一种回旋状路径规划方法、芯片及清洁机器人技术

本发明专利技术公开一种回旋状路径规划方法、芯片及清洁机器人，该回旋状路径规划方法的执行主体是清洁机器人，清洁机器人在执行该回旋状路径规划方法之前已经在地图中标记出墙体的轮廓，其中，地图用于反映待清扫区域的位置特征；该回旋状路径规划方法包括：选择与墙体的轮廓线的垂直距离满足预设起点个件的位置点作为清扫起点；其中，墙体的轮廓线是待清扫区域的部分边界线；从清扫起点开始，在待清扫区域内进行回旋状路径规划，使得规划出的回旋状路径周期性地覆盖待清扫区域；其中，规划出的回旋状路径存在一部分拐弯路径比另一部分拐弯路径远离墙体，规划出的回旋状路径存在的直线路径平行于待清扫区域的最长的边界线。径平行于待清扫区域的最长的边界线。径平行于待清扫区域的最长的边界线。

【技术实现步骤摘要】
一种回旋状路径规划方法、芯片及清洁机器人


[0001]本专利技术涉及路径规划的
，尤其涉及一种回旋状路径规划方法、芯片及清洁机器人。

技术介绍

[0002]对于人工智能及目标探测与识别、多传感器测量和环境感知技术的日臻成熟，对于目标探测与识别，环境感知是必要前提，而目标探测是环境感知的重要组成部分，常见的目标探测传感器分为：(1)激光测距图像传感器，通过发射波长各异的光波，然后采集发射波的回波信号获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息，生成目标多维度图像，可以获取目标的距离数据，且不容易受到光照、烟雾、环境的影响，但是无法感知目标的状态，比如一些可移动的障碍物产生的阻挡效果没有被及时感测出；(2)相机可以获取更为丰富的色彩信息，能够识别长宽高和颜色等物体的基本状态属性，且具有更高的隐蔽性，但容易受到光照、烟雾、环境影响。无论是哪种感测方式，清洁机器人在相应的工作区域内清扫工作时，都需先沿待清扫区域中被感测出的墙体边缘进行沿边行走，尽管在沿边行走过程中都是将清洁机器人的前进方向配置为与墙体边缘的延伸方向保持平行，但是基于前述感测方式都会出现定位误差，导致清洁机器人在沿边行走的过程中频繁碰撞墙体，因此，亟需寻找更优的清扫方式。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术公开一种回旋状路径规划方法、芯片及清洁机器人，解决清洁机器人在室内工作环境内清扫工作时与墙体频繁碰撞的问题，使得清洁机器人从墙角区域开始周期性地覆盖到待清扫区域的同时减少与墙体边界的碰撞。具体的技术方案如下：一种回旋状路径规划方法，该回旋状路径规划方法的执行主体是清洁机器人，清洁机器人在执行该回旋状路径规划方法之前已经在地图中标记出墙体的轮廓，其中，地图用于反映待清扫区域的位置特征；该回旋状路径规划方法包括：选择与墙体的轮廓线的垂直距离满足预设起点个件的位置点作为清扫起点；其中，墙体的轮廓线是待清扫区域的部分边界线；从清扫起点开始，在待清扫区域内进行回旋状路径规划，使得规划出的回旋状路径周期性地覆盖待清扫区域；其中，规划出的回旋状路径存在一部分拐弯路径比另一部分拐弯路径远离墙体，规划出的回旋状路径存在的直线路径平行于待清扫区域的最长的边界线。
[0004]进一步地，多个单位回环路径首尾连接成所述回旋状路径，每个单位回环路径包括外环周期路径和内环周期路径，一个外环周期路径和一个内环周期路径首尾连接为一个单位回环路径；其中，外环周期路径的拐弯起点与内环周期路径的拐弯起点在预设前进方向与墙体的轮廓线的垂直距离是不同；其中，清扫起点是属于外环周期路径的拐弯起点；拐弯路径的形状是圆弧形；其中，规划出的回旋状路径存在的直线路径的延伸方向平行于预
设前进方向，使得清洁机器人从清扫起点开始的初始运动方向被配置为所述预设前进方向。
[0005]进一步地，对于每个单位回环路径，外环周期路径与内环周期路径存在交点；对于每个单位回环路径，外环周期路径中部分拐弯路径比内环周期路径中相应的拐弯路径在所述预设前进方向上偏离待清扫区域的对应边界线更近，或者，外环周期路径中部分拐弯路径比内环周期路径中相应的拐弯路径在所述预设前进方向的反方向上偏离待清扫区域的对应边界线更近，使得规划出的回旋状路径存在一部分拐弯路径比另一部分拐弯路径远离墙体。
[0006]进一步地，所述单位回环路径具体包括：从第一拐点开始，以所述外环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径进行180度的转弯到达第二拐点，使得清洁机器人按照预设旋转方向由第一拐点移动至第二拐点；其中，第一拐点是所述外环周期路径的起点，使得第一拐点是所述外环周期路径的拐弯起点；从第二拐点开始，沿着所述预设前进方向的反方向直行第一预设清扫长度，到达第三拐点；从第三拐点开始，以所述外环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径进行180度的转弯到达第四拐点，使得清洁机器人按照预设旋转方向由第三拐点移动至第四拐点；其中，所述外环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径大于所述外环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径；从第四拐点开始，沿着所述预设前进方向直行第二预设清扫长度，到达第五拐点；其中，第二预设清扫长度小于第一预设清扫长度；在一个单位回环路径内，第五拐点是所述内环周期路径的拐弯起点，使得第五拐点是所述外环周期路径的终点；从第五拐点开始，以所述内环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径进行180度的转弯到达第六拐点，使得清洁机器人按照预设旋转方向由第五拐点移动至第六拐点；其中，所述内环周期路径的第一拐弯路径与所述外环周期路径的第一拐弯路径只存在一个交点；从第六拐点开始，沿着所述预设前进方向的反方向直行第三预设清扫长度，到达第七拐点；其中，第三预设清扫长度小于第二预设清扫长度；第二拐点与第三拐点连接成的线段是中间线段，第六拐点与第七拐点连接成的线段被配置在分别经过所述中间线段的两个端点的垂线之间；从第七拐点开始，以所述内环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径进行180度的转弯到达第八拐点，使得清洁机器人按照预设旋转方向由第七拐点移动至第八拐点；其中，所述内环周期路径的第二拐弯路径与所述外环周期路径的第二拐弯路径只存在一个交点；从第八拐点开始，沿着所述预设前进方向直行第四预设清扫长度，到达第九拐点；其中，第四预设清扫长度小于第一预设清扫长度，第四预设清扫长度大于第三预设清扫长度；第九拐点是所述内环周期路径的终点，使得第九拐点是单位回环路径的终点；第一拐点、第二拐点以及第九拐点位于同一直线；其中，所述内环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径大于所述内环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径；所述外环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径等于所述内环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径；所述外环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径等于所述内环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径；其中，清洁机器人到达清扫起点时，确定清洁机器人的当前位置处于第一拐点。
[0007]进一步地，首尾连接的两个单位回环路径分别是第一单位回环路径和第二单位回环路径；在第一单位回环路径中，第一单位回环路径的起点是第一单位回环路径所包括的外环周期路径的第一拐点，第一单位回环路径的终点是第一单位回环路径所包括的内环周期路径的第九拐点；在第二单位回环路径中，第二单位回环路径的起点是第一单位回环路
径所包括的内环周期路径的第九拐点，第二单位回环路径的终点是第二单位回环路径所包括的内环周期路径的第九拐点；其中，单位回环路径所包括的外环周期路径的第一拐点与单位回环路径所包括的内环周期路径的第五拐点在所述预设前进方向上的距离是第一预设距离，第一预设距离等于单位回环路径所包括的外环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径的一半；其中，单位回环路径所包括的外环周期路径的第三拐点与单位回环路径所包括的内环周期路径的第七拐点在所述预设前进方向的反方向上的距离是第二预设距离，第二预设距离等于单位回环路径所包括的外环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径的一半。
[0008]进一步地，第一预设清扫长度与第三预设清扫长度的差值等于所述第二预设距离与所述第一预设距离的和值；第一预设清扫长度与第二预设清扫长度的差值等于所述第一预设距离；第四预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回旋状路径规划方法，该回旋状路径规划方法的执行主体是清洁机器人，清洁机器人在执行该回旋状路径规划方法之前已经在地图中标记出墙体的轮廓，其中，地图用于反映待清扫区域的位置特征；其特征在于，该回旋状路径规划方法包括：选择与墙体的轮廓线的垂直距离满足预设起点个件的位置点作为清扫起点；其中，墙体的轮廓线是待清扫区域的部分边界线；从清扫起点开始，在待清扫区域内进行回旋状路径规划，使得规划出的回旋状路径周期性地覆盖待清扫区域；其中，规划出的回旋状路径存在一部分拐弯路径比另一部分拐弯路径远离墙体，规划出的回旋状路径存在的直线路径平行于待清扫区域的最长的边界线。2.根据权利要求1所述回旋状路径规划方法，其特征在于，多个单位回环路径首尾连接成所述回旋状路径，每个单位回环路径包括外环周期路径和内环周期路径，一个外环周期路径和一个内环周期路径首尾连接为一个单位回环路径；其中，外环周期路径的拐弯起点与内环周期路径的拐弯起点在预设前进方向与墙体的轮廓线的垂直距离是不同；其中，清扫起点是属于外环周期路径的拐弯起点；拐弯路径的形状是圆弧形；其中，规划出的回旋状路径存在的直线路径的延伸方向平行于预设前进方向，使得清洁机器人从清扫起点开始的初始运动方向被配置为所述预设前进方向。3.根据权利要求2所述回旋状路径规划方法，其特征在于，对于每个单位回环路径，外环周期路径与内环周期路径存在交点；对于每个单位回环路径，外环周期路径中部分拐弯路径比内环周期路径中相应的拐弯路径在所述预设前进方向上偏离待清扫区域的对应边界线更近，或者，外环周期路径中部分拐弯路径比内环周期路径中相应的拐弯路径在所述预设前进方向的反方向上偏离待清扫区域的对应边界线更近，使得规划出的回旋状路径存在一部分拐弯路径比另一部分拐弯路径远离墙体。4.根据权利要求3所述回旋状路径规划方法，其特征在于，所述单位回环路径具体包括：从第一拐点开始，以所述外环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径进行180度的转弯到达第二拐点，使得清洁机器人按照预设旋转方向由第一拐点移动至第二拐点；其中，第一拐点是所述外环周期路径的起点，使得第一拐点是所述外环周期路径的拐弯起点；从第二拐点开始，沿着所述预设前进方向的反方向直行第一预设清扫长度，到达第三拐点；从第三拐点开始，以所述外环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径进行180度的转弯到达第四拐点，使得清洁机器人按照预设旋转方向由第三拐点移动至第四拐点；其中，所述外环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径大于所述外环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径；从第四拐点开始，沿着所述预设前进方向直行第二预设清扫长度，到达第五拐点；其中，第二预设清扫长度小于第一预设清扫长度；在一个单位回环路径内，第五拐点是所述内环周期路径的拐弯起点，使得第五拐点是所述外环周期路径的终点；从第五拐点开始，以所述内环周期路径的第一拐弯路径的圆弧半径进行180度的转弯到达第六拐点，使得清洁机器人按照预设旋转方向由第五拐点移动至第六拐点；其中，所述
内环周期路径的第一拐弯路径与所述外环周期路径的第一拐弯路径只存在一个交点；从第六拐点开始，沿着所述预设前进方向的反方向直行第三预设清扫长度，到达第七拐点；其中，第三预设清扫长度小于第二预设清扫长度；第二拐点与第三拐点连接成的线段是中间线段，第六拐点与第七拐点连接成的线段被配置在分别经过所述中间线段的两个端点的垂线之间；从第七拐点开始，以所述内环周期路径的第二拐弯路径的圆弧半径进行180度的转弯到达第八拐点，使得清洁机器人按照预设旋转方向由第七拐点移动至第八拐点；其中，所述内环周期路径的第二拐弯路径与所述外环周期路径的第二拐弯路径只存在一个交点；从第八拐点开始，沿着所述预设前进方向直行第四预设清扫长度，到达第九拐点；其中，第四预设清扫长度小于第一预设清扫长度，第四预设清扫长度大于第三预设清扫长度；第九拐点是所述内环周期路径的终点，使得第九拐点是单位回环路径的终点...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖刚军，许登科，邓文拔，
申请(专利权)人：珠海一微半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：