專利名稱：一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人路徑規(guī)劃，特別是一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，家電產(chǎn)品已逐漸走向了智能化時(shí)代。特別是一些具備一定功用的機(jī)器人也已走向家庭。如機(jī)器人吸塵器等。然而自行走機(jī)器人吸塵器的作業(yè)規(guī)劃(路徑規(guī)劃)一直是此項(xiàng)目中的技術(shù)難點(diǎn)。直接影響著機(jī)器人的工作效率。目前的此類產(chǎn)品大都采用一種效率極低的隨機(jī)模式。機(jī)器人要完成工作需要大量的時(shí)間和耗費(fèi)大量能源。而采用陀螺儀定位或電子地圖定位的方法則大大增加了成本，產(chǎn)品的價(jià)格很難被一般的家庭所接受。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題。本發(fā)明公開了一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃。本路徑規(guī)劃可以在較短時(shí)間內(nèi)高效地完成作業(yè)。而且對(duì)硬件要求不高，機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
本發(fā)明路徑規(guī)劃包括等距螺旋線模式，沿墻模式以及隨機(jī)模式。
一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在于它包括任意組合的等距螺旋線模式、沿墻模式和隨機(jī)模式，機(jī)器人在作業(yè)過程中這三種模式是組合運(yùn)用的。
根據(jù)本發(fā)明，所述等距螺旋線模式為等距螺旋線，漸開線或類似的由內(nèi)而外或由外而內(nèi)的螺旋狀運(yùn)動(dòng)。
所述的等距螺旋線模式是指機(jī)器人圍繞一個(gè)原點(diǎn)由內(nèi)而外作等距螺旋線運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)行軌跡為一個(gè)近似的等距螺旋線。
根據(jù)本發(fā)明，所述沿墻模式可以是沿著墻壁也可以是沿著有墻壁特征的物體表面運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明，所述的隨機(jī)模式是指機(jī)器人在一定時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行軌跡是隨機(jī)的，即它運(yùn)行的方向，碰到障礙后旋轉(zhuǎn)的角度都是隨機(jī)的。
根據(jù)本發(fā)明，所述沿墻模式中，對(duì)墻壁的判斷是用傳感器實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，所述傳感器為紅外光電傳感器、超聲波傳感器、光電遮斷器或其它可以識(shí)別物體表面的傳感器。
根據(jù)本發(fā)明，所述機(jī)器人在作業(yè)過程中三種模式是組合循環(huán)進(jìn)行的。
本發(fā)明可以運(yùn)用于機(jī)器人吸塵器、機(jī)器人清潔機(jī)及清潔機(jī)器人等具有一定功用的家用機(jī)器人。


圖1是等距螺旋線模式示意圖。
圖2是沿墻模式示意圖。
圖3是沿墻軌跡示意圖。
圖4是路徑規(guī)劃的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方式
詳述本發(fā)明如圖4所示，當(dāng)清潔機(jī)器人被放置在房間中并被啟動(dòng)開始工作時(shí)，首先進(jìn)行等距螺旋線運(yùn)動(dòng)，其螺距大小等同于機(jī)器自身的有效清潔寬度。等距螺旋線模式一直運(yùn)行到碰到障礙為止。這里所說的障礙包括一般的障礙和懸崖類障礙。當(dāng)遇到障礙時(shí)機(jī)器退出等距螺旋線模式同時(shí)進(jìn)入沿墻模式。當(dāng)機(jī)器碰到障礙時(shí)，開始依靠自身的墻壁傳感器找到墻，并沿著墻壁運(yùn)行，即機(jī)器自動(dòng)調(diào)整方向維持沿墻傳感器得到持續(xù)的信號(hào)，如圖3所示當(dāng)沿墻傳感器收到墻壁信號(hào)時(shí)向前行走，如果信號(hào)丟失，立刻調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪速度使機(jī)器轉(zhuǎn)向，直到重新找到墻壁信號(hào)，這樣機(jī)器運(yùn)行的軌跡實(shí)際就是一條蛇行曲線。此模式的運(yùn)行依靠時(shí)間來(lái)控制。此時(shí)間由機(jī)器的運(yùn)行方案決定。即當(dāng)用戶選擇了不同大小的房間時(shí)，沿墻模式采用對(duì)應(yīng)的定時(shí)來(lái)控制，當(dāng)時(shí)間到時(shí)機(jī)器退出沿墻模式進(jìn)行隨機(jī)的運(yùn)行模式，隨機(jī)運(yùn)行模式同樣由時(shí)間決定，當(dāng)時(shí)間到時(shí)，機(jī)器進(jìn)入下一循環(huán)的等距螺旋線模式，即又開始下一循環(huán)，直到總的定時(shí)完成。
由于房間的墻壁周長(zhǎng)是有限的。所以當(dāng)機(jī)器第二次及以后的等距螺旋線模式結(jié)束時(shí)，即碰到障礙時(shí)，是否進(jìn)入沿墻模式也是隨機(jī)的。它可能又一次進(jìn)入沿墻模式也可能進(jìn)入隨機(jī)模式。
而且當(dāng)機(jī)器等距螺旋線模式結(jié)束時(shí)，它碰到的可能是墻壁也可能是桌椅等其它障礙。這時(shí)機(jī)器進(jìn)入沿墻模式就需要對(duì)障礙進(jìn)行判斷，如果沿墻傳感器傳來(lái)的信號(hào)在短時(shí)內(nèi)多次丟失，則機(jī)器認(rèn)定它所碰到的并非墻壁，直接退出沿墻模式。
綜上所述，清潔機(jī)器人在作業(yè)過程中，循環(huán)地進(jìn)行三種運(yùn)行模式直到定時(shí)到為止。經(jīng)過驗(yàn)證，這種組合的運(yùn)行模式是在不增加成本的條件下，最有效的作業(yè)規(guī)劃，能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到很高的覆蓋率。
權(quán)利要求
1.一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在于它包括任意組合的等距螺旋線模式、沿墻模式和隨機(jī)模式，機(jī)器人在作業(yè)過程中這三種模式是組合運(yùn)用的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在于等距螺旋線模式為等距螺旋線，漸開線或類似的由內(nèi)而外或由外而內(nèi)的螺旋狀運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在沿墻模式是沿著墻壁或沿著有墻壁特征的物體表面運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在于所述的隨機(jī)模式是指機(jī)器人在一定時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行軌跡是隨機(jī)的，即它運(yùn)行的方向，碰到障礙后旋轉(zhuǎn)的角度都是隨機(jī)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在于沿墻模式中，對(duì)墻壁的判斷是用傳感器實(shí)現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在于所述傳感器為紅外光電傳感器、超聲波傳感器、光電遮斷器或其它可以識(shí)別物體表面的傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在于機(jī)器人在作業(yè)過程中三種模式是組合循環(huán)進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于清潔機(jī)器人的路徑規(guī)劃，其特征在于它包括任意組合的等距螺旋線模式、沿墻模式和隨機(jī)模式，機(jī)器人在作業(yè)過程中這三種模式是組合運(yùn)用的。等距螺旋線模式為等距螺旋線，漸開線或類似的由內(nèi)而外或由外而內(nèi)的螺旋狀運(yùn)動(dòng)。沿墻模式可以是沿著墻壁也可以是沿著有墻壁特征的物體表面運(yùn)行。沿墻模式中，對(duì)墻壁的判斷是用傳感器實(shí)現(xiàn)的。所述傳感器為紅外光電傳感器、超聲波傳感器、光電遮斷器或其它可以識(shí)別物體表面的傳感器。機(jī)器人在作業(yè)過程中三種模式是組合循環(huán)進(jìn)行的。
文檔編號(hào)A47L9/19GK1883889SQ200510035509
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者王冬雷 申請(qǐng)人:王冬雷