CN115016509A - 清洁机器人控制方法及控制系统 - Google Patents

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CN115016509A CN202210923802.4A CN202210923802A CN115016509A CN 115016509 A CN115016509 A CN 115016509A CN 202210923802 A CN202210923802 A CN 202210923802A CN 115016509 A CN115016509 A CN 115016509A
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Abstract

本发明公开了清洁机器人控制方法及控制系统，包括步骤S1：所述清洁机器人自充电底座出发前进预设距离，定位所述充电底座的位置，定位完成后所述清洁机器人沿房间墙壁移动，建立房间轮廓地图；步骤S2：所述清洁机器人再次前进预设距离定位所述充电底座位置，判断所述充电底座当前位置与上次记录位置是否相同；步骤S3：所述清洁机器人基于待清扫区域的轮廓选取两条位置相对的区域边界，所述区域边界上等间隔设置有多个目标点，每个所述目标点内标记有移动序号；步骤S4：所述清洁机器人基于所述移动序号生成清扫路线，并依照所述清扫路线在所述目标点之间进行移动清扫，所述清洁机器人在移动过程中检测前方区域内是否存在障碍物。

Description

清洁机器人控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及清洁机器人技术领域，特别涉及清洁机器人控制方法及控制系统。
背景技术
目前，清洁机器人在对室内进行清扫时，若碰见障碍物，一般采用两种模式进行路线规划，一种是在识别到障碍物后，通过提前转向并与障碍物保持恒定的距离以绕过障碍物，另一种是清洁机器人在检测到障碍物后，与障碍物进行接触，并绕障碍物的边沿进行清扫，清扫完毕后继续依照正常路线进行移动；前者的路线规划方式会在障碍物的周围留下清洁死角，而后者为了保证清洁机器人能够准确在障碍物周边进行清扫，需要在清洁机器人内加装视觉检测模块，但如此就会提升清洁机器人的制造成本，不利于产品的销售。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供清洁机器人控制系统及控制方法，使得清洁机器人碰到障碍物既能沿障碍物的周向进行清扫，又无需加装视觉模块。
为实现上述目的，本发明清洁机器人控制方法的技术方案是：包括以下步骤：
步骤S1：所述清洁机器人自充电底座出发前进第一距离，定位所述充电底座的位置，定位完成后所述清洁机器人沿房间墙壁移动，建立房间轮廓地图，并返回至所述充电底座；
步骤S2：所述清洁机器人再次前进第一距离定位所述充电底座位置，判断所述充电底座当前位置与上次记录位置是否相同，是的情况下，所述清洁机器人获取待清扫区域的位置和轮廓，否的情况下，所述清洁机器人返回至步骤S1并重新建立房间轮廓地图；
步骤S3：所述清洁机器人基于待清扫区域的轮廓选取两条位置相对的区域边界，所述区域边界上等间隔设置有多个目标点，且两条所述区域边界上的所述目标点两两对应，每个所述目标点内标记有移动序号；
步骤S4：所述清洁机器人基于所述移动序号生成清扫路线，并依照所述清扫路线在所述目标点之间进行移动清扫，所述清洁机器人在移动过程中检测前方区域内是否存在障碍物，是的情况下，所述清洁机器人减慢自身速度与所述障碍物接触，并沿所述障碍物的周向清扫，清扫完成后绕过所述障碍物继续向所述目标点前进；
其中，所述步骤S4中所述清洁机器人沿所述障碍物周向清扫包括以下步骤：
步骤S41：所述清洁机器人与所述障碍物第一侧面接触，调节自身前进方向至与所述第一侧面相平行的位置，继续前进第二距离D后离开所述第一侧面到达转向点，第二距离D通过第一公式确定：
D = s × cosα+ r，其中，r为所述清洁机器人机身的半径，s为所述清洁机器人中心轴线至所述第一侧面边沿之间的距离，α为所述清洁机器人中心轴线和所述第一侧面边沿连线与所述第一侧面的夹角；
步骤S42：所述清洁机器人调节自身前进方向至与第二侧面相平行的位置，并继续前进至离开所述第二侧面的位置，重复上述步骤直至返回至与所述障碍物所述第一侧面的接触位置。
进一步的，所述步骤S4中，所述清洁机器人沿所述障碍物周向清扫时记录所述障碍物的轮廓和位置信息。
进一步的，所述步骤S41中，若存在其他障碍物阻挡，致使所述清洁机器人无法沿所述障碍物的所述第一侧面前进第二距离时，所述清洁机器人与所述其他障碍物接触后，调节自身前进方向至与所述其他所述障碍物所述第一侧面相平行的位置，继续沿所述其他障碍物的周向清扫。
进一步的，所述步骤S41中，所述清洁机器人以自身中心轴线为圆心旋转扫掠一周，测量所述第一侧面的延伸方向，所述清洁机器人基于所述第一侧面的延伸方向，调整自身前进方向至与所述第一侧面平行的位置。
进一步的，所述步骤S3中，所述目标点的设置包括以下步骤：
步骤S31：获取所述清洁机器人的清扫宽度W和两条所述区域边界的长度L 1和L 2，依据第二公式计算所述目标点的数量m，所述第二公式为：
Figure 95405DEST_PATH_IMAGE001
，其中，MAX(L 1,L 2)是返回L 1和L 2中数值较大的参数，ceil(z )是返回一个不小于z的最小整数。
进一步的，所述步骤S4中，所述清洁机器人在两个相对所述目标点之间移动时保持自身与房间一侧墙壁的距离恒定。
进一步的，所述清洁机器人的移动路径与房间墙壁之间出现障碍物，所述清洁机器人与所述障碍物保持恒定距离c，所述恒定距离c通过第三公式获得，所述第三公式为：
c = c 1－c 2，其中，c 1为所述移动路径距房间墙壁之间的距离，c 2为所述障碍物远离墙体的侧面与墙体之间的距离。
另一方面，本发明还提供了一种清洁机器人控制系统，该系统包括中央处理模块、存储模块、行驶模块、路线生成模块和距离检测模块，所述中央处理模块通过所述行驶模块驱动所述清洁机器人移动，所述存储模块用于存储用户数据和房间地图信息，所述路线生成模块用于生成所述清洁机器人的清扫路线，所述距离检测模块用于检测所述清洁机器人距其周围障碍物之间的距离。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少如下所述：
1、在启动时通过对充电底座进行定位，可以判断充电底座相对于上次的位置是否发送变化，若发生变化需要重新绘制房间轮廓地图以定位充电底座的位置，这样，就可以防止由于充电底座发生移动，导致清洁机器人的出发地点发生变化，使得自身存储的出发位置与实际的出发位置不相符，最终影响区域清扫的完整性；当清洁机器人遇到障碍物时，通过减慢自身速度与障碍物进行接触，从而避免清洁机器人以较快的速度与障碍物发生碰撞，损害清洁机器人的表面。
2、当清洁机器人与障碍物接触时，首先转动自身计算第一侧面的倾斜角度和需要沿第一侧面前进的第二距离，然后根据倾斜角度改变前进方向至与障碍物第一侧面平行的位置，最后再前进第二距离，使得清洁机器人刚好离开障碍物表面，然后清洁机器人再次自转一周确定第二侧面的倾斜角度和需要沿第二侧面前进的第二距离，并继续沿第二侧面前进，重复上述步骤直至清洁机器人完成对障碍物周向的清扫，通过此方式仅需在清洁机器人安装测距雷达即可实现对障碍物周向的清扫，进而降低了清洁机器人的制造成本。
2、当两条区域边界的长度不一致时，通过以较长长度的边界为依据划分目标点，可以保证清洁机器人在不会在清洁过程中遗落死角。
3、通过将障碍物的轮廓和位置信息进行记录，并绘制在房间地图的相应位置，使得用户在需要使用清洁机器人进行局部清扫时，可以根据记录的障碍物位置，更精准的设置清扫区域。
附图说明
图1为本发明清洁机器人控制方法流程图；
图2为本发明清洁机器人沿障碍物周向清扫的第一路径示意图；
图3为本发明清洁机器人记录转向点的原理示意图；
图4为本发明清洁机器人沿障碍物周向清扫的第二路径示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的模块或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，一种清洁机器人控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：清洁机器人自充电底座出发前进第一距离，定位充电底座的位置，定位完成后清洁机器人沿房间墙壁移动，建立房间轮廓地图，并返回至充电底座；
步骤S2：清洁机器人再次前进第一距离定位充电底座位置，判断充电底座当前位置与上次记录位置是否相同，是的情况下，清洁机器人获取待清扫区域的位置和轮廓，否的情况下，清洁机器人返回至步骤S1并重新建立房间轮廓地图；
步骤S3：清洁机器人基于待清扫区域的轮廓选取两条位置相对的区域边界，区域边界上等间隔设置有多个目标点，且两条区域边界上的目标点两两对应，每个目标点内标记有移动序号；
步骤S4：清洁机器人基于移动序号生成清扫路线，并依照清扫路线在目标点之间进行移动清扫，清洁机器人在移动过程中检测前方区域内是否存在障碍物，是的情况下，清洁机器人减慢自身速度与障碍物接触，并沿障碍物的周向清扫，清扫完成后绕过障碍物继续向目标点前进；
其中，步骤S4中清洁机器人沿障碍物的周向清扫包括以下步骤：
步骤S41：清洁机器人与障碍物第一侧面接触，调节自身前进方向至与第一侧面相平行的位置，继续前进第二距离D后离开第一侧面到达转向点，第二距离D通过第一公式确定：
D = s × cosα+ r，其中，r为清洁机器人机身的半径，s为清洁机器人中心轴线至第一侧面边沿之间的距离，α为清洁机器人中心轴线和第一侧面边沿连线与第一侧面的夹角；
步骤S42：清洁机器人调节自身前进方向至与第二侧面相平行的位置，并继续前进至离开第二侧面的位置，重复上述步骤直至返回至与障碍物第一侧面的接触位置。
上述步骤S3中，待清扫区域的轮廓是由至少四个区域定位点依次相连而成的封闭区域，区域定位点包括实际物理阻拦点和人为设置的虚拟定位点。
在清洁机器人前进第一距离后，清洁机器人依据自身距自身周围障碍物的距离以及与充电底座之间的距离结合对充电底座进行定位，从而判断充电底座相对于上次的位置是否发送变化，若发生变化需要重新绘制房间轮廓地图以定位充电底座的位置，这样，就可以防止由于充电底座发生移动，导致清洁机器人的出发地点发生变化，使得自身存储的出发位置与实际的出发位置不相符，最终影响区域清扫的完整性。当清洁机器人遇到障碍物时，通过减慢自身速度与障碍物进行接触，从而避免清洁机器人以较快的速度与障碍物发生碰撞，损害清洁机器人的外表面。
如图2所示，当清洁机器人与障碍物接触时，首先转动自身计算第一侧面的倾斜角度和需要沿第一侧面前进的第二距离，然后根据倾斜角度改变前进方向至与障碍物第一侧面平行的位置，最后再前进第二距离，使得清洁机器人刚好离开障碍物表面，到达转向点P，然后清洁机器人再次自转一周确定第二侧面的倾斜角度和需要沿第二侧面前进的第二距离，并继续沿第二侧面前进，重复上述步骤直至清洁机器人完成对障碍物周向的清扫，通过此方式仅需在清洁机器人安装测距雷达即可实现对障碍物周向的清扫，进而降低了清洁机器人的制造成本。
步骤S4中，清洁机器人沿障碍物周向清扫时记录障碍物的轮廓和位置信息：
清洁机器人以充电底座为原点，以房间地面为平面建立XOY坐标系，以前进至预设距离的方向为X轴；记录清洁机器人每次转向的第一转向角度θ 1、第二转向角度θ 2和转向前前进的距离d，使用定位公式记录每次清洁机器人的转向点，并基于转向点绘制障碍物的轮廓和坐标点，定位公式为：
Figure 449026DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，θ 1为清洁机器人以转向前的前进方向连线A-B为起始线段，上一转向点A与Y轴之间沿平行于X轴方向的连线A-O为终止线段，两线段之间沿顺时针方向的夹角，θ 2为清洁机器人自转向前的前进方向至Y轴之间沿顺时针方向的夹角，x i 、y i 分别为清洁机器人转向前的坐标点；例如图3中，清洁机器人转向前的坐标点为A（2,0），转向前前进的距离为2，θ 1为120度，θ 2为150度，那么根据上述定位公式可得出清洁机器人的转向点B的坐标为（2＋2×sin30°,0＋2×cos30°）；通过将障碍物的轮廓和位置信息进行记录，并绘制在房间地图的相应位置，使得用户在需要使用清洁机器人进行局部清扫时，可以根据记录的障碍物位置，更精准的设置清扫区域，而且清洁机器人在环绕障碍物清扫一周后，回到与障碍物的最先接触点后需要继续前进时，也可以基于记录的障碍物轮廓，直接绕过障碍物继续前往目标点。
如图4所示，步骤S41中，若存在障碍物Q 2阻挡，致使清洁机器人无法沿障碍物Q 1的第一侧面前进预设距离时，清洁机器人与障碍物Q 2的第一侧面接触后，调节自身前进方向至与障碍物Q 2第一侧面相平行的位置，继续沿Q 2障碍物的周向清扫，直至回到障碍物Q 1第一侧面的初始接触点。通过此步骤使得清洁机器人可以环绕多个障碍物同时进行清扫。
步骤S41中，清洁机器人以自身中心轴线为圆心旋转扫掠一周，测量第一侧面的延伸方向，清洁机器人基于自身前进方向和延伸方向，调整自身前进方向至与第一侧面平行的位置。具体的，清洁机器人测量障碍物同一侧面的多个点距自身的距离来判断侧面的延伸方向及侧面的边沿点，例如，当测量到某个定点G i＋1距自身的距离远远大于G i 定点距自身的距离，则认为定点G i＋1不再位于障碍物的该侧面上，那么就以定点G i＋1上一个定点为障碍物侧面的一个边沿点，同理可得该侧面的边沿点，最后将两个边沿点之间的所有定点依次相连，以确定障碍物侧面在平面内的延伸方向。
上述步骤S3中，目标点的设置包括以下步骤：
步骤S31：获取清洁机器人的清扫宽度W和两条区域边界的长度L 1和L 2，依据第二公式计算目标点的数量m，第二公式为：
Figure 388163DEST_PATH_IMAGE003
，其中，MAX(L 1,L 2)是返回L 1和L 2中数值较大的参数，ceil(z )是返回一个不小于z的最小整数。当两条区域边界的长度不一致时，通过以较长长度的边界为依据划分目标点，可以保证清洁机器人在不会在清洁过程中遗落死角。例如，在用户设置形状为矩形的清扫区域，清洁机器人选择清扫区域内两条位置相对的区域边界，两条区域边界的长度分别为400cm和300cm，清洁机器人的清扫宽度为20cm，那么根据公式计算出需要在两条边界上各设置20个目标点，清洁机器人以其中一条区域边界位于端部的目标点开始，在两条区域边界之间沿弓字形清扫。
步骤S4中，清洁机器人在两个相对目标点之间移动时保持自身与房间一侧墙壁的距离恒定，即清洁机器人在清扫过程中，清洁机器人移动路径与墙体的轮廓保持一致，例如墙体的轮廓为房间内凸起的U形，那么清洁机器人在房间内的清扫路线同样为U形，通过此设置使得区域清扫更加彻底，不会留下清洁死角。
清洁机器人的移动路径与房间墙壁之间出现障碍物，清洁机器人与障碍物保持恒定距离c，恒定距离c通过第三公式获得，第三公式为：
c = c 1－c 2，其中，c 1为移动路径距房间墙壁之间的距离，c 2为障碍物远离墙体的侧面与墙体之间的距离。当清洁机器人的移动路径与房间墙壁之间出现障碍物，通过第三公式及时调整自身与障碍物之间的距离，使得清洁机器人不会因障碍物的出现而影响其移动路径。
本发明还提供了一种清洁机器人控制系统，包括中央处理模块、存储模块、行驶模块、识别模块、路线生成模块和距离检测模块，中央处理模块通过行驶模块驱动清洁机器人移动，存储模块用于存储用户数据和房间地图信息，识别模块用于识别清洁机器人周围环境信息，路线生成模块根用于生成清洁机器人的清扫路线，距离检测模块用于检测清洁机器人距其周围障碍物之间的距离。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的程序可存储于一个非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上上述的实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上上述的实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上上述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种清洁机器人控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：所述清洁机器人自充电底座出发前进第一距离，定位所述充电底座的位置，定位完成后所述清洁机器人沿房间墙壁移动，建立房间轮廓地图，并返回至所述充电底座；
步骤S2：所述清洁机器人再次前进第一距离定位所述充电底座位置，判断所述充电底座当前位置与上次记录位置是否相同，是的情况下，所述清洁机器人获取待清扫区域的位置和轮廓，否的情况下，所述清洁机器人返回至步骤S1并重新建立房间轮廓地图；
步骤S3：所述清洁机器人基于待清扫区域的轮廓选取两条位置相对的区域边界，所述区域边界上等间隔设置有多个目标点，且两条所述区域边界上的所述目标点两两对应，每个所述目标点内标记有移动序号；
步骤S4：所述清洁机器人基于所述移动序号生成清扫路线，并依照所述清扫路线在所述目标点之间进行移动清扫，所述清洁机器人在移动过程中检测前方区域内是否存在障碍物，是的情况下，所述清洁机器人减慢自身速度与所述障碍物接触，并沿所述障碍物的周向清扫，清扫完成后绕过所述障碍物继续向所述目标点前进；
其中，所述步骤S4中所述清洁机器人沿所述障碍物周向清扫包括以下步骤：
步骤S41：所述清洁机器人与所述障碍物第一侧面接触，调节自身前进方向至与所述第一侧面相平行的位置，继续前进第二距离D后离开所述第一侧面到达转向点，第二距离D通过第一公式确定：
D = s × cosα + r，其中，r为所述清洁机器人机身的半径，s为所述清洁机器人中心轴线至所述第一侧面边沿之间的距离，α为所述清洁机器人中心轴线和所述第一侧面边沿连线与所述第一侧面的夹角；
步骤S42：所述清洁机器人调节自身前进方向至与第二侧面相平行的位置，并继续前进至离开所述第二侧面的位置，重复本步骤直至返回至与所述障碍物所述第一侧面的接触位置。
2.根据权利要求1所述的清洁机器人控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述清洁机器人沿所述障碍物周向清扫时记录所述障碍物的轮廓和位置信息。
3.根据权利要求1所述的清洁机器人控制方法，其特征在于：所述步骤S41中，若存在其他障碍物阻挡，致使所述清洁机器人无法沿所述障碍物的所述第一侧面前进第二距离时，所述清洁机器人与所述其他障碍物接触后，调节自身前进方向至与所述其他障碍物所述第一侧面相平行的位置，继续沿所述其他障碍物的周向清扫。
4.根据权利要求1-3任一项所述的清洁机器人控制方法，其特征在于：所述步骤S41中，所述清洁机器人以自身中心轴线为圆心旋转扫掠一周，测量所述第一侧面的延伸方向，所述清洁机器人基于所述第一侧面的延伸方向，调整自身前进方向至与所述第一侧面平行的位置。
5.根据权利要求1所述的清洁机器人控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述目标点的设置包括以下步骤：
步骤S31：获取所述清洁机器人的清扫宽度W和两条所述区域边界的长度L 1和L 2，依据第二公式计算所述目标点的数量m，所述第二公式为：
Figure 371563DEST_PATH_IMAGE001
，其中，MAX(L 1,L 2)是返回L 1和L 2中数值较大的参数，ceil(z )是返回一个不小于z的最小整数。
6.根据权利要求1所述的清洁机器人控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述清洁机器人在两个相对所述目标点之间移动时保持自身与房间一侧墙壁的距离恒定。
7.根据权利要求6所述的清洁机器人控制方法，其特征在于：所述清洁机器人的移动路径与房间墙壁之间出现障碍物，所述清洁机器人与所述障碍物保持恒定距离c，所述恒定距离c通过第三公式获得，所述第三公式为：
c = c 1－c 2，其中，c 1为所述移动路径距房间墙壁之间的距离，c 2为所述障碍物远离墙体的侧面与墙体之间的距离。
8.一种清洁机器人控制系统，用于实现权利要求1-7任一项所述的清洁机器人控制方法，其特征在于：包括中央处理模块、存储模块、行驶模块、路线生成模块和距离检测模块，所述中央处理模块通过所述行驶模块驱动所述清洁机器人移动，所述存储模块用于存储用户数据和房间地图信息，所述路线生成模块用于生成所述清洁机器人的清扫路线，所述距离检测模块用于检测所述清洁机器人距其周围障碍物之间的距离。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005339408A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Toshiba Corp 自走式ロボット及びその制御方法
CN110026978A (zh) * 2019-02-28 2019-07-19 上海宇航系统工程研究所 一种电力巡检机器人的控制系统及工作方法
CN111067439A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 深圳飞科机器人有限公司 障碍物处理方法以及清洁机器人
CN111324114A (zh) * 2020-01-22 2020-06-23 南宁职业技术学院 扫地机器人及其路径规划方法
CN111736616A (zh) * 2020-08-27 2020-10-02 北京奇虎科技有限公司 扫地机器人的避障方法、装置、扫地机器人及可读介质
CN111938519A (zh) * 2020-08-19 2020-11-17 南京工程学院 一种扫拖一体机器人清洁路径规划方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005339408A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Toshiba Corp 自走式ロボット及びその制御方法
CN110026978A (zh) * 2019-02-28 2019-07-19 上海宇航系统工程研究所 一种电力巡检机器人的控制系统及工作方法
CN111067439A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 深圳飞科机器人有限公司 障碍物处理方法以及清洁机器人
CN111324114A (zh) * 2020-01-22 2020-06-23 南宁职业技术学院 扫地机器人及其路径规划方法
CN111938519A (zh) * 2020-08-19 2020-11-17 南京工程学院 一种扫拖一体机器人清洁路径规划方法
CN111736616A (zh) * 2020-08-27 2020-10-02 北京奇虎科技有限公司 扫地机器人的避障方法、装置、扫地机器人及可读介质

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