[發(fā)明專利]一種基于路徑密度分析的自動吸塵機器人最優(yōu)路徑規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810543848.7
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108873892B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東樂生智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 深圳德高智行知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44696
• 代理人: 吳襄帥

公開了一種基于路徑密度分析的自動吸塵機器人最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，所述的自動吸塵機器人包括兩個驅(qū)動輪、與所述驅(qū)動輪連接的兩個驅(qū)動電機，所述的驅(qū)動電機上安裝編碼器，以及安裝在所述的自動吸塵機器人前部的障礙物檢測裝置，所述的控制器內(nèi)部設(shè)置最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，所述的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法包括以下步驟：(1)設(shè)置數(shù)據(jù)鏈表L₀；(2)所述的自動吸塵機器人檢測到障礙物時，記錄當(dāng)前位置坐標，存入數(shù)據(jù)鏈表L₀；(3)求取數(shù)據(jù)鏈表L₀的中心點O，以及中心點O到數(shù)據(jù)鏈表L₀中的點P_i(x_i,y_i)的方向角α_j，并存入數(shù)據(jù)鏈表L₁{α_j}；(4)、設(shè)置數(shù)據(jù)鏈表L₂={b_k}，b_k代表數(shù)據(jù)鏈表L₁中元素位于k×π/4區(qū)域內(nèi)的數(shù)量；(5)計算數(shù)據(jù)鏈表L₁中元素α_j位于b_k對應(yīng)區(qū)域的數(shù)量，并求最小值，其對應(yīng)的方向作為新的清掃方向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于路徑密度分析的自動吸塵機器人最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，屬于智能家用電器控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著人們生活節(jié)奏的加快，以及要求生活內(nèi)容越來越豐富，促使智能家電走進了我們的生活。其中，自動吸塵機器人給了我們很大的幫助。家庭的清潔工作非常繁重，并且非常頻繁。自動吸塵機器人可以對家庭地板自動進行清掃。它利用自身攜帶的可充電電池給各種電器供電，其中吸塵電機在自動吸塵機器人內(nèi)部形成足夠的真空，通過條形吸口將地面的垃圾吸入內(nèi)部的灰塵盒，而驅(qū)動電機和驅(qū)動輪可以實現(xiàn)自動吸塵機器人的自由行走。自動吸塵機器人通過自身的行走過程就實現(xiàn)了對地面的清潔。

因為目前自動吸塵機器人還不具備非常精確的定位和規(guī)劃能力，因此其清掃路徑的效率就成為困擾行業(yè)發(fā)展的難題。目前常用的策略是隨機的路徑，自動吸塵機器人在地面隨機行走，放棄任何規(guī)劃方法，這種策略導(dǎo)致很低的清掃效率，經(jīng)常會出現(xiàn)自動吸塵機器人長時間在某個區(qū)域清掃，而很少會進入其他區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提出一種基于路徑密度分析的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，將清掃方向分成8個固定方向，選擇在概率上最有可能是未清掃區(qū)域方向進行清掃，降低路徑重復(fù)率，提高清掃效率，同時不增加任何硬件成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于路徑密度分析的自動吸塵機器人最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，所述的自動吸塵機器人包括兩個驅(qū)動輪、與所述驅(qū)動輪連接的兩個驅(qū)動電機，所述的驅(qū)動電機上安裝編碼器，還包括一個支撐輪，以及安裝在所述的自動吸塵機器人前部的障礙物檢測裝置，所述的驅(qū)動電機、編碼器和障礙物檢測裝置與控制器連接，所述的控制器通過分別設(shè)置兩個所述的驅(qū)動輪的速度和方向來實現(xiàn)所述的自動吸塵機器人的自由運動，并且根據(jù)所述的編碼器的信號可以計算所述的自動吸塵機器人的相對移動距離和旋轉(zhuǎn)方向，以起始位置為坐標原點，可計算當(dāng)前位置的坐標（x，y），所述的控制器內(nèi)部設(shè)置最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，所述的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法包括以下步驟：

(1)、設(shè)置數(shù)據(jù)鏈表L₀={P_i(x_i,y_i)}，其中，i=0，1，2......N-1，x_i和y_i為坐標值，N為數(shù)據(jù)鏈表L₀的長度，數(shù)據(jù)鏈表L₀為近期所述的自動吸塵機器人檢測障礙物以后停止位置的坐標數(shù)據(jù)；

(2)、所述的自動吸塵機器人以直線運動方式前進，并且不斷檢測障礙物；當(dāng)檢測到障礙物時，所述的自動吸塵機器人停止，并記錄當(dāng)前位置的坐標（x，y）,存入數(shù)據(jù)鏈表L₀，然后進入步驟3；