[发明专利]一种扫地机器人沿墙清扫控制算法

权利要求书

1.一种扫地机器人沿墙清扫控制算法，包括扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人前端设置有软碰撞传感器和硬碰撞传感器，所述扫地机器人两侧位于左轮和右轮前方均朝外设置有墙检传感器，所述扫地机器人内还设置有陀螺仪：

步骤1：启动所述扫地机器人，所述扫地机器人沿当前方向直线行走，直至触发软碰撞传感器或硬碰撞传感器，若触发软碰撞传感器则执行步骤2，若触发硬碰撞传感器则执行步骤4；

步骤2：所述扫地机器人进行沿墙方向判断，若判断结果为左，则所述扫地机器人按顺时针原地转向并执行步骤3，否则所述扫地机器人按逆时针原地转向并执行步骤3；

步骤3：所述扫地机器人每转动设定角度值便扫描一次靠近墙体一侧的所述墙检传感器采集的数据以及软碰撞传感器的状态，并对墙检传感器返回的实时信号值与最小设定信号值进行对比分析，若实时信号值大于最小设定信号值，则扫地机器人进入沿墙控制程序，若实时信号值小于最小设定信号值，且所述软碰撞传感器处于触发状态，则所述扫地机器人继续原地转向，否则所述扫地机器人停止转向并沿当前方向直线行走；

步骤4：所述扫地机器人记录当前碰撞点坐标，并对当前碰撞点坐标与上次碰撞点坐标进行分析计算，得到碰撞点坐标距离值，记为S，若S大于设定距离值一，且S小于扫地机器人机身直径，则执行步骤5，否则执行步骤6；

步骤5：以当前碰撞点坐标与上次碰撞点坐标为基点构建直线，并计算出该直线与X轴的夹角，所述扫地机器人后退设定距离值二后调用机身角度控制程序，使得扫地机器人的行进方向与墙体方向平行；

步骤6：所述扫地机器人进行沿墙方向判断，根据判断结果进行转向并后退，直至扫地机器人后退设定距离三且转向设定角度值后停止，执行步骤7；

步骤7：所述扫地机器人扫描靠近墙体一侧的所述墙检传感器采集的数据，若所述墙检传感器返回的实时信号值大于最小设定信号值，则进入沿墙控制程序，否则所述扫地机器人沿当前方向直线行走，直至下一次碰撞；

所述沿墙控制程序包括沿墙路径控制子程序和沿墙内侧转弯控制子程序，所述沿墙路径控制子程序用于控制扫地机器人与墙体之间的距离，所述沿墙内侧转弯控制子程序用于控制扫地机器人沿墙转向；

所述沿墙路径控制子程序接收到墙检传感器上传的实时信号值后，根据PWM信号占空比与目标速度的占比COF公式COF＝K_P×ΔS_n+K_i×∑ΔS+K_d×(ΔS_n-ΔS_n-1)计算出COF；式中，△S为本次墙检信号增量，即本次墙检信号减去上次墙检信号的结果；K_p为比例控制参数，K_i为积分控制参数，K_d为微分控制参数；所述墙检信号增量累积值取值大于-500且小于500；COF取值大于0.03且小于0.6；

所述沿墙路径控制子程序通过占比控制所述左轮和右轮完成对扫地机器人沿墙距离的修正；

所述扫地机器人向当前方向直线行走一定距离，使得轮轴与墙体拐角处对齐后所述扫地机器人以墙体拐角为圆心转向；

所述沿墙内侧转弯控制子程序进行绕圈判断，若判断结果为是，则退出转向沿当前方向直线行走，否则继续转向；

所述机身角度控制程序通过对所述陀螺仪返回的扫地机器人偏航角与设定期望偏航角进行运算后输出PWM信号的占空比；

所述软碰撞传感器为红外碰撞传感器，所述硬碰撞传感器为前档微动开关传感器；

所述设定角度值为15°，所述设定距离值一为2cm，所述设定距离值二为3cm，所述设定距离值三为5cm；

若墙体位于所述扫地机器人左侧时，所述沿墙方向判断结果为左，若墙体位于所述扫地机器人右侧时，所述沿墙方向判断结果为右。