一种清洁机器人及清洁机器人的路径优化方法技术

本发明专利技术提供了一种清洁机器人及清洁机器人的路径优化方法，其中，方法包括：确定至少两个待清洁区域；确定各待清洁区域的清洁模式；对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁。本发明专利技术通过对每一待清洁区域确定一清洁模式，可以减少折返次数和碰撞次数，提高清洁效率，延长清洁机器人寿命，减少对家具和墙壁的损伤。

A Path Optimization Method for Clean Robot and Clean Robot

【技术实现步骤摘要】
一种清洁机器人及清洁机器人的路径优化方法
本专利技术属于机器人路径规划领域，尤其涉及一种清洁机器人及清洁机器人的路径优化方法。
技术介绍
近年来，清洁机器人得到了快速的发展，对于这类机器人来说，最重要的一点就是实现对未知环境的清洁。目前大部分清洁机器人主要有以下问题：第一，清洁机器人运动过程中重复路线较多、遗漏清洁的区域较多，导致清洁的效率不高；第二，清洁机器人与室内家具或墙壁的碰撞次数过多，很多不必要的碰撞导致家具和清洁机器人本身都受到碰撞损伤。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，本专利技术一实施例中，提供了一种清洁机器人的路径优化方法，包括：确定至少两个待清洁区域；确定各待清洁区域的清洁模式；对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁。优选地，根据工作场景地图确定所述待清洁区域。优选地，在确定各待清洁区域的清洁模式之前还包括：对于每一待清洁区域，判断该待清洁区域是否为不规则区域，若是，则对该待清洁区域进行分割处理，得到多个规则的待清洁区域。优选地，根据预先设置的、控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令确定所述待清洁区域；和/或根据用户输入的坐标范围确定所述待清洁区域；和/或根据测距传感器测得的信息确定所述待清洁区域。优选地，对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁之前还包括：根据待清洁区域的分布特性和/或清洁机器人与待清洁区域之间的距离确定待清洁区域的清洁顺序，其中，所述待清洁区域的分布特性包括待清洁区域的形状和/或边界尺寸，和/或待清洁区域内部障碍物的形状和/或边缘尺寸；按清洁顺序对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁。优选地，根据各待清洁区域的分布特性及清洁机器人当前位置确定各待清洁区域的清洁模式，其中，所述待清洁区域的分布特性包括待清洁区域的形状和/或边界尺寸，和/或待清洁区域内部障碍物的形状和/或边缘尺寸。优选地，若所述待清洁区域的分布特性包括待清洁区域的形状和/或边界尺寸，对于每一待清洁区域，根据该待清洁区域的分布特性及清洁机器人当前位置确定该待清洁区域的清洁模式的过程包括：根据该待清洁区域的形状和/或边界尺寸、清洁机器人的当前位置确定最优边界及最优端点；将最优端点设置为清洁起始点，根据最优边界的方向确定清洁方向。优选地，根据该待清洁区域的形状和/或边界尺寸、清洁机器人的当前位置确定最优边界的过程包括：根据该待清洁区域的形状和/或边界尺寸、清洁机器人当前的位置计算该待清洁区域边界的权值；将权值最大的该待清洁区域边界作为最优边界。优选地，通过如下任一公式计算该待清洁区域边界的权值：y＝Δd-l/2；(1)y＝l2/Δd；(2)y＝l+l/Δd；(3)其中，y为边界权值，l为边界长度，Δd为清洁机器人的当前位置与边界中点之间的距离。优选地，若待清洁区域的分布特性包括待清洁区域的形状和/或边界尺寸和待清洁区域内部障碍物的形状和/或边缘尺寸，对于每一待清洁区域，根据该待清洁区域的分布特性及清洁机器人当前位置确定该待清洁区域的清洁模式的过程包括：根据该待清洁区域的分布特性确定该待清洁区域内部障碍物总面积占该待清洁区域面积的比例，该待清洁区域内部最大障碍物的面积占所述障碍物总面积的比例，该待清洁区域内部最大障碍物的面积占该待清洁区域面积的比例，若三个比例至少一个满足预定条件，则根据清洁机器人当前位置及最大障碍物的最大长度确定该待清洁区域的最优边界；根据最优边界的方向确定清洁方向。优选地，将最优边界中距离清洁机器人最近的端点设定为最优端点，将最优端点设置为清洁起始点。优选地，所述清洁方向包括：第一清洁方向及第二清洁方向，其中，所述第一清洁方向与所述第二清洁方向相反。优选地，确定清洁方向之后还包括：确定第一清洁方向上的第一转向，第二清洁方向上的第二转向，其中，第一转向与第二转向相反。优选地，对于每一待清洁区域，对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁的过程包括：S510，控制清洁机器人运行至该待清洁区域的清洁起始点；S511，控制清洁机器人沿第一清洁方向运行至与待清洁区域的边界或所述待清洁区域内的障碍物相遇；S512，控制清洁机器人向第一转向转向至与相遇的所述边界方向相同的第一偏移方向继续运行第一偏移长度，向第一转向转向至所述第二清洁方向；S513，控制清洁机器人沿第二清洁方向运行至与待清洁区域的边界或所述待清洁区域内的障碍物相遇；S514，控制清洁机器人向第二转向转向至与相遇的所述边界方向相同的第二偏移方向继续运行第二偏移长度，向第二转向转向至所述第一清洁方向；S515，重复步骤S511至S514，直至清洁机器人下一次转向将要越过待清洁区域的边界或下一次转向将要重复清洁已清洁区域，结束当前清洁模式。优选地，所述第一偏移长度为沿所述第一偏移方向运行轨迹在第一或第二清洁方向垂线上的投影长度；和/或所述第二偏移长度为沿所述第二偏移方向运行轨迹在第一或第二清洁方向垂线上的投影长度。优选地，若清洁机器人运行至所述清洁起始点的过程中遇到障碍物，则控制清洁机器人沿所述障碍物的边缘运行预定时间，同时记录遇到障碍物的次数，若遇到障碍物的次数小于预定阈值，则继续沿所述障碍物的边缘运行，否则，重新确定最优边界及最优边界的最优端点。优选地，若清洁机器人在沿当前清洁方向运行时遇到障碍物，则控制清洁机器人沿所述障碍物的边缘运行，计算沿所述障碍物边缘运行的轨迹在当前清洁方向垂线上的投影长度，若该投影长度等于预定长度，则转向至当前清洁方向相反的清洁方向继续运行，若该投影长度等于0，则转向至当前清洁方向继续运行。优选地，结束当前清洁模式后还包括：判断该待清洁区域内是否还有其它未清洁区域，若存在，则控制清洁机器人对所述未清洁区域进行清洁。本专利技术还提供了一种清洁机器人，包括：障碍感测模块、运动模块、定位模块及控制模块；所述障碍感测模块连接控制模块，用于感测障碍物信息；所述运动模块连接所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下驱动所述清洁机器人移动；所述定位模块连接所述控制模块，用于提供清洁机器人的当前位置；所述控制模块用于执行上述任一实施例所述的清洁机器人的路径优化方法。优选地，所述障碍感测模块为碰撞传感器、红外传感器、接近传感器、超声波传感器、激光测距传感器及断崖传感器中的一个或多个。本专利技术可以高效地实现待清洁区域的清洁，在多于一个待清洁区域时，尤其是多个待清洁区域的形状、尺寸等分布特性不同的情况下，在各待清洁区域以对其最优的清洁模式进行清洁，可以减少折返次数和碰撞次数，提高清洁效率，延长清洁机器人寿命，减少对家具和墙壁的损伤。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1A及图1B为本专利技术实施例的清洁机器人路径优化方法的流程图；图2A至图2C为本专利技术实施例的待清洁区域分割示意图；图3为本专利技术实施例的计算待清洁区域各边界权值的示意图；图4为本专利技术实施例的清洁机器人的构成图；图5A至图5I为本专利技术一具体实施例的清洁机器人路径优化时的示意图。图6A至图6C为本专利技术一具体实施例的清洁机器人路径优化时的示意图。具体实施方式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁机器人的路径优化方法，其特征在于，包括：确定至少两个待清洁区域；确定各待清洁区域的清洁模式；对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁。

【技术特征摘要】
1.一种清洁机器人的路径优化方法，其特征在于，包括：确定至少两个待清洁区域；确定各待清洁区域的清洁模式；对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁之前还包括：根据待清洁区域的分布特性和/或清洁机器人与待清洁区域之间的距离确定待清洁区域的清洁顺序，其中，所述待清洁区域的分布特性包括待清洁区域的形状和/或边界尺寸，和/或待清洁区域内部障碍物的形状和/或边缘尺寸；按清洁顺序对待清洁区域以所述待清洁区域的清洁模式进行清洁。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各待清洁区域的分布特性及清洁机器人当前位置确定各待清洁区域的清洁模式，其中，所述待清洁区域的分布特性包括待清洁区域的形状和/或边界尺寸，和/或待清洁区域内部障碍物的形状和/或边缘尺寸。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述待清洁区域的分布特性包括待清洁区域的形状和/或边界尺寸，对于每一待清洁区域，根据该待清洁区域的分布特性及清洁机器人当前位置确定该待清洁区域的清洁模式的过程包括：根据该待清洁区域的形状和/或边界尺寸、清洁机器人的当前位置确定最优边界及最优端点；将最优端点设置为清洁起始点，根据最优边界的方向确定清洁方向。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若待清洁区域的分布特性包括待清洁区域的形状和/或边界尺寸和待清洁区域内部障碍物的形状和/或边缘尺寸，对于每一待清洁区域，根据该待清洁区域的分布特性及清洁机器人当前位置确定该待清洁区域的清洁模式的过程包括：根据该待清洁区域的分布特性确定该待清洁区域内部障碍物总面积占该待清洁区域面积的比例，该待清洁区域内部最大障碍物的面积占所述障碍物总面积的比例，该待清洁区域内部最大障碍物的面积占该待清洁区域面积的比例，若三个比例至少一个满足预定条件，则根据清洁机器人当前位置及最大障碍物的最大长度确定该待清洁区域的最优边界；根据最优边界的方向确定清洁方向。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述清洁方向包括：第一清洁...

【专利技术属性】
技术研发人员：许思晨，张一茗，陈震，
申请(专利权)人：速感科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11