[发明专利]一种基于有限状态机的扫地机目标点导航方法

说明书

本发明公开的一种基于有限状态机的扫地机目标点导航方法，包括开始状态、扫地机转动朝向目标点状态、沿线控制状态、沿边控制状态以及到达目标点，结束状态；目标点导航初始化后，由开始状态转换到扫地机转动朝向目标点状态；经过朝向目标点的判断后，由扫地机转动朝向目标点状态转换到沿线控制状态；经过进入到沿边控制的判断，由沿线控制状态转换到沿边控制状态；经过由沿边控制退出到沿线控制的判断，由沿边控制状态转换到扫地机转动朝向目标点状态；经过沿线过程中偏离目标点的判断，由沿线控制状态转换到扫地机转动朝向目标点状态；经过到达目标点的判断，由沿线控制状态转换到到达目标点，结束状态。

技术领域

本发明属于扫地机器人技术领域，具体涉及一种基于有限状态机的扫地机目标点导航方法。

背景技术

当前市面上出售的扫地机器人上装载的目标点导航方法存在以下缺陷：需要建立环境地图，并且对扫地机的芯片要求较高；导航过程中无法考虑到动态障碍物，易受到环境干扰；导航过程中的姿态控制紊乱，无法实现精准控制，且导航到的点离目标点较远；导航过程中的各个状态无法实现统一管理，查找问题时难度大。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于有限状态机的扫地机目标点导航方法，能够解决环境干扰、姿态控制紊乱、各个状态无法统一管理的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于有限状态机的扫地机目标点导航方法，包括开始状态、扫地机转动朝向目标点状态、沿线控制状态、沿边控制状态以及到达目标点，结束状态；目标点导航初始化后，由开始状态转换到扫地机转动朝向目标点状态；经过朝向目标点的判断后，由扫地机转动朝向目标点状态转换到沿线控制状态；经过进入到沿边控制的判断，由沿线控制状态转换到沿边控制状态；经过由沿边控制退出到沿线控制的判断，由沿边控制状态转换到扫地机转动朝向目标点状态；经过沿线过程中偏离目标点的判断，由沿线控制状态转换到扫地机转动朝向目标点状态；经过到达目标点的判断，由沿线控制状态转换到到达目标点，结束状态。

进一步的，所述目标点导航初始化包括开始点初始化，当前状态初始化和其他导航标志位初始化。

进一步的，所述朝向目标点的判断包括如下步骤：

S31、设扫地机当前行进方向为直线L0，L0经过逆时针旋转45°得到直线L1，直线L0经过顺时针旋转45°得到直线L2；

S32、求出目标点与直线L0、L1、L2的绝对距离，即可得到当前点与目标点的相对位置；

S33、扫地机根据当前点与目标点的相对位置进行方向调节。

进一步的，以扫地机为当前点，直线L1、L2将平面空间分为四块，并从直线L1右侧开始依次命名为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域，若目标点位于第一区域内，则调用沿线PID模块进行转向控制，若目标点位于第四区域内，扫地机满速左转，若目标点位于第二区域内，则扫地机满速右转。

进一步的，所述进入到沿边控制的判断包括碰撞检测和跌落检测，所述碰撞检测通过对位于扫地机前档的红外传感器组以及微动开关组反馈的数据进行识别，所述跌落检测通过扫地机底部的红外传感器组反馈的数据进行识别，并且进入沿边模式后的本次沿边方向始终与上一次沿边方向相反。

进一步的，所述由沿边控制退出到沿线控制的判断包括沿边控制进入内转角或找墙5s后退出；沿边控制距离过长后退出；进入沿边控制的初始点所在目标线的方向和沿边过程中当前点所在目标线的方向相反时退出。

进一步的，所述沿线过程中偏离目标点的判断为当扫地机行走一段时间后，目标点的相对位置位于第一区域和第二区域，则判断结果为扫地机偏离目标点。