分区遍历方法、清扫方法及其扫地机器人技术

本发明专利技术实施例提供了一种分区遍历方法、清扫方法及其扫地机器人。该分区遍历方法包括：栅格化分区内的位置信息以形成对应的分区栅格地图；查找在所述分区栅格地图中的边缘栅格；所述边缘栅格为紧贴所述分区边缘的栅格；沿预设的搜索方向，查找在所述分区内所有的连续线段；所述连续线段为从一个边缘栅格沿搜索方向连续延伸至另一个边缘栅格的线段；依次匹配相邻的连续线段，形成至少一个连通区域。其利用栅格化的方式，以SLAM模块提供的定位信息和栅格地图为基础，就可以使扫地机器人等设备可以很好的完成遍历单个分区的任务，具有良好的应用前景。

Zoning Traverse Method, Cleaning Method and Sweeping Robot

The embodiment of the present invention provides a zoning traversal method, a cleaning method and a sweeping robot. The partition traversal method includes: rasterizing the position information in the partition to form a corresponding partition grid map; searching the edge grid in the partition grid map; the edge grid is a grid close to the edge of the partition; searching all the continuous line segments in the partition along the preset search direction; and the continuous line segments are connected along the search direction from an edge grid. A line segment extending to another edge grid is matched successively to form at least one connected region. Based on the location information and raster map provided by SLAM module, the scavenging robot and other devices can complete the task of traversing a single partition very well, which has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
分区遍历方法、清扫方法及其扫地机器人
本专利技术涉及自动化控制
，尤其涉及一种分区遍历方法、清扫方法及其扫地机器人。
技术介绍
当机器人处于一个未知环境时，其通常使用SLAM(simultaneouslocalizationandmapping，即时定位与地图构建)来完成环境探索任务，让机器人逐步描绘出此环境完全的地图，不受障碍行进到各个可进入的角落或者区域。基于SLAM构建的地图及机器人的定位信息，机器人可以更有效率的执行相应的工作任务。对于很多的工作任务而言(例如扫地机器人需要执行的清扫工作任务)，机器人都需要实现遍历某个区域的目标。亦即，需要保证自己经过的路线可以完全的覆盖目标区域，不存在遗漏的位置。在实际应用过程中，一方面机器人所面临的未知环境总是复杂的，甚至可能是会发生变化的(例如出现障碍物移动等的情况)，需要机器人能够提供强大的感知环境的能力(如更多数量和种类的传感器、更强性能的处理器等)。另一方面，人们总是期待机器人能够具有更低的生产成本、更小的体积以及其它一些保证机器人实用性的特点，这对于机器人感知环境的能力会造成很大的限制。因此，如何确保机器人可靠、有效率的在这些复杂变化的工作区域实现遍历的目标仍然是一个挑战和迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种分区遍历方法、清扫方法及其扫地机器人，旨在解决现有技术中机器人无法可靠、有效率的完成分区遍历的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：一种分区遍历方法。所述分区遍历方法包括：栅格化分区内的位置信息以形成对应的分区栅格地图；查找在所述分区栅格地图中的边缘栅格；所述边缘栅格为紧贴所述分区边缘的栅格；沿预设的搜索方向，查找在所述分区内所有的连续线段；所述连续线段为从一个边缘栅格沿搜索方向连续延伸至另一个边缘栅格的线段；依次匹配相邻的连续线段，形成至少一个连通区域。可选地，所述方法还包括：获取实时的位置信息和全局栅格地图；在所述全局栅格地图内确定至少一个封闭的分区。可选地，所述全局栅格地图内的每个栅格均具有对应的属性；所述属性包括：分区边界栅格、可通过栅格、障碍栅格以及未知栅格。可选地，所述在所述全局栅格地图内确定至少一个封闭的分区，具体包括：根据预设的分区规划，确定若干个分区边界栅格；判断相邻的两个分区边界栅格之间的位置差是否大于预设的分辨率；若是，在所述相邻的分区边界栅格之间，插入一个或者多个分区边界栅格以形成封闭的分区。可选地，在所述相邻的分区边界栅格之间插入一个或者多个分区边界栅格，具体包括：根据当前位姿与上一个位姿之间的行列差值补充插入对应数量的分区边界栅格。可选地，所述位置信息通过三元数组(x_f，y_f，th_f)表示；所述分区栅格地图内的栅格通过二元数组(x_i，y_i)表示；其中，x_f为横坐标数值、y_f为纵坐标数值、th_f为偏航角；x_i为栅格所在列，y_i为栅格所在行。可选地，所述栅格化分区内部的位置信息以形成分区栅格地图，具体包括：按照如下所示的转换公式，将浮点型数值的位置信息转换为整型数值的栅格位置：origin_x_i＝w-int(origin_x_f/res+0.5)；origin_y_i＝h-int(origin_y_f/res+0.5)；x_i＝origin_x_i-(x_f+0.5)/res；y_i＝origin_y_i-(y_f+0.5)/res；其中，w为全局栅格地图的总行数，h为全局栅格地图的总列数，(origin_x_f，origin_y_f)为初始位置信息、(origin_x_i，origin_y_i)为初始位置信息对应的初始栅格，int为向下取整函数，res为分辨率。可选地，所述查找在所述分区栅格地图中的边缘栅格，具体包括：确定所述分区围成的区域内y的最大值和最小值；y为栅格的所在列；在y的取值范围内，逐行搜索在所述分区内x的最大值和最小值；所述边缘栅格为x取最大值和最小值时的栅格，x为栅格的所在行。可选地，所述沿预设的搜索方向，查找在所述分区内所有的连续线段，具体包括：以一个栅格为步长，沿所述分区栅格地图的列方向搜索位于所述分区内的连续线段；判断所述连续线段的长度是否大于预设分辨阈值；若否，去除所述连续线段。可选地，所述依次匹配相邻的连续线段，形成至少一个连通区域，具体包括：沿预设的匹配顺序，判断位于相邻两列的连续线段之间是否连通直至遍历所有的连续线段；将不同列之间，相互连通的一个或者多个连续线段组成一个所述连通区域。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供以下技术方案：一种清扫方法。所述清扫方法包括：应用如上所述的分区遍历方法，形成至少一个连通区域；确定所述连通区域为可清扫区域，依次序对所述可清扫区域进行清扫。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供以下技术方案：一种扫地机器人，包括行走机构、环境传感器以及清扫机构。其中，所述扫地机器人基于所述环境传感器，应用如上所述的清扫方法，控制所述行走机构在连通的可清扫区域内移动的同时，使用清扫机构对至少一个分区进行清扫。与现有技术相比较，本专利技术实施例提供的区域划分方法提供了一种高效并且可靠的分区遍历方法。其利用栅格化的方式，以SLAM模块提供的定位信息和栅格地图为基础，就可以快速的寻找到特定区域范围内所有的连通区域，以使得扫地机器人等设备可以很好的完成遍历单个分区的任务。【附图说明】一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本专利技术实施例提供的应用环境示意图；图2为本专利技术实施例提供的扫地机器人的功能框图；图3为本专利技术实施例提供的控制芯片的硬件框图；图4为本专利技术实施例提供的全局栅格地图的示意图；图5为本专利技术实施例提供的分区遍历方法的方法流程图；图6为本专利技术另一实施例提供的分区遍历方法的方法流程图。【具体实施方式】为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”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专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本专利技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本专利技术不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。SLAM(simultaneouslocalizationand本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分区遍历方法，其特征在于，包括：栅格化分区内的位置信息以形成对应的分区栅格地图；查找在所述分区栅格地图中的边缘栅格；所述边缘栅格为紧贴所述分区边缘的栅格；沿预设的搜索方向，查找在所述分区内所有的连续线段；所述连续线段为从一个边缘栅格沿搜索方向连续延伸至另一个边缘栅格的线段；依次匹配相邻的连续线段，形成至少一个连通区域。

【技术特征摘要】
1.一种分区遍历方法，其特征在于，包括：栅格化分区内的位置信息以形成对应的分区栅格地图；查找在所述分区栅格地图中的边缘栅格；所述边缘栅格为紧贴所述分区边缘的栅格；沿预设的搜索方向，查找在所述分区内所有的连续线段；所述连续线段为从一个边缘栅格沿搜索方向连续延伸至另一个边缘栅格的线段；依次匹配相邻的连续线段，形成至少一个连通区域。2.根据权利要求1所述的分区遍历方法，其特征在于，所述方法还包括：获取实时的位置信息和全局栅格地图；在所述全局栅格地图内确定至少一个封闭的分区。3.根据权利要求2所述的分区遍历方法，其特征在于，所述全局栅格地图内的每个栅格均具有对应的属性；所述属性包括：分区边界栅格、可通过栅格、障碍栅格以及未知栅格。4.根据权利要求3所述的分区遍历方法，其特征在于，所述在所述全局栅格地图内确定至少一个封闭的分区，具体包括：根据预设的分区规划，确定若干个分区边界栅格；判断相邻的两个分区边界栅格之间的位置差是否大于预设的分辨率；若是，在所述相邻的分区边界栅格之间，插入一个或者多个分区边界栅格以形成封闭的分区。5.根据权利要求4所述的分区遍历方法，其特征在于，在所述相邻的分区边界栅格之间插入一个或者多个分区边界栅格，具体包括：根据当前位姿与上一个位姿之间的行列差值补充插入对应数量的分区边界栅格。6.根据权利要求2所述的分区遍历方法，其特征在于，所述位置信息通过三元数组(x_f，y_f，th_f)表示；所述分区栅格地图内的栅格通过二元数组(x_i，y_i)表示；其中，x_f为横坐标数值、y_f为纵坐标数值、th_f为偏航角；x_i为栅格所在列，y_i为栅格所在行。7.根据权利要求6所述的分区遍历方法，其特征在于，所述栅格化分区内部的位置信息以形成分区栅格地图，具体包括：按照如下所示的转换公式，将浮点型数值的位置信息转换为整型数值的栅格位置：origin_x_i＝w-int(origin_x_f/re...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，
申请(专利权)人：深圳市银星智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44