[發(fā)明專利]移動機器人全覆蓋路徑規(guī)劃方法、芯片和機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010879964.3
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112068557A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 陳卓標;周和文;孫明;黃惠保
• 申請（專利權）人: 珠海市一微半導體有限公司
• 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

1.一種移動機器人全覆蓋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1、機器人檢測清掃區(qū)域內的障礙物并生成包含障礙物信息的地圖，同時將地圖分割成若干個子區(qū)塊；

S2、機器人規(guī)劃子區(qū)塊內的清掃路徑；

S3、機器人確定起始子區(qū)塊并進行清掃，然后計算子區(qū)塊間的路徑代價，根據(jù)路徑代價來選擇下一清掃子區(qū)塊并循環(huán)此步驟直至完成所有子區(qū)塊的清掃。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種移動機器人全覆蓋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟S1具體包含如下步驟：

機器人通過視覺系統(tǒng)檢測清掃區(qū)域內的障礙物并生成地圖，同時讀取地圖和障礙物的邊界；

機器人根據(jù)地圖和障礙物的邊界在地圖上設置若干條互相平行的清掃線，相鄰清掃線之間的距離相等；

機器人將兩端分別位于地圖兩側邊界并與障礙物相距至少一個機器人半徑的清掃線作為子區(qū)塊分割線；

機器人以子區(qū)塊分割線和障礙物兩側邊界為分界，將地圖分割成若干個子區(qū)塊。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述清掃線為水平方向或豎直方向。

4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述地圖的分割過程中，機器人將所述子區(qū)塊分割線所在的區(qū)域視為一個子區(qū)塊，該子區(qū)塊中僅包含所述子區(qū)塊分割線這一條清掃線。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種移動機器人全覆蓋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述機器人通過A^*算法來規(guī)劃子區(qū)塊內的清掃路徑，使機器人在子區(qū)塊中采用弓字形行走。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種移動機器人全覆蓋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟S3具體包含如下步驟：

機器人讀取子區(qū)塊的分布情況；

機器人以自身所處子區(qū)塊為起始子區(qū)塊；

機器人遍歷所有與起始子區(qū)塊連通的未清掃的子區(qū)塊，如果僅有唯一的子區(qū)塊，則該子區(qū)塊作為下一個清掃區(qū)域；如果有兩個或兩個以上的子區(qū)塊，則分別計算每一條分支去和回的路徑代價總和，選擇路徑代價總和最小的那條分支上的子區(qū)塊進行清掃；如果為子區(qū)塊回環(huán)，則只需比較在起始子區(qū)塊去往下一個子區(qū)塊的路徑代價大小，選擇路徑代價小的子區(qū)塊進行清掃。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述子區(qū)塊回環(huán)的判斷方法為，從一子區(qū)塊出發(fā)，在路徑不重復的情況下，如果能夠找到一條返回該子區(qū)塊的路徑，則該路徑上的所有子區(qū)塊構成一個子區(qū)塊回環(huán)。

8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述機器人在遍歷與起始子區(qū)塊連通的未清掃的子區(qū)塊時，如果起始子區(qū)塊已無下一連通的未清掃的子區(qū)塊，則返回上一子區(qū)塊，并繼續(xù)遍歷所有連通的未清掃的子區(qū)塊直至所有子區(qū)塊完成清掃。

9.一種芯片，內置控制程序，其特征在于，所述控制程序用于控制機器人執(zhí)行權利要求1至8中任一項所述的機器人全覆蓋路徑規(guī)劃方法。

10.一種機器人，裝配有主控芯片，其特征在于，所述主控芯片是權利要求9所述的芯片。