CN1883889A - 一种适用于清洁机器人的路径规划 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在于它包括任意组合的等距螺旋线模式、沿墙模式和随机模式，机器人在作业过程中这三种模式是组合运用的。等距螺旋线模式为等距螺旋线，渐开线或类似的由内而外或由外而内的螺旋状运动。沿墙模式可以是沿着墙壁也可以是沿着有墙壁特征的物体表面运行。沿墙模式中，对墙壁的判断是用传感器实现的。所述传感器为红外光电传感器、超声波传感器、光电遮断器或其它可以识别物体表面的传感器。机器人在作业过程中三种模式是组合循环进行的。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种机器人路径规划，特别是一种适用于清洁机器人的路径规划。
背景技术
随着科技的发展，家电产品已逐渐走向了智能化时代。特别是一些具备一定功用的机器人也已走向家庭。如：机器人吸尘器等。然而自行走机器人吸尘器的作业规划(路径规划)一直是此项目中的技术难点。直接影响着机器人的工作效率。目前的此类产品大都采用一种效率极低的随机模式。机器人要完成工作需要大量的时间和耗费大量能源。而采用陀螺仪定位或电子地图定位的方法则大大增加了成本，产品的价格很难被一般的家庭所接受。
发明内容
针对上述问题。本发明公开了一种适用于清洁机器人的路径规划。本路径规划可以在较短时间内高效地完成作业。而且对硬件要求不高，机器人结构简单，成本低。
本发明路径规划包括等距螺旋线模式，沿墙模式以及随机模式。
一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在于它包括任意组合的等距螺旋线模式、沿墙模式和随机模式，机器人在作业过程中这三种模式是组合运用的。
根据本发明，所述等距螺旋线模式为等距螺旋线，渐开线或类似的由内而外或由外而内的螺旋状运动。
所述的等距螺旋线模式是指机器人围绕一个原点由内而外作等距螺旋线运动。其运行轨迹为一个近似的等距螺旋线。
根据本发明，所述沿墙模式可以是沿着墙壁也可以是沿着有墙壁特征的物体表面运行。
根据本发明，所述的随机模式是指机器人在一定时间内的运行轨迹是随机的，即它运行的方向，碰到障碍后旋转的角度都是随机的。
根据本发明，所述沿墙模式中，对墙壁的判断是用传感器实现的。
根据本发明，所述传感器为红外光电传感器、超声波传感器、光电遮断器或其它可以识别物体表面的传感器。
根据本发明，所述机器人在作业过程中三种模式是组合循环进行的。
本发明可以运用于机器人吸尘器、机器人清洁机及清洁机器人等具有一定功用的家用机器人。
附图说明
图1是等距螺旋线模式示意图。
图2是沿墙模式示意图。
图3是沿墙轨迹示意图。
图4是路径规划的流程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式详述本发明：
如图4所示，当清洁机器人被放置在房间中并被启动开始工作时，首先进行等距螺旋线运动，其螺距大小等同于机器自身的有效清洁宽度。等距螺旋线模式一直运行到碰到障碍为止。这里所说的障碍包括一般的障碍和悬崖类障碍。当遇到障碍时机器退出等距螺旋线模式同时进入沿墙模式。当机器碰到障碍时，开始依靠自身的墙壁传感器找到墙，并沿着墙壁运行，即机器自动调整方向维持沿墙传感器得到持续的信号，如图3所示：当沿墙传感器收到墙壁信号时向前行走，如果信号丢失，立刻调整驱动轮速度使机器转向，直到重新找到墙壁信号，这样机器运行的轨迹实际就是一条蛇行曲线。此模式的运行依靠时间来控制。此时间由机器的运行方案决定。即当用户选择了不同大小的房间时，沿墙模式采用对应的定时来控制，当时间到时机器退出沿墙模式进行随机的运行模式，随机运行模式同样由时间决定，当时间到时，机器进入下一循环的等距螺旋线模式，即又开始下一循环，直到总的定时完成。
由于房间的墙壁周长是有限的。所以当机器第二次及以后的等距螺旋线模式结束时，即碰到障碍时，是否进入沿墙模式也是随机的。它可能又一次进入沿墙模式也可能进入随机模式。
而且当机器等距螺旋线模式结束时，它碰到的可能是墙壁也可能是桌椅等其它障碍。这时机器进入沿墙模式就需要对障碍进行判断，如果沿墙传感器传来的信号在短时内多次丢失，则机器认定它所碰到的并非墙壁，直接退出沿墙模式。
综上所述，清洁机器人在作业过程中，循环地进行三种运行模式直到定时到为止。经过验证，这种组合的运行模式是在不增加成本的条件下，最有效的作业规划，能在短时间内达到很高的覆盖率。
Claims (7)
1、一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在于它包括任意组合的等距螺旋线模式、沿墙模式和随机模式，机器人在作业过程中这三种模式是组合运用的。
2、根据权利要求1所述一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在于等距螺旋线模式为等距螺旋线，渐开线或类似的由内而外或由外而内的螺旋状运动。
3、根据权利要求1所述一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在沿墙模式是沿着墙壁或沿着有墙壁特征的物体表面运行。
4、根据权利要求1所述一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在于所述的随机模式是指机器人在一定时间内的运行轨迹是随机的，即它运行的方向，碰到障碍后旋转的角度都是随机的。
5、根据权利要求3所述的一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在于沿墙模式中，对墙壁的判断是用传感器实现的。
6、根据权利要求5所述的一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在于所述传感器为红外光电传感器、超声波传感器、光电遮断器或其它可以识别物体表面的传感器。
7、根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种适用于清洁机器人的路径规划，其特征在于机器人在作业过程中三种模式是组合循环进行的。
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