[發明專利]清潔機器人清潔區域規劃系統及方法

有效

• 申請號: 202111495425.0
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114129092B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王金龍;郭震
• 申請（專利權）人: 上海景吾智能科技有限公司
• 主分類號: A47L11/24
• 分類號: A47L11/24;A47L11/40;G05D1/02
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李源

1.一種清潔機器人清潔區域規劃方法，其特征在于，包括

步驟S1：利用圖像處理模塊識別目標物體的污漬，當未識別出污漬時，則將已清理完成指令發送至控制模塊；當識別出污漬，則計算污漬的位置和個數，并將污漬的位置、個數以及未清理完成指令發送至污漬分塊模塊；

步驟S2：污漬分塊模塊對接收到的污漬位置信息進行聚類分塊，并對每個分塊進行規則區域的生成，將表征規則區域的信息發送至控制模塊；

步驟S3：控制模塊根據接收到的信息進行二次判斷，當接收到的為已清理完成指令，則控制機器人準備進行下一步清理流程操作；當接收到的為未清理完成指令，則根據收到的表征規則區域信息對每個分塊區域進行擦拭路徑規劃，并對所有分塊區域塊按擦拭路徑進行依次遍歷；

所述步驟S2采用：

步驟S2.1：清潔機器人在進行清潔的過程中，夾具的尺寸決定了機器人在某個位置點與打掃物體表面的最大接觸區域的直徑，將夾具尺寸設置為污漬位置距離分割閾值，并按當前閾值對識別出的污漬位置點進行聚類，確保每個分塊區域的最大距離不超過當前閾值t；

步驟S2.2：對每個分塊區域三維位置點坐標進行平面擬合，計算法向量；根據法向量將分塊區域中的污漬點投影到法向量平面；在當前法向量平面所在的二維空間中，先求出輪廓點集的凸包，然后利用旋轉卡尺算法求出凸包的最小外接矩形，將最小外接矩形的4個角點再次逆投影至三維空間中，并將每個區域塊的4個角點發送至控制模塊。

2.根據權利要求1所述的清潔機器人清潔區域規劃方法，其特征在于，所述步驟S1采用：

步驟S1.1：利用RGBD深度相機視覺識別模塊采集清潔過后的物體圖像，并利用中值濾波進行預處理操作，得到預處理后的物體圖像；

步驟S1.2：識別預處理后的物體圖像中的污漬，當未識別出污漬，則將已清潔完成指令發送至控制模塊；當識別出污漬，則利用自適應閾值分割算法分割出污漬區域；利用圖像的連通域算法對污漬的位置和個數進行統計，并將污漬位置信息、個數以及未清潔完成指令發送至污漬分塊模塊。

3.根據權利要求1所述的清潔機器人清潔區域規劃方法，其特征在于，所述步驟S2.1采用：

步驟S2.1.1：將污漬坐標點中的隨機一個點作為起始點，并起始點存放在棧m中；

步驟S2.1.2：遍歷其余所有污漬坐標點并依次與起始點計算歐式距離，并將歐式距離小于等于閾值t的污漬坐標點保存在與起始點相同的分塊區域中；

步驟S2.1.3：在剩余污漬坐標點中隨機選擇一個點作為起始點，并將起始點存放在m棧中；重復觸發步驟S2.1.2至步驟S2.1.3，直至無責坐標點均遍歷結束后，污漬坐標點分塊完成；

所述棧m用于存儲每個分塊區域的起始點，棧m中元素的個數決定了最終的區域的分塊數目；

所述步驟S2.1.2采用：

其中，起始點；污漬坐標點集中的某個點。

4.根據權利要求1所述的清潔機器人清潔區域規劃方法，其特征在于，所述步驟S3采用：當接收到的信息狀態為識別出污漬，并接受了污漬點的三維位置信息，則對于每個分塊區域進行S區域軌跡規劃，并對所有的區域塊進行S型遍歷。