[发明专利]一种智能机器人的路径规划方法

说明书

本发明公开一种智能机器人的路径规划方法，包括：(1)将操作空间分为若干个n米*m米矩形虚拟区域；(2)控制智能机器人以弓字型行为逐一遍历每一个所述虚拟区域；(3)智能机器人的弓字型行为过程中，以距离信息、角度信息、碰撞信息及障碍信息构建栅格地图，并标记通过点、障碍物点、碰撞点；(3)实时分析已经构建的地图，判断整个操作空间是否已经遍历完成，是则进入步骤(4)，否则返回步骤(2)；(4)控制智能机器人进行一次沿边行为，并在构建的地图上标记沿边行为点。本发明只依靠机器人行为的距离信息、角度信息、碰撞信息及障碍信息就可以建立起一个误差在可控范围内的有效栅格地图，实现了一种低成本且效率高的机器人路径规划方法。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种智能机器人的路径规划方法。

背景技术

智能机器人作为世界经济与产业增长方式转变过程中的关键因素，正在进入新的发展阶段。智能机器人是具有感知、决策、执行的制造装备、设备工具、服务消费品，用于生产过程与环境中的制造装备智能机器称为工业机器人，用于个人或家政服务的消费品智能机器称为家用服务机器人，用于特殊环境下作业与维护的设备工具智能机器称为特种服务机器人。

以家用的扫地机器人为例，其又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。

扫地机器人需要按照一定的路径规划来覆盖整个房间区域，完成遍历的目的。路径规划，有随机遍历和规划遍历两种。

随机遍历，是指机器人根据一定的移动算法，如三角形、五边形轨迹尝试性的覆盖作业区，如果遇到障碍，则执行对应的转向函数。这种方法是一种以时间换空间的低成本策略，如不计时间可以达到100％覆盖率。随机覆盖法不用定位、也没有环境地图，也无法对路径进行规划。当前iRobot的大多数扫地机器人采用的就是这种方法。

规划遍历，是指机器人行走过程中建立起环境地图，实时分析地图并完成新的路径规划，将房间全部进行清扫。这种方法效率高，在保证覆盖率的前提下，能够以最快的速度完成清扫。

其中规划清扫需要解决三个问题：

1、建立地图，并能够定位(确定机器人的位置)。

2、导航，从启始位置导航到目标位置，且在导航过程中能够实现自动避开障碍物。

3遍历整个房间的方法。

发明内容

本发明旨在提供一种低成本的机器人路径规划方法，只依靠机器人行为的距离信息、角度信息、碰撞信息及障碍信息就可以建立起一个误差在可控范围内的有效栅格地图，以便进行路径规划。本发明的目的由以下技术方案实现：

一种智能机器人的路径规划方法，所述智能机器人包括主控模块、行动轮、碰撞检测传感器、障碍物检测传感器、距离信息传感器、角度信息传感器；其特征在于，所述方法包括：

(1)将操作空间分为若干个n米*m米矩形虚拟区域；

(2)控制智能机器人以弓字型行为逐一遍历每一个所述虚拟区域；

(3)智能机器人的弓字型行为过程中，以距离信息传感器所获取的距离信息、角度信息传感器所获得的角度信息、碰撞检测传感器获取的碰撞信息及障碍物检测传感器获取的障碍信息构建栅格地图，并标记通过点、障碍物点、碰撞点；

(3)实时分析已经构建的地图，判断整个操作空间是否已经遍历完成，是则进入步骤(4)，否则返回步骤(2)；

(4)控制智能机器人进行一次沿边行为，并在构建的地图上标记沿边行为点；