[發明專利]一種智能吸塵機器人導航系統在審
| 申請號： | 201810726220.0 | 申請日： | 2018-07-04 |
| 公開（公告）號： | CN108873903A | 公開（公告）日： | 2018-11-23 |
| 發明（設計）人： | 邱炎新 | 申請（專利權）人： | 深圳匯創聯合自動化控制有限公司 |
| 主分類號： | G05D1/02 | 分類號： | G05D1/02 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市寶*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 吸塵機器人 全覆蓋 動態環境信息 環境信息獲取 路徑規劃單元 人工勢場法 導航避障 導航系統 動態避障 環境建模 實時獲取 室內環境 吸塵 路徑規劃 清潔環境 全局最優 柵格地圖 智能 短路徑 柵格法 避障 構建 建模 算法 清掃 室內 行駛 規劃 | ||
1.一種智能吸塵機器人導航系統，其特征是，包括環境建模單元、環境信息獲取單元、路徑規劃單元和導航避障單元，所述環境建模單元用于將室內環境地圖通過柵格法進行建模，得到室內環境的柵格地圖，所述環境信息獲取單元用于實時獲取所處室內的動態環境信息，所述路徑規劃單元用于根據柵格地圖構建出吸塵機器人的全覆蓋吸塵路徑，當吸塵機器人沿著所述全覆蓋吸塵路徑進行清潔時，導航避障單元采用人工勢場法根據實時獲取的動態環境信息控制吸塵機器人進行動態避障。
2.根據權利要求1所述的一種智能吸塵機器人導航系統，其特征是，所述路徑規劃單元采用牛耕式全覆蓋路徑規劃算法對吸塵機器人的全覆蓋吸塵路徑進行規劃。
3.根據權利要求2所述的一種智能吸塵機器人導航系統，其特征是，導航避障單元采用人工勢場法根據實時獲取的動態環境信息控制吸塵機器人進行動態避障，設Gq為所述全覆蓋吸塵路徑的最終目標點，gi(i＝1,2,…,q)為全覆蓋吸塵路徑的子目標點，Xj為吸塵機器人的當前位置，則機器人當前位置的引力場函數為：
對應引力場函數的引力函數為：
式中，katt為引力場正比例增益系數，l0為正常數。
4.根據權利要求3所述的一種智能吸塵機器人導航系統，其特征是，所述導航避障單元采用人工勢場法根據實時獲取的動態環境信息控制吸塵機器人進行動態避障，當機器人周圍的柵格中存在障礙物時，則機器人當前位置的斥力場函數為：
式中，δ1和δ2是斥力增益系數，ρ(Xj,Xb)表示吸塵機器人在當前位置Xj和障礙物Xb的最短距離，ρ0表示障礙物的影響距離，h(Xj,Xb)表示吸塵機器人在當前位置Xj和障礙物Xb的相撞時間，h0表示機器人的感知范圍。
5.根據權利要求4所述的一種智能吸塵機器人導航系統，其特征是，所述導航避障單元采用人工勢場法根據實時獲取的動態環境信息控制吸塵機器人進行動態避障，當機器人周圍的柵格中存在障礙物時，則機器人當前位置的斥力函數為：
式中，δ1和δ2表示斥力增益系數，p(Xj,Xb)表示吸塵機器人在當前位置Xj和障礙物Xb的最短距離，p0表示障礙物影響距離，h(Xj，Xb)表示吸塵機器人在當前位置Xj和障礙物Xb的相撞時間，h0表示機器人的感知范圍，Xj→b是從吸塵機器人指向障礙物的單位向量，Xb→j是從障礙物指向吸塵機器人的單位向量。
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