[发明专利]一种扫地机器人回指定位置最短路线的方法

说明书

本发明提供一种扫地机器人回指定位置最短路线的方法，包括地图构建、扫地机器人地位、回指定位置最短路线的方法定义。本发明通过在扫地机器人内部构建的地图中直接进入规划路线中行走，从起始点到目标点，不需要外部感应器的反馈来指导或者试探性盲走的动作，以最优最短的路线完成指定的工作，在现有硬件的条件下，让扫地机器人能以更高度的智能化方式回到指定位置这个点，而避免盲找产生多余动作的软件算法的方式。

技术领域

本发明涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及一种扫地机器人回指定位置最短路线的方法。

背景技术

随着社会经济的发展，扫地机器人已经开始代替人们进行一些家务清扫，由于其智能化及便捷性，越来越受到人们的喜爱，但是由于家庭环境的复杂性和多变性，对扫地机器人的要求也越来越高。

在扫地机器人日益受用的今天，智能导航概念的应用越来越频繁，但是一些扫地机器人在清扫完成后需要回到初始位置或者充电座的时候，一般通过先盲找，在侦测到充电座发出的引导信号下进行自动对位回充，其中盲找状态的时间长度和环境的复杂度以及扫地机器人所处的位置距离充电座的里程远近有着很大的关系，往往寻找充电座的时间与清洁完成的时间比例过大，造成整体效率低下和智能化不足的尴尬。

因此，有必要进行研究开发，以提供一种解决上述目前现有技术存在缺陷的技术方案，解决现有扫地机器人寻找充电座的时间与清洁完成的时间比例过大，造成整体效率低下和智能化不足的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扫地机器人回指定位置最短路线的方法，通过在扫地机器人内部构建的地图中直接进入规划路线中行走，从起始点到目标点，不需要外部感应器的反馈来指导或者试探性盲走的动作，解决了现有扫地机器人回指定位置的时间与清洁完成的时间比例过大，造成整体效率低下和智能化不足的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种扫地机器人回指定位置最短路线的方法，包括如下步骤：

步骤一、采用激光雷达，引入占据栅格地图方式来构建地图，得到基于图形像素的坐标地图；

步骤二、采用计算的方式对比扫地机器人的位姿信息与地图的匹配程度来确定扫地机器人所在位置；

步骤三、在所述步骤一和步骤二完成的情况下，扫地机器人回到指定位置最短路线的方法是定义一个起始节点和一个目标节点，以起始节点为中心向外层逐层扩展，直到扩展到目标节点为止。

进一步地，所述步骤一中所述地图构建分为以下几步：

第一步、在地图构建初始化后，通过激光雷达获取环境极坐标数据和扫地机器人当前位姿坐标；

第二步、将极坐标数据转化为以扫地机器人位姿坐标为原点的二维平面直角坐标；

第三步、将机器人位姿坐标系转化为全局地图坐标系，得到激光雷达映射到全局地图坐标系的点云数据；

第四步、对第三步中的点云数据进行栅格地图化处理，得到栅格坐标系；

第五步、把栅格坐标系转化为图像矩阵，占用栅格地图的格点数值为0.9；

第六步、用Bresenham算法绘制占据栅格地图，然后更新占据栅格地图状态。

进一步地，所述步骤二在完成所述步骤一中的地图构建后，依次进行扫地机器人位姿蒙特卡洛定位、初始化粒子群与模拟粒子运动、地图匹配和地图更新流程。

进一步地，所述扫地机器人位姿蒙特卡洛定位是指在获取的激光雷达数据上，选取上一时刻的机器人位姿与该位姿下的地图画面；所述初始化粒子群与模拟粒子运动是指设定数个粒子，以扫地机器人为坐标来绘制栅格地图；所述地图匹配是找到扫地机器人位姿下的地图画面与栅格地图最匹配的点，从而得到迭代赋值进行地图更新。