[發明專利]一種清潔機器人的子區域分割方法

在審

• 申請號: 202110029631.6
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN114764808A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 周亞君;張希
• 申請（專利權）人: 寧波方太廚具有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/187;G06T7/62;G06T11/20
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 徐雪波;鄧青玲

本發明涉及一種清潔機器人的子區域分割方法，用于將待清潔區域劃分為若干個自區域，其特征在于包括如下步驟：步驟1、清潔機器人沿待清潔區域的邊緣清掃一圈，獲得完整的二維柵格地圖的信息矩陣；步驟2、得到離清潔機器人當前位置最近的直線段，并計算該線段與二維柵格地圖之間的角度θ：步驟3、確定第一個子區域；步驟4、畫出與第一個子區域的長寬平行的若干條縱向平行線和和橫向平行線，利用縱向平行線和和橫向平行線相交的方式即可對二維柵格地圖信息矩陣進行子區域分割。與現有技術相比，本發明可根據實際環境中存在的直線，將子區域與直線平行，減少分割個數，能更加合理地規劃出清潔機器人的子區域，便于清潔機器人后續清掃路徑的規劃。

技術領域

本發明涉及一種清潔機器人的子區域分割方法。

背景技術

清潔機器人在對大面積待清潔區域進行清潔過程中，往往需要將待清潔區域劃分為一個個的子區域，然后依次在子區域內進行清潔。因此，子區域分割的好壞決定著清掃路徑是否合理、高效。

目前現有清潔機器人對子區域分割的普遍做法是設置固定長度的子區域長寬，以當前清潔機器人所在位置為原點，以當前清潔機器人的行進方向為子區域的長度方向，然后劃分出子區域。這種劃分出子區域過于簡單，并未考慮實際環境中的信息，可能由于初始方向的隨機性造成在相等區域面積下劃分的子區域過多、清掃路徑效率不高等情況。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種能根據實際環境中存在的直線對自區域進行劃分、從而使自區域劃分更合理的清潔機器人的子區域分割方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種清潔機器人的子區域分割方法，用于將待清潔區域劃分為若干個自區域，其特征在于包括如下步驟：

步驟1、清潔機器人沿待清潔區域的邊緣清掃一圈，獲得完整的二維柵格地圖的信息矩陣M(x_i,y_j)，i＝1,2,…,p,j＝1,2,…,q,M取0或255，M＝0代表著該柵格狀態為空，M＝255代表著該柵格狀態為有障礙物被占據；

步驟2、通過霍夫直線檢測得到二維柵格地圖信息矩陣中符合長度閾值的直線，根據點到直線最近距離的算法，得到離清潔機器人當前位置最近的直線段，令清潔機器人當前位置坐標為(x₁,y₁)，離清潔機器人當前位置最近的線段的起始點坐標為(x₁₁,y₁₁,x₁₂,y₁₂)，并計算該線段與二維柵格地圖之間的角度θ：

步驟3、根據清潔機器人當前位置P1＝(x₁,y₁)為一個子區域頂點，向θ方向延伸長為L的距離，得到第二個頂點P2，令第二頂點坐標為P2＝(x₂,y₂)，以第二個頂點P2為起點向θ+π/2方向延伸寬為W的距離，得到第三個頂點，令第三頂點坐標為P3＝(x₃,y₃)，以第三個頂點為起點向θ+π方向延伸寬為L的距離，得到第四個頂點，令第四頂點坐標為P4＝(x₄,y₄)，由P1、P2、P3、P4這四個頂點組成的矩形即為第一個子區域；

步驟4、得到第一個子區域后，在待清潔區域內畫出兩條直線，第一條直線經過第一個子區域的頂點P1和P2點，第二條直線經過P2和P3；

步驟5、在待清潔區域內畫出n條均與第一條直線L1平行的縱向平行直線，相鄰縱向平行直線間的距離為W；在待清潔區域內畫出m條均與第二條直線L2平行的橫向平行直線，相鄰橫向平行直線間的距離為L；相鄰兩條縱向平行線和相鄰兩條橫向平行線直線相交，即可獲得一個子區域的四個頂點，利用縱向平行線和和橫向平行線相交的方式即可對二維柵格地圖信息矩陣進行子區域分割。