【技术实现步骤摘要】
行走机器人、控制行走机器人的方法和行走机器人系统
本专利技术涉及一种行走机器人，更具体地，涉及一种能够在预定操作区域内进行作业的行走机器人、控制该行走机器人的方法以及包括该行走机器人的行走机器人系统。
技术介绍
目前市场上存在各种各样的行走机器人，如用于割草的机器人、用于扫地的机器人和用于拖地的机器人等。以割草机器人为例，主流的割草机器人通常采用沿随机路径行走的模式进行割草作业。这种沿随机路径行走的割草模式能够较好地满足规则草坪的修剪，然而，要达到一定的遍历程度(例如至少99％遍历)，需要较长的时间。并且，这种割草模式会使得大量区域被重复性修剪，从而造成能源利用率低下和设备加速折旧。针对上述问题，本领域已经提出了一些按照规则路径行走的行走机器人。例如，可以在割草机器人上安装高精度的定位装置(如GPS模块)。通过定位装置的精确定位，割草机器人能够按照预定的规则路径，例如往复曲折路线或螺旋路线等，行走，从而实现高效率遍历的效果。然而，这种高效率遍历的效果主要依赖于割草机器人上安装的定位装置的高精度，这使得这种割草机器人的...
【技术保护点】
1.一种行走机器人，包括：/n主体；以及/n控制机构，其被配置为执行如下操作，包括：/n控制所述主体沿着预定操作区域的边界线行走，并且对行走路径进行采样以获取所述边界线上的所有边界采样点的集合的数据，以及/n根据在所述边界线上获取的边界采样点的集合，确定针对所述预定操作区域的边界特征点的数量阈值或数量阈值范围，并且从所述边界采样点的集合中选择满足所述数量阈值或数量阈值范围的多个边界采样点作为边界特征点，以形成所述预定操作区域的地图信息，所述地图信息包括所述多个边界特征点的坐标。/n
【技术特征摘要】
1.一种行走机器人，包括：
主体；以及
控制机构，其被配置为执行如下操作，包括：
控制所述主体沿着预定操作区域的边界线行走，并且对行走路径进行采样以获取所述边界线上的所有边界采样点的集合的数据，以及
根据在所述边界线上获取的边界采样点的集合，确定针对所述预定操作区域的边界特征点的数量阈值或数量阈值范围，并且从所述边界采样点的集合中选择满足所述数量阈值或数量阈值范围的多个边界采样点作为边界特征点，以形成所述预定操作区域的地图信息，所述地图信息包括所述多个边界特征点的坐标。
2.如权利要求1所述的行走机器人，其中从所述边界采样点的集合中选择满足所述数量阈值或数量阈值范围的多个边界采样点作为边界特征点包括：
设定用于所述预定操作区域的曲率阈值；
对所述边界采样点的集合进行曲线拟合以计算每个边界采样点的曲率，并将每个边界采样点的曲率分别与所述曲率阈值进行比较以确定所有边界采样点中曲率大于所述曲率阈值的第一数量的边界采样点；
将所述第一数量与所述数量阈值或数量阈值范围进行比较以确定所述第一数量是否满足所述数量阈值或所述数量阈值范围；以及
响应于确定所述第一数量满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，将所述第一数量的边界采样点选择为所述边界特征点。
3.如权利要求2所述的行走机器人，其中所述操作还包括：
响应于确定所述第一数量不满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，确定所述边界采样点的集合的至少两个不同的真子集，其中每个真子集的元素个数相同，为n-(k-1)，其中n是所述边界采样点的集合中的边界采样点的数量，k是所述至少两个真子集的数量，k≥2；
将所述至少两个真子集中的边界采样点的曲率分别与所述曲率阈值进行比较，以分别确定所述至少两个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量；
确定所述至少两个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量是否满足所述数量阈值或所述数量阈值范围；以及
响应于确定所述至少两个真子集中的一个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，将所述真子集中满足所述数量阈值或所述数量阈值范围的边界采样点选择为所述边界特征点，或者
响应于确定所述至少两个真子集中的多于一个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量都满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，选择所述多于一个真子集中的任意一个中的边界采样点作为所述边界特征点。
4.如权利要求3所述的行走机器人，其中所述操作还包括：
响应于确定所述至少两个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量都不满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，确定所述边界采样点的集合的至少三个不同的真子集，其中每个真子集的元素个数相同，为n-(l-1)，其中n是所述边界采样点的集合中的边界采样点的数量，l是所述至少三个真子集的数量，并且l>k；
将所述至少三个真子集中的边界采样点的曲率分别与所述曲率阈值进行比较，以分别确定所述至少三个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量；
确定所述至少三个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量是否满足所述数量阈值或所述数量阈值范围；以及
响应于确定所述至少三个真子集中的一个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，将满足所述数量阈值或所述数量阈值范围的所述真子集中的边界采样点选择为所述边界特征点，或者
响应于确定所述三个真子集中的多于一个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量都满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，选择所述多于一个真子集中的任意一个中的边界采样点作为所述边界特征点。
5.如权利要求2所述的行走机器人，其中所述操作还包括：
响应于确定所述第一数量不满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，确定所述边界采样点的集合的至少两个真子集，其中每个真子集的元素互不相同，并且每个真子集的元素个数基本上等于所述集合的元素个数的1/k，其中k是所述至少两个真子集的数量，k≥2；
将所述至少两个真子集中的边界采样点的曲率分别与所述曲率阈值进行比较，以分别确定所述至少两个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量；
确定所述至少两个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量是否满足所述数量阈值或所述数量阈值范围；以及
响应于确定所述至少两个真子集中的一个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，将所述真子集中满足所述数量阈值或所述数量阈值范围的边界采样点选择为所述边界特征点，或者
响应于确定所述至少两个真子集中的多于一个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量都满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，选择所述多于一个真子集中的任意一个中的边界采样点作为所述边界特征点。
6.如权利要求5所述的行走机器人，其中所述操作还包括：
响应于确定所述至少两个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量都不满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，确定所述边界采样点的集合的至少三个真子集，其中每个真子集的元素互不相同，并且每个真子集的元素个数基本上等于所述集合的元素个数的1/l，其中l是所述至少三个真子集的数量，并且l>k，
将所述至少三个真子集中的边界采样点的曲率分别与所述曲率阈值进行比较，以分别确定所述至少三个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量；
确定所述至少三个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量是否满足所述数量阈值或所述数量阈值范围；以及
响应于确定所述至少三个真子集中的一个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，将满足所述数量阈值或所述数量阈值范围的所述真子集中的边界采样点选择为所述边界特征点，或者
响应于确定所述三个真子集中的多于一个真子集中曲率大于所述曲率阈值的边界采样点的数量都满足所述数量阈值或所述数量阈值范围，选择所述对于一个真子集中的任意一个中的边界采样点作为所述边界特征点。
7.如权利要求如权利要求3至6中任一项所述的行走机器人，其中每个真子集中的相邻元素之间的间距基本上相等。
8.如权利要求1所述的行走机器人，其中所述操作还包括：
基于所述特定操作区域内的边界采样点的坐标确定所述特定操作区域的边界线或其一部分基本上平滑，或者当从所述特定操作区域内的边界采样点中无法找到满足所述数量阈值或数量阈值范围的边界特征点时，确定所述特定操作区域或该部分具有基本上平滑的边界线；以及
从所述基本上平滑的边界线上随机选择满足所述数量阈值或数量阈值范围的点作为所述边界特征点。
9.如权利要求8所述的行走机器人，其中所述边界特征点均匀分布在所述基本上平滑的边界线上。
10.如权利要求1至9中任一项所述的行走机器人，其中所述控制机构还包括：
里程获取模块，其被配置为获取所述行走机器人的行走里程；以及
方向获取模块，其被配置为获取所述行走机器人的航向偏转角度，
其中所述控制机构对所述边界线进行采样包括：每间隔预定里程或预定时间对所述边界线进行采样，并且根据所述里程获取模块获取的行走里程和所述方向获...
【专利技术属性】
技术研发人员：马妙武，
申请(专利权)人：上海丛远机械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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