[发明专利]一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统

说明书

技术领域

本发明属于机器人行为控制技术领域，具体涉及一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统。

背景技术

在科技越来越发达的今天，人们的生活方式发生了翻天覆地的变化，各种各样的高科技被人们运用到日常的生活当中。各种智能家居也随之出现。现在人们的生活节奏越来越快，压力也越来越大，对智能化家居的要求也越来越高。现在的智能家居的发展方向越来越偏离智能的核心，基本都需要通过终端设备来进行人为的控制，没有实现机器的自我控制，和人进行交流互动的少，并不算真正的智能化。

不得不说扫地机器人是智能家用电器的一种，是懒人的福利，试想一下不用自己着手就能轻松将家里地面清洁干净是件多么省心的事情。扫地机能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。据业内专家介绍，目前家用扫地机器人每年以超过10%的增添速度出现，在如许的大环境下，浩繁品牌相继推出了各式各样的智能扫地机器人。现有的扫地机器人主要是通过规划路径或三段式的清扫，从而有效率的清扫干净指定区域，其中，机器人中配置的优秀随机寻路算法，确保尽量100%覆盖室内面积。但现有智能扫地机器人在使用过程中还存在不少问题，例如效率太高，只扫一次，没有往复，不太干净；随机碰撞，地上的一点垃圾你不知道最终是什么时候会被它扫掉，虽然最终是会被扫掉的；另外，基本现有机器人中的定位系统做的不够完善，清扫过程中均是通过与障碍物接触后才改变清扫轨迹，而且没有记忆功能，可能回造成相同障碍物位置的重复碰撞。因此，在扫地机器人内部设计定位导航系统就显得尤为重要。

现有技术：一种智能手机控制的扫地机器人，专利公告号：CN105259898A，2016年1月20日公开，采用以下方案：一种智能手机控制的扫地机器人，该扫地机器人包括核心控制系统、无线充电装置、无线通信装置、动力行走机构、清扫机构、环境监测模块、视觉系统、语音系统、加湿系统。其中，所述视觉系统包含红外扫描、距离传感器、照相系统。该扫地机器人通过充电桩进行无线充电。用户可以使用智能手机控制系统，设定扫地机器人的工作模式，也可以使用语音发出指令。清扫过程中机器人可判断是否对环境进行加湿，所有信息包括模拟三维图、实时清扫视频照片、室内环境信息均发送到智能手机供用户查看。该发明的扫地机器人降低了安全隐患，用户操作更加方便、快捷，提高了用户体验。但该发明仅仅局限在扫地机器人控制终端的改进上，通过智能手机对扫地机器人的各项功能进行控制调配，未能对机器人自身的智能定位导航做出改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺点，提供一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，该导航系统是建立在机器人内部三维模型定位基础上的，将待打扫室内的三维模型通过图像扫描、红外测绘等方式预先设置在机器人系统内部，使机器人在后期清扫过程中智能的避开障碍物进行高效的清洁，保护了室内家居设备。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，包括主控系统和均与所述主控系统连接的导航定位模块、无线控制模块、充电模块、识别模块、提示模块；其中，导航定位模块连接有数据录入模块和数据存储模块，所述数据录入模块由红外扫描装置、图像扫描装置和预设装置组成；提示模块包括自清扫预警装置、低电量预警装置、缺水预警装置及和故障报警装置；充电模块包括无线充电装置和太阳能充电装置；所述识别模块包括手势识别装置和语音识别装置。

上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的预设装置为手动识别装置，通过首次手动控制清扫覆盖区域来记忆有效清扫区域空间构造，并存储为默认清扫区域后用于后期直接实施。

上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的识别模块包括指纹识别，通过设定的指纹启动或待机，避免了儿童无意启动造成安全隐患。

上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的提示模块包括指示灯，对应显示各预警装置的提示状态。

上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的无线控制模块为智能手机客户端或移动通讯装置。

上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的太阳能充电装置包括蓄电池、太阳能电池板和光照传感器。