代价、且第一预设坐标轴的正方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价为预设倍数的区域寻径代价最小值、且第一预设坐标轴的负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价为预设倍数的区域寻径代价最大值时，确定当前搜索到的所述候选出入口满足所述预设寻径代价条件；其中，每搜索遍历一个地图栅格，保持实时判断当前搜索到的地图栅格是否属于所述候选出入口；其中，预设倍数是大于或等于1的整数；其中，在搜索过程中，移动机器人的机体位置不变，但所述当前搜索位置发生改变。

与现有技术相比，本技术方案选择出的清洁入口位置不一定是最接近机器人初始位置的起始清扫位置，但是能根据寻径代价的最值和搜索覆盖规律，按照预先设定的遍历顺序在当前未清扫的子区块内的不同坐标轴方向上搜索满足遍历复杂度条件的第一个候选出入口，使其成为移动机器人从当前位置开始最容易行走接近的位置，也能引导移动机器人在当前未清扫的子区块内的弓字形清扫过程中减少回折返路径。

进一步地，所述在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历过所述区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，在地图上沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历所述预设参考代价对应的地图栅格距离等效于：在第二预设坐标轴的正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都设置为预设参考代价时，在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，其中，搜索的所述地图栅格包括平行于第二预设坐标轴分布的栅格位置；所述在地图上沿着第二预设坐标轴的正方向搜索遍历所述区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，在地图上沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历所述区域寻径代价最大值对应的地图栅格距离等效于：在第二预设坐标轴正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价设置为预设参考代价时，在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，其中，搜索的所述地图栅格包括平行于第二预设坐标轴分布的栅格位置。。该技术方案在前述技术方案调节第一预设坐标轴方向和第二预设坐标轴方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价的基础上，通过分配设置不同坐标轴上每一次搜索所花费的寻径代价，来达到优化搜索步长的技术效果。

进一步地，在所述步骤2中还包括：在所有未清扫的子区块内选择距离当前搜索位置最远的清扫线并获取其与当前搜索位置在第一预设坐标轴的正方向上形成的正方向寻径距离，同时在所有未清扫的子区块内选择距离当前搜索位置最远的清扫线并获取其与当前搜索位置在第一预设坐标轴的负方向上形成的负方向寻径距离；然后根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值，对区域寻径代价最小值进行调整计算，以实现：当移动机器人搜索候选出入口花费在第一预设坐标轴的其中一个方向上寻径代价为所述区域寻径代价最小值时，从区域寻径代价最大值和调整后的区域寻径代价最小值中选择相对小的寻径代价作为从当前位置开始搜索候选出入口至当前搜索位置所花费在第一预设坐标轴的另一个方向上寻径代价，使得第一预设坐标轴的两个方向上相对大的寻径代价不超过区域寻径代价最大值。

该技术方案根据同一坐标轴的两个相反方向上的清扫线与机器人当前搜索位置的距离关系，选择出机器人搜索出遍历难度更低的候选出入口，与现有技术相比，减少机器人在同一子区块内弓字型清扫过程中的折返往复行走的次数，在一定的寻径代价条件下可搜索出与机器人当前位置最近的清洁入口位置。

进一步地，每当第二预设坐标轴正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都设置为预设参考代价时，设置第一预设坐标轴上搜索地图栅格所花费的最大寻径代价为所述区域寻径代价最大值，设置第一预设坐标轴上搜索地图栅格所花费的最小寻径代价为所述区域寻径代价最小值；其中，第一预设坐标轴是垂直于移动机器人当前规划的弓字形清扫路径的直线段；第一预设坐标轴和第二预设坐标轴是地图上预配置的相互垂直的坐标轴。该技术方案配置移动机器人在第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口的距离代价最值，并在此基础上限定一种坐标轴上搜索步长等价，而另一种坐标轴上搜索步长不等价，使得搜索有序进行。

进一步地，所述步骤2具体包括：在计算获取到第二预设坐标轴上的寻径代价为预设参考代价、第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的寻径代价为所述区域寻径代价最小值、第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的寻径代价为所述区域寻径代价最大值的前提下，将第一次搜索到的候选出入口确定为满足预设寻径代价条件的第一个候选出入口，并将搜索到的这个候选出入口设置为这个当前未清扫的子区块的清洁入口位置，使得这个所述候选出入口对应的弓字形清扫路径的端点位置是这个当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径的起始清扫位置，进而确定这个当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径的另一端点位置成为这个当前未清扫的子区块的清洁结束位置。

进一步地，所述根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法包括：当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值大于1时，设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，同时将所述区域寻径代价最小值与这个大于1的比值的乘积作为调整后的区域寻径代价最小值，然后，从所述区域寻径代价最大值和调整后的区域寻径代价最小值中选择相对小的寻径代价作为从当前位置开始在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价；当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值等于1时，设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值；当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值小于1时，设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，同时将所述区域寻径代价最小值与这个小于1的比值的比值作为调整后的区域寻径代价最小值，然后，从所述区域寻径代价最大值和调整后的区域寻径代价最小值中选择相对小的寻径代价作为从当前位置开始在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价。

该技术方案根据移动机器人在同一位置处计算的负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值，调整用于搜索所述候选出入口所花费的较大的寻径代价，使得所述第一预设坐标轴的正方向和第一预设坐标轴的负方向中相对较大的寻径代价不超过所述区域寻径代价最大值，有利于选择出最容易接近的所述候选出入口作为对应子区块的清洁入口位置。

进一步地，所述根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法还包括：在移动机器人构建的地图上，当移动机器人从当前位置的第一预设坐标轴的正方向所指的一排区域都是已清扫的区域、且移动机器人从当前位置的第一预设坐标轴的负方向所指的区域存在未清扫的子区块时，计算获得所述正方向寻径距离为0，然后将移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价调节为所述区域寻径代价最小值，并将第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价调节为所述区域寻径代价最大值。从而实现控制移动机器人由一个特定的清扫主方向往相反的一个清扫主方向下逐步进行弓字形清扫，减少相反两个清扫主方向的折返清洁，避免了无用的反复导航行为，清洁效率高。

进一步地，当所述第一预设坐标轴为地图的X轴时，所述第二预设坐标轴为地图的Y轴；当所述第二预设坐标轴为地图的X轴时，所述第一预设坐标轴为地图的Y轴。该技术方案提高子区块的清洁入口位置在地图的所有坐标轴方向上的搜索覆盖率。

一种芯片，内置控制程序，所述控制程序用于控制移动机器人执行所述基于寻径代价的清洁入口位置确定方法。使用本发明所述的芯片，减小计算量，满足导航运算的实时性要求，提高移动机器人的工作效率。同时通过软件配置所述区域寻径代价最小值、所述区域寻径代价最大值以及所述负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值，可以得到灵活的清洁入口选择策略，适应不同导航机器人产品、不同房间场景下的清洁路径规划需求。

一种机器人，装配有主控芯片，所述主控芯片是所述的芯片。使用本发明所述的机器人，能够以较小的代价完成房间的清扫，提高用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例公开的基于寻径代价的清洁入口位置确定方法的流程图。

图2为本发明一种实施例中移动机器人在一排子区块内进行清洁入口位置确定的示意图。

图3是本发明另一实施例公开移动机器人在地图上从当前位置对应的地图栅格位置开始沿着Y轴正方向和X轴正方向去搜索遍历清洁入口位置对应的栅格位置的示意图。

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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例公开基于寻径代价的清洁入口位置确定方法，如图1所示，该清洁入口位置确定方法包括如下步骤：

步骤S101、移动机器人检测清洁区域内的障碍物并构建包含障碍物边界的地图，再根据地图边界和障碍物边界设置出用于连接为弓字形清扫路径的清扫线，再结合清扫线和障碍物边界将这个地图对应分割为预设数量的子区块，再将每一个子区块内的清扫线所连接成的弓字形清扫路径的首端及其尾端设置为对应子区块的两个候选出入口，然后进入步骤S102。需要说明的是，预设数量与障碍物在清洁区域内的分布位置及其数量相关，如图2所示，图中分布有两个障碍物，根据清扫线和障碍物边界可以将地图分割成子区块#1、子区块#2、子区块#3和子区块#4。具体是，在Y轴的正方向或负方向所指的区域内，因障碍物的阻隔而沿着X轴的正方向或负方向占据相间隔的两个或两个以上子区块，如图2的第一排的子区块#1、#2、#3所示；同时因没有障碍物的阻隔而沿着所述第一预设坐标轴的正方向或负方向独立占据成为一个子区块，如图2的第二排的子区块#4所示。其中，当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径是由所属的子区块的清扫线连接组成的，这些清扫线规划为移动机器人的弓字形清扫路径中的相对长的直线路径段，使得每个子区块内的弓字形清扫路径的首端和弓字形清扫路径的尾端都被设置为对应子区块的候选出入口。

如图2所示，所述清洁区域是矩形房间区域，移动机器人分别检测到这个清洁区域的Y轴正方向上的边界（北向边缘）、Y轴负方向上的边界（南向边缘）、X轴正方向上的边界（西向边缘）和X轴负方向上的边界（东向边缘），移动机器人在这个清洁区域内，根据地图边界在这个地图上设置的清扫线，这些清扫线以设定的间距从Y轴正方向向Y轴负方向依次排布。在执行步骤S101的过程中，移动机器人根据清洁区域内的障碍物构建起全局地图，使得移动机器人能够从全局地图中获取地图边界与障碍物边界；在具体应用中，移动机器人从这个清洁区域的任意一点出发，在运动过程中移动机器人内部的环境地图构建模块通过重复感测环境特征信息(墙角、柱子、家具等)，并根据感测到的环境特征信息标记出障碍物的位置，进而构建包含障碍物信息（图2的纯黑色区域是不可穿越的障碍物）的地图；然后，结合图2可知，移动机器人根据地图和障碍物的边界在地图上设置能够连接为弓字形清扫路径的若干条清扫线，清扫线从地图的一侧边界（X坐标轴正方向上边界）出发，当检测到地图的另一侧边界（X坐标轴负方向边界）或障碍物的一侧边界时停止，当遇到障碍物的一侧边界时，随即从障碍物的另一侧边界出发直至检测到地图的另一侧边界，所述清扫线之间的距离相等；紧接着，移动机器人将两端分别位于地图两侧边界并与障碍物相距至少一个移动机器人半径的清扫线作为子区块分割线，如果分割线处于两个障碍物（包括墙壁）之间且这两个障碍物之间的距离小于一个移动机器人直径，则将两个障碍物视为一个整体，此清扫线不作为分割线；最后，移动机器人以子区块分割线和障碍物两侧边界为分界，即将图2的地图分割成子区块#1、#2、#3、#4；在图2所示的每一个子区块内，将作为子区块的与X轴方向平行的子区块分割线的清扫线的端点位置（每个子区块内规划的弓字形清扫路径的首尾端）设置为该子区块的候选出入口，比如子区块#1的候选出入口包括子区块#1内最上端的清扫线（子区块#1的分割线）的端点A0及最下端的清扫线（子区块#1的另一分割线）的端点A1、子区块#2的候选出入口包括子区块#2内最上端的清扫线（子区块#2的分割线）的端点B0及最下端的清扫线（子区块#2的另一分割线）的端点B1、子区块#3的候选出入口包括子区块#3内最上端的清扫线（子区块#3的分割线）的端点C0及最下端的清扫线（子区块#3的另一分割线）的端点C1、子区块#4的候选出入口包括子区块#4内最上端的清扫线（子区块#4的分割线）的端点D0及最下端的清扫线（子区块#4的另一分割线）的端点D1。本实施例通过对子区块和清扫线的设置，可以将清扫区域分割成若干个易于清扫的规则几何图形以及内部的清扫路径。

步骤S102、在未清扫的子区块内，沿着第一预设坐标轴的正方向选择距离当前搜索位置最远的清扫线并将其与移动机器人当前搜索位置的垂线段长度设置为正方向寻径距离，同时沿着第一预设坐标轴的负方向选择距离当前搜索位置最远的清扫线并将其与当前搜索位置的垂线段长度设置为负方向寻径距离；然后进入步骤S103。在所有未清扫的子区块内，如图2所示，当前搜索位置P是位于子区块#1中，此时选择的Y轴的正方向上分布于最外侧的清扫线是未规划清扫的子区块#1的最上面的一条清扫线，移动机器人当前搜索位置在第一预设坐标轴的正方向上形成的正方向寻径距离是图2所示的Yup。在所有未清扫的子区块内，沿着Y轴的负方向去选择与当前搜索位置的垂线段长度最大的清扫线，如图2所示，选择的Y轴的负方向上分布于最外侧的清扫线是未规划清扫的子区块#4的最下面的一条清扫线，当前搜索位置在Y轴的负方向上形成的负方向寻径距离是图2所示的Ydown。在搜索过程中，移动机器人的机体位置不变，但所述当前搜索位置发生改变。

步骤S103、根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价，以实现：当移动机器人搜索地图栅格所花费在第一预设坐标轴的其中一个方向上寻径代价为所述区域寻径代价最小值时，从区域寻径代价最大值和调整后的区域寻径代价最小值中选择相对小的寻径代价作为从当前位置开始搜索地图栅格所花费在第一预设坐标轴的另一个方向上寻径代价，使得第一预设坐标轴的两个方向上相对大的寻径代价不超过区域寻径代价最大值。然后进入步骤S104。前述步骤S102和前述步骤S103根据同一坐标轴的两个相反方向上的清扫线与机器人当前位置的距离关系，选择出机器人搜索出遍历难度更低的候选出入口，与现有技术相比，减少机器人在同一子区块内弓字型清扫过程中的折返往复行走的次数，在一定的寻径代价条件下可搜索出与机器人当前位置最近的清洁入口位置。提高移动机器人的工作效率。

步骤S103实际上是通过对区域寻径代价最小值进行调整计算，来实现：当移动机器人在第一预设坐标轴的其中一个方向（正方向）上的寻径代价为所述区域寻径代价最小值时，从区域寻径代价最大值和调整后的区域寻径代价最小值中选择相对小的寻径代价作为第一预设坐标轴的另一个方向（负方向）上的寻径代价，使得这个相对小的寻径代价不超过区域寻径代价最大值。此时，计算获取的移动机器人在第一预设坐标轴的其中一个方向（正方向）上的寻径代价、第一预设坐标轴的另一个方向（负方向）上的寻径代价作为判断依据，在本实施例中实际上是根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值变化去更新调节第一预设坐标轴的正负方向上的寻径代价，用于后续移动机器人在当前位置处搜索地图上满足预设寻径代价条件的候选出入口。其中，区域寻径代价最大值和区域寻径代价最小值是根据当前的清洁区域的清扫规划需求或当前的清洁区域的障碍物分布特征设置的。本实施例根据同一坐标轴的两个相反方向上的清扫线与机器人当前位置的距离关系，选择出机器人搜索出遍历难度更低的子区块入口搜索路径，与现有技术相比，减少机器人在同一子区块内弓字型清扫过程中的折返往复行走的次数。

优选地，所述根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法包括：

当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值大于1时，以第一预设坐标轴是Y轴、第二预设坐标轴是X轴为例，若设置移动机器人从当前位置P开始在第一预设坐标轴Y的正方向上搜索所述候选出入口至当前搜索位置（包括位置P）所花费的寻径代价Ycup为所述区域寻径代价最小值Ycmin，则将负方向寻径距离Ydown与正方向寻径距离Yup的比值Cy与所述区域寻径代价最小值Ycmin的乘积作为调整后的区域寻径代价最小值Ycmin*Cy，然后，从所述区域寻径代价最大值Ycmax和调整后的区域寻径代价最小值Ycmin*Cy中选择相对小的寻径代价作为从当前位置开始在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口至当前搜索位置（包括位置P）所花费的寻径代价。为移动机器人指明所述候选出入口的搜索方向。

当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值等于1时，以第一预设坐标轴是Y轴、第二预设坐标轴是X轴为例，若设置移动机器人从当前位置P开始在第一预设坐标轴Y的正方向上搜索所述候选出入口至当前搜索位置（包括位置P）所花费的寻径代价Ycup为所述区域寻径代价最小值Ycmin，则设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴Y的负方向上搜索所述候选出入口至当前搜索位置（包括位置P）所花费的寻径代价Ycdown为所述区域寻径代价最小值Ycmin。从而获得当前位置处的移动机器人，在计算检测到负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值等于1时，计算获得的第一预设坐标轴正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价和第一预设坐标轴负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价相等。其中，第一预设坐标轴Y的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价使用Ycup表示，但在图中未表示出；第一预设坐标轴Y的负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价使用Ycdown表示，但在图中未表示出；另外，当第一预设坐标轴是X轴时，上述的寻径代价使用其他同属性的标记命名。

当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值小于1时，以第一预设坐标轴是Y轴、第二预设坐标轴是X轴为例，若设置移动机器人从当前位置P开始在第一预设坐标轴Y的负方向上搜索所述候选出入口至当前搜索位置（包括位置P）所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值Ycmin时，此时，负方向寻径距离Ydown与正方向寻径距离Yup的比值Cy<1，则将所述区域寻径代价最小值Ycmin与Cy的比值Ycmin/Cy作为调整后的区域寻径代价最小值，然后，从所述区域寻径代价最大值Ycmax和调整后的区域寻径代价最小值Ycmin/Cy中选择相对小的寻径代价作为从当前位置开始在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口至当前搜索位置（包括位置P）所花费的寻径代价。其中，通过不同的Ycmin、Ycmax，以及不同的Cy比值计算式，可以得到灵活的规划策略变化，适应不同产品、场景下的清洁路径规划需求。

值得注意的是，所述区域寻径代价最小值用Ycmin来命名，图中未表示出；所述区域寻径代价最大值用Ycmax来命名，图中未表示出；负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值用Cy表示，图中未表示出。

本实施例根据移动机器人在同一位置处计算的负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值，调整用于搜索所述候选出入口所花费的较大的寻径代价，使得所述第一预设坐标轴的正方向和第一预设坐标轴的负方向中相对较大的寻径代价不超过所述区域寻径代价最大值，有利于以较小的代价完成房间的清扫，使得移动机器人趋向于选择路径代价小的子区块进行清扫，但不是选择距离最近的所述候选出入口作为对应的子区块的清洁入口位置。

优选地，所述根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法还包括：在移动机器人构建的地图上，当移动机器人从当前位置的第一预设坐标轴的正方向所指的一排区域都是已清扫的区域、且移动机器人从当前位置的第一预设坐标轴的负方向所指的区域存在未清扫的子区块时，计算获得所述正方向寻径距离为0，然后将移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价调节为所述区域寻径代价最小值，并将第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价调节为所述区域寻径代价最大值。如图2所示，本实施例将第一预设坐标轴设置为Y轴，当移动机器人在搜索起始点A0或候选出入口C0处搜索到的满足预设寻径代价条件的候选出入口时，从当前位置的Y轴的正方向所指的一排区域都是已清扫的区域或没有配置清扫区域、且移动机器人从当前位置的Y轴的负方向所指的区域存在未清扫的子区块时，计算获得所述正方向寻径距离为0，按照前述的实施例的根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法，本实施例将第一预设坐标轴的正方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价设置为所述区域寻径代价最小值，并将第一预设坐标轴的负方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价设置为所述区域寻径代价最大值，这样，当移动机器人移动至下一排区域的一个初始搜索位置时，在搜索新的起始清扫位置的一些实施过程中，若检测到所述正方向寻径距离为0时，将Y轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价固定设置为所述区域寻径代价最小值，但保持计算Y轴的负方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价，直到搜索到满足所述预设寻径代价条件为止（包括多个所述候选出入口，但将第一个满足所述预设寻径代价条件的候选出入口确定为相应子区块的清洁入口位置）。本实施例有利于后续搜索过程中计算确定当前搜索到的第一个所述候选出入口是否满足所述预设寻径代价条件，进而在图2的场景下确定候选出入口D0作为移动机器人在候选出入口C0处搜索到的满足预设寻径代价条件的候选出入口，则将D0设置为下一个未清扫的子区块#4的清洁入口位置，使得移动机器人在子区块内自第一预设坐标轴的正方向至第一预设坐标轴的负方向去遍历弓字形清扫路径。从而实现控制移动机器人由一个特定的清扫主方向往相反的一个清扫主方向下逐步进行弓字形清扫，减少相反两个清扫主方向（图2的Y轴正负方向上）的折返清洁，避免了无用的反复导航行为，清洁效率高。

步骤S104、根据搜索获取的第二预设坐标轴上的寻径代价、第一预设坐标轴的正方向的寻径代价、第一预设坐标轴的负方向的寻径代价之间的搜索引导数值关系，将当前位置处的移动机器人在当前未清扫的子区块内搜索到的满足预设寻径代价条件的第一个候选出入口设置为当前规划的未清扫的子区块的清洁入口位置。

在计算获取到第二预设坐标轴的正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都为预设倍数的预设参考代价、且第一预设坐标轴的正方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价为预设倍数的区域寻径代价最小值、且第一预设坐标轴的负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价为预设倍数的区域寻径代价最大值的前提下，已经满足所述搜索引导数值关系时，将第一次搜索到的候选出入口确定为满足预设寻径代价条件的第一个候选出入口，并将搜索到的这个候选出入口设置为这个当前未清扫的子区块的清洁入口位置，使得这个所述候选出入口对应的弓字形清扫路径的端点位置是这个当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径的起始清扫位置，进而确定这个当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径的另一端点位置成为这个当前未清扫的子区块的清洁结束位置。在本实施例的所述搜索引导数值关系和步骤S103的计算调节寻径代价的共同约束下，虽然清洁入口位置不一定是最接近机器人初始位置的起始清扫位置，但却是最容易行走接近的位置，减少机器人在路径规划上所花费的时间，减小计算量，满足导航规划的实时性要求。其中，预设倍数设置为大于或等于1的整数。

需要说明的是，当第二预设坐标轴的正负方向上的寻径代价设置为预设参考代价时，设置第一预设坐标轴上的最大寻径代价为所述区域寻径代价最大值，设置第一预设坐标轴上的最小寻径代价为所述区域寻径代价最小值；其中，第一预设坐标轴是垂直于移动机器人当前规划的弓字形清扫路径的直线段；第一预设坐标轴和第二预设坐标轴是地图上预配置的相互垂直的坐标轴；其中，所述寻径代价使用所述第二预设坐标轴的正负方向或所述第一预设坐标轴的正负方向上的地图栅格距离来表示，并与对应的栅格距离或栅格数量存在特定的比例关系，这与不同清洁场景相关。本实施例配置移动机器人在第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口的距离代价最值，并在此基础上限定各个坐标轴方向上的搜索步长，使得搜索有序进行。

前述步骤所述的清洁入口位置确定方法，根据同一坐标轴的两个相反方向上的清扫线与机器人当前位置的距离关系，选择出机器人搜索出遍历难度更低的候选出入口，与现有技术相比，减少机器人在同一子区块内弓字型清扫过程中的折返往复行走的次数，在一定的寻径代价条件下可搜索出与机器人当前位置最近的清洁入口位置。

结合前述的实施例，以扫地机器人清扫房间为例进行说明：

如图2所示，假设扫地机器人对一房间区域进行清扫，图2所示的地图上，以O为原点建立全局坐标系YOX，其中O点（全局坐标系的原点）可以平移到移动机器人在房间区域#1内的当前位置P处，便于定位导航搜索适合子区域#1的清洁入口位置。移动机器人从这个清洁区域的位置P出发，在运动过程中移动机器人内部的环境地图构建模块通过重复感测环境特征信息(墙角、柱子、家具等)，并根据感测到的环境特征信息标记出障碍物的位置，进而构建包含障碍物信息（图2的纯黑色区域是不可穿越的障碍物）的地图，同时，机器人将两端分别位于地图两侧边界并与障碍物相邻的清扫线作为子区块分割线，分割线的数量由障碍物的数量和位置决定，如图2所示，地图的房间的第一排区域中并列有两个障碍物并且靠墙（房间的边界）设置，因此取三条清扫线作为子区块分割线，分别位于图2中子区块#1、子区块#2、子区块#3；随后，以分割线和障碍物边界为分界，整个房间区域被分割成为8个子区块，包括第一排的两个障碍物的左右两侧序号分别为#1、#2、#3的子区块和第二排的序号为#4的子区块。

基于以上实施例的约束，在图2的地图中，对房间区域内的清洁路径进行规划：

移动机器人在初始位置P搜索符合所述预设寻径代价条件的候选出入口的过程中，若移动机器人已经寻径搜索到第一个候选出入口B0时，计算获得在搜索到第一个候选出入口B0所花费的寻径代价分别为： X轴正方向上的寻径代价固定设置为1、Y轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价是10、Y轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价是30，则将B0设置为符合所述预设寻径代价条件的第一个候选出入口，即选取B0为首个清洁入口位置，并确定B0为子区块#1的清洁入口位置，然后将子区块#1内的另一个候选出入口B1设置为子区块#1的清洁结束位置。其中，移动机器人在将B0设置为清洁入口位置后不继续按照前述实施例的寻径代价约束进行搜索，直到移动机器人按照规划的弓字形清扫路径清扫完子区块#1并到达清洁结束位置B1。

在移动机器人按照规划的弓字形清扫路径清扫完子区块#1并到达清洁结束位置B1后，以B1为新的搜索起始点，在继续搜索符合所述预设寻径代价条件的候选出入口的过程中，若移动机器人首先寻径搜索到候选出入口A1时，获得在搜索到候选出入口A1所花费的寻径代价分别为：X轴正方向上的寻径代价固定设置为1、Y轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价是10、Y轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价是30，则将A1设置为符合所述预设寻径代价条件的第一个候选出入口，由于候选出入口A1位于子区块#2内，所以选取A1所属的子区块#2为下一个未清扫的子区块，则A1作为子区块#2的清洁入口位置，然后将子区块#2内的另一个候选出入口A0设置为子区块#2的清洁结束位置。

在移动机器人从候选出入口A1开始按照规划的弓字形清扫路径清扫完子区块#2并到达清洁结束位置A0后，以A0为新的搜索起始点，在继续搜索符合所述预设寻径代价条件的候选出入口的过程中，若移动机器人首先寻径搜索到候选出入口C1的同时，获得在搜索到候选出入口C1所花费的寻径代价分别为：X轴正方向上的寻径代价固定设置为1、Y轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价是10、Y轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价是30，则将C1设置为符合所述预设寻径代价条件的候选出入口，由于候选出入口C1位于子区块#3内，所以选取C1所属的子区块#3为下一个未清扫的子区块，则C1作为子区块#3的清洁入口位置，然后将子区块#3内的另一个候选出入口C0设置为子区块#3的清洁结束位置。其中，由图2的地图可知，子区块#4位置D0与搜索起始点A0的距离明显小于子区块#3的候选出入口C1与搜索起始点A0的距离，但是基于前述实施例中搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的计算方法确定候选出入口C1为下一个未清扫的子区块的清洁入口位置，而不是基于就近原则选择距离最近的候选出入口D0作为下一个未清扫的子区块的清洁入口位置。然后控制移动机器人从候选出入口C1开始按照规划的弓字形清扫路径清扫完子区块#3并到达清洁结束位置C0在，再将清洁结束位置C0更新为新的搜索起始位置，用于搜索下一个未清扫的子区块内的清洁入口位置。

优选地，在移动机器人构建的地图上，当移动机器人在搜索起始点A0或候选出入口C0处搜索到的满足预设寻径代价条件的候选出入口时，从当前位置的Y轴的正方向所指的一排区域都是已清扫的区域或没有配置清扫区域、且移动机器人从当前位置的第一预设坐标轴的负方向所指的区域存在未清扫的子区块时，计算获得所述正方向寻径距离为0，本实施例将第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价设置为所述区域寻径代价最小值，并将第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价设置为所述区域寻径代价最大值，确定当前搜索到的所述候选出入口满足所述预设寻径代价条件，进而确定候选出入口D0作为移动机器人在候选出入口C0处搜索到的满足预设寻径代价条件的候选出入口，则将D0设置为下一个未清扫的子区块#4的清洁入口位置，使得移动机器人在子区块内自第一预设坐标轴（Y轴）的正方向至第一预设坐标轴的负方向去遍历弓字形清扫路径。

值得注意的是，在本实施例中，所述区域寻径代价最大值优选为30，所述区域寻径代价最小值优选为10，所述预设参考代价优选为1。这些寻径代价不是固定的，而是根据当前的清洁区域的清扫规划需求或当前的清洁区域的障碍物分布特征设置的。本实施例根据同一坐标轴的两个相反方向上的清扫线与机器人当前位置的距离关系，选择出机器人搜索出遍历难度更低的子区块入口搜索路径，与现有技术相比，减少机器人在同一子区块内弓字型清扫过程中的折返往复行走的次数，提高移动机器人的工作遍历效率。

在前述实施例中，当前位置处的移动机器人在这个当前未清扫的子区块内搜索满足预设寻径代价条件的候选出入口的方法包括：

移动机器人从当前位置对应的地图栅格位置开始搜索规划当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径，每当在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历所述区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，则在地图上沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历所述预设参考代价对应的地图栅格距离，其中，相对于移动机器人的当前位置对应的地图栅格位置在沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历所述预设参考代价对应的地图栅格距离后，从第一预设坐标轴上所搜索遍历到的位置开始，保持沿着第二预设坐标轴的正负方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离，这与沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历所述预设参考代价对应的地图栅格距离之前的栅格位置，沿着第二预设坐标轴的正负方向搜索遍历同步进行。

从移动机器人的当前位置对应的地图栅格位置开始，每当在地图上沿着第二预设坐标轴的正方向及其负方向搜索过区域寻径代价最大值对应的地图栅格距离时，则在地图上沿着第一预设坐标轴的一个预设方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离；其中，当沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离后，从第一预设坐标轴上所搜索遍历到的位置开始，保持沿着第一预设坐标轴的预设方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离，这与沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历所述预设参考代价对应的地图栅格距离之前的栅格位置，沿着第二预设坐标轴的正负方向搜索遍历同步进行。

需要说明的是，在每搜索遍历每个地图栅格，保持实时判断当前搜索到的地图栅格是否属于所述候选出入口；所述预设方向包括坐标轴的正方向或坐标轴的负方向。

从而可以在实际场景下实施出这样的搜索步长的技术效果：以步长为0.05m，x正方向和负方向的寻径代价都为1时，y正方向寻径代价为10，y负方向寻径代价为30为例，其意味着：x轴正方向和负方向每扩展0.5m时，才会在y轴正方向扩展一个第一扩展步长0.05m；x轴正方向和负方向每扩展1.5m时，才会在y负方向扩展一个第二扩展步长0.05m。

具体的搜索过程如图3的地图坐标系所示，从当前位置对应的坐标位置（0，0）开始，当在地图上分别沿着X轴的正方向和负方向都搜索遍历10个栅格距离（等效于沿着X轴正方向偏移10个栅格）至坐标（10，0）和（-10,0）的位置时，则从坐标位置（0，0）开始在地图上沿着Y轴的正方向搜索遍历1个栅格距离（等效于沿着Y轴正方向偏移1个栅格）至（0，1）的坐标位置，搜索覆盖的栅格范围如图2对应坐标位置处的填充斜线的栅格所示；

然后，从坐标位置（10，0）开始，继续在地图上沿着X轴的正方向搜索遍历10个栅格距离（等效于相对于坐标位置（0，0）沿着X轴正方向偏移20个栅格）至坐标位置（20，0），在从坐标位置（10，0）搜索遍历的同时，也实施从坐标位置（0，1）开始沿着X轴的正方向搜索遍历10个栅格距离至坐标位置（10，1），同时从坐标位置（-10，0）开始，继续在地图上沿着X轴的负方向搜索遍历10个栅格距离（等效于相对于坐标位置（0，0）沿着X轴负方向偏移20个栅格）至坐标位置（-20，0），在从坐标位置（-10，0）搜索遍历的同时，也实施从坐标位置（0，1）开始沿着X轴的负方向搜索遍历10个栅格距离至坐标位置（-10，1）；然后，才从坐标位置（0，1）开始在地图上沿着Y轴的正方向继续搜索遍历1个栅格距离（等效于沿着Y轴正方向偏移1个栅格）至（0，2）的坐标位置。

然后，从坐标位置（20，0）开始，继续在地图上沿着X轴的正方向搜索遍历10个栅格距离（等效于相对于坐标位置（0，0）沿着X轴正方向偏移30个栅格）至坐标位置（30，0），在从坐标位置（20，0）搜索遍历的同时，也实施从坐标位置（10，1）开始沿着X轴的正方向搜索遍历10个栅格距离至坐标位置（20，1），也实施从坐标位置（0，2）开始沿着X轴的正方向搜索遍历10个栅格距离至坐标位置（10，2）；同时，从坐标位置（-20，0）开始，继续在地图上沿着X轴的负方向搜索遍历10个栅格距离（等效于相对于坐标位置（0，0）沿着X轴负方向偏移30个栅格）至坐标位置（-30，0），在从坐标位置（-20，0）搜索遍历的同时，也实施从坐标位置（-10，1）开始沿着X轴的负方向搜索遍历10个栅格距离至坐标位置（-20，1），也实施从坐标位置（0，2）开始沿着X轴的负方向搜索遍历10个栅格距离至坐标位置（-10，2）；然后，才开始从坐标位置（0，2）开始在地图上沿着Y轴的正方向继续搜索遍历1个栅格距离（等效于沿着Y轴正方向偏移1个栅格）至（0，3）的坐标位置，且从坐标位置（0，0）开始在地图上沿着Y轴的负方向继续搜索遍历1个栅格距离（等效于沿着Y轴负方向偏移1个栅格）至（0，-1）的坐标位置。值得注意的是，每搜索遍历一个栅格距离，则检测当前搜索到的地图栅格是否属于预先标记的候选出入口。

重复执行前述步骤的搜索扩展，直到获取到第二预设坐标轴的正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都为预设倍数的预设参考代价、且第一预设坐标轴的正方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价为预设倍数的区域寻径代价最小值、且第一预设坐标轴的负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价为预设倍数的区域寻径代价最大值时，确定当前搜索到的所述候选出入口满足所述预设寻径代价条件，将搜索到的第一个满足所述预设寻径代价条件的候选出入口时，将这个候选出入口确定为所属子区块的清洁入口位置，因为在执行前述步骤的过程中会搜索到多个候选出入口，可以是来自同一子区块或不同子区块内规划的弓字形清扫路径。在一些具体实施场景中，可以是：只剩余图2的子区块#4作为最后一个未被清扫的子区块时，则从子区块#4内设置的两个候选出入口中选搜索确定出其中一个作为子区块#4的清洁入口位置。与现有技术相比，本实施例选择出的清洁入口位置不一定是最接近机器人初始位置的起始清扫位置，但是能根据寻径代价的最值和搜索覆盖规律，按照预先设定的遍历顺序在当前未清扫的子区块内的不同坐标轴方向上搜索满足遍历复杂度条件的第一个候选出入口，使其成为移动机器人从当前位置开始最容易行走接近的位置，也能引导移动机器人在当前未清扫的子区块内的弓字形清扫过程中减少回折返路径。其中，预设倍数是大于或等于1的整数。

需要说明的是，所述在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历所述区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，在地图上沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历所述预设参考代价对应的地图栅格距离，等效于：在第二预设坐标轴的正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都设置为预设参考代价时，在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，其中，搜索的所述地图栅格包括平行于第二预设坐标轴的任意一排的栅格位置；在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价、在第二预设坐标轴上搜索地图栅格所花费的寻径代价都是按照前述实施例的根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法进行计算获取的。

所述在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历所述区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，所述在地图上沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历所述区域寻径代价最大值对应的地图栅格距离等效于：在第二预设坐标轴的正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价设置为预设参考代价时，则在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，其中，搜索的所述地图栅格包括平行于第二预设坐标轴的任意一排的栅格位置。在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价是按照前述实施例的根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法进行计算获取的。在前述实施例调节第一预设坐标轴方向和第二预设坐标轴方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价的基础上，通过分配设置不同坐标轴上每一次搜索所花费的寻径代价，来达到优化搜索步长的技术效果。

在前述实施例中，当所述第一预设坐标轴为地图的X轴时，所述第二预设坐标轴为地图的Y轴；当所述第二预设坐标轴为地图的X轴时，所述第一预设坐标轴为地图的Y轴。提高子区块的清洁入口位置在地图的所有坐标轴方向上的搜索覆盖率。说明书附图中只是示意性说明所述第二预设坐标轴为地图的X轴时，所述第一预设坐标轴为地图的Y轴的实施例；至于：当所述第一预设坐标轴为地图的X轴时，所述第二预设坐标轴为地图的Y轴的实施例相对于说明书附图所述的实施例而言，只是将说明书附图所述的实施例中沿着Y轴正负方向分别搜索遍历不相等的寻径代价对应的栅格距离的步骤改变为：沿着Y轴正负方向分别搜索遍历不相等的寻径代价对应的栅格距离的搜索遍历扩展步骤；将说明书附图所述的实施例沿着X轴正负方向分别搜索遍历相等的寻径代价对应的栅格距离的步骤改变为：沿着X轴正负方向分别搜索遍历不相等的寻径代价对应的栅格距离的搜索遍历扩展步骤。故在此不再赘述：当所述第一预设坐标轴为地图的X轴时，所述第二预设坐标轴为地图的Y轴的实施例。

一种芯片，内置控制程序，所述控制程序用于控制移动机器人执行所述基于寻径代价的清洁入口位置确定方法。使用本发明所述的芯片，减少机器人在路径规划上所花费的时间，减小计算量，满足导航规划的实时性要求，提高移动机器人的工作效率。所述芯片可以装配在诸如扫地机器人、割草机器人、擦窗机器人、排雷机器人等智能移动机器人上。

一种清洁机器人，装配有主控芯片，所述主控芯片是所述的芯片。使用本发明所述的清洁机器人，能够以较小的代价完成房间的清扫，减少机器人在房间区域之间路径规划所花费的时间，提高用户体验。具有与上述的基于寻径代价的清洁入口位置确定方法相同的技术效果，在此不再赘述。

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.基于寻径代价的清洁入口位置确定方法，其特征在于，该清洁入口位置确定方法包括如下步骤：

步骤1、移动机器人检测清洁区域内的障碍物并构建包含障碍物边界的地图，再根据地图边界和障碍物边界设置出用于连接为弓字形清扫路径的清扫线，再结合清扫线和障碍物边界将这个地图对应分割为预设数量的子区块，再将每一个子区块内的清扫线所连接成的弓字形清扫路径的首端及其尾端设置为对应子区块的候选出入口；

步骤2、根据搜索获取的第二预设坐标轴上的寻径代价、第一预设坐标轴的正方向的寻径代价、第一预设坐标轴的负方向的寻径代价之间的搜索引导数值关系，将当前位置处的移动机器人在当前未清扫的子区块内搜索到的满足预设寻径代价条件的第一个候选出入口设置为当前规划的未清扫的子区块的清洁入口位置。

2.根据权利要求1所述清洁入口位置确定方法，其特征在于，当前位置处的移动机器人在这个当前未清扫的子区块内搜索满足预设寻径代价条件的候选出入口的方法包括：

移动机器人从当前位置对应的地图栅格位置开始搜索规划当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径，每当在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历过区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，则在地图上沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离；其中，当沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离后，同时从第一预设坐标轴上所搜索遍历到的位置以及搜索遍历前的当前位置开始沿着第二预设坐标轴的正负方向搜索遍历新的栅格区域；

从移动机器人的当前位置对应的地图栅格位置开始，每当在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历过区域寻径代价最大值对应的地图栅格距离时，则在地图上沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离；其中，当沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历预设参考代价对应的地图栅格距离后，同时从第一预设坐标轴上所搜索遍历到的位置以及搜索遍历前的当前位置开始沿着第二预设坐标轴的正负方向搜索遍历新的栅格距离；

重复上述两个步骤，直到当前搜索位置处获取到第二预设坐标轴的正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都为预设倍数的预设参考代价、且第一预设坐标轴的正方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价为预设倍数的区域寻径代价最小值、且第一预设坐标轴的负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价为预设倍数的区域寻径代价最大值时，确定当前搜索到的所述候选出入口满足所述预设寻径代价条件；

其中，每搜索遍历一个地图栅格，保持实时判断当前搜索到的地图栅格是否属于所述候选出入口；

其中，预设倍数是大于或等于1的整数；

其中，在搜索过程中，移动机器人的机体位置不变，但所述当前搜索位置发生改变。

3.根据权利要求2所述清洁入口位置确定方法，其特征在于，所述在地图上沿着第二预设坐标轴的正负方向都搜索遍历过所述区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，在地图上沿着第一预设坐标轴的正方向搜索遍历所述预设参考代价对应的地图栅格距离等效于：在第二预设坐标轴的正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都设置为预设参考代价时，在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，其中，搜索的所述地图栅格包括平行于第二预设坐标轴分布的栅格位置；

所述在地图上沿着第二预设坐标轴的正方向搜索遍历所述区域寻径代价最小值对应的地图栅格距离时，在地图上沿着第一预设坐标轴的负方向搜索遍历所述区域寻径代价最大值对应的地图栅格距离等效于：在第二预设坐标轴正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价设置为预设参考代价时，在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述地图栅格所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，其中，搜索的所述地图栅格包括平行于第二预设坐标轴分布的栅格位置。

4.根据权利要求3所述清洁入口位置确定方法，其特征在于，在所述步骤2中还包括：

在未清扫的子区块内，沿着第一预设坐标轴的正方向选择距离当前搜索位置最远的清扫线并将其与移动机器人当前搜索位置的垂线段长度设置为正方向寻径距离，同时沿着第一预设坐标轴的负方向选择距离当前搜索位置最远的清扫线并将其与当前搜索位置的垂线段长度设置为负方向寻径距离；

然后根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价，使得第一预设坐标轴的正负方向上相对大的寻径代价不超过区域寻径代价最大值。

5.根据权利要求4所述清洁入口位置确定方法，其特征在于，每当第二预设坐标轴正负方向上搜索地图栅格所花费的寻径代价都设置为预设参考代价时，设置第一预设坐标轴上搜索地图栅格所花费的最大寻径代价为所述区域寻径代价最大值，设置第一预设坐标轴上搜索地图栅格所花费的最小寻径代价为所述区域寻径代价最小值；

其中，第一预设坐标轴是垂直于移动机器人当前规划的弓字形清扫路径的直线段；第一预设坐标轴和第二预设坐标轴是地图上预配置的相互垂直的坐标轴。

6.根据权利要求5所述清洁入口位置确定方法，其特征在于，所述根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法包括：

当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值大于1时，若设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值时，将所述区域寻径代价最小值与这个大于1的比值的乘积作为调整后的区域寻径代价最小值，然后，从所述区域寻径代价最大值和调整后的区域寻径代价最小值中选择相对小的寻径代价作为从当前位置开始在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价；

当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值等于1时，若设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值时，则设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值；

当负方向寻径距离与正方向寻径距离的比值小于1时，若设置移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价为所述区域寻径代价最小值，则将所述区域寻径代价最小值与这个小于1的比值的比值作为调整后的区域寻径代价最小值，然后，从所述区域寻径代价最大值和调整后的区域寻径代价最小值中选择相对小的寻径代价作为从当前位置开始在第一预设坐标轴的正方向上搜索所述候选出入口至所述当前搜索位置所花费的寻径代价。

7.根据权利要求6所述清洁入口位置确定方法，其特征在于，所述根据负方向寻径距离与正方向寻径距离的大小关系，计算调节第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价的方法还包括：

在移动机器人构建的地图上，当移动机器人从当前位置的第一预设坐标轴的正方向所指的一排区域都是已清扫的区域、且移动机器人从当前位置的第一预设坐标轴的负方向所指的区域存在未清扫的子区块时，计算获得所述正方向寻径距离为0，然后将移动机器人从当前位置开始在第一预设坐标轴方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价调节为所述区域寻径代价最小值，并将第一预设坐标轴的负方向上搜索所述候选出入口所花费的寻径代价调节为所述区域寻径代价最大值。

8.根据权利要求1至7任一项所述清洁入口位置确定方法，其特征在于，当所述第一预设坐标轴为地图的X轴时，所述第二预设坐标轴为地图的Y轴；当所述第二预设坐标轴为地图的X轴时，所述第一预设坐标轴为地图的Y轴。

9.一种芯片，内置控制程序，其特征在于，所述控制程序用于控制移动机器人执行权利要求1至8任一项所述基于寻径代价的清洁入口位置确定方法。

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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