[发明专利]基于寻径代价的清洁路径规划方法、芯片及清洁机器人

说明书

本发明涉及基于寻径代价的清洁路径规划方法、芯片及清洁机器人，该清洁路径规划方法根据不同坐标轴方向的寻径代价在不同的子区块内寻找出导航顺序合理的候选出入口作为相应的子区块的清洁入口位置，有利于组合连接出清洁区域内的最终规划的清洁路径，能够让在不同子区块之间的导航路径距离减少，减少机器人在房间区域之间路径规划所花费的时间，减小计算量，提高移动机器人的清洁效果。

技术领域

本发明涉及SLAM技术下的机器人路径代价的技术领域，具体涉及基于寻径代价的清洁路径规划方法、芯片及清洁机器人。

背景技术

目前扫地机、擦窗机、洗地机等清洁机器人，需要以最短的路径去覆盖清洁机器人能到达的所有室内清洁工作区域，清洁路径的规划是否合理高效直接影响清洁效果以及用户对产品优劣的直观感知。

现有技术常常会出现清洁机器人在每一个待清洁区域清扫时，有些区域因折返行走而被重复清洁，而有些区域没有行走过而导致未被清洁。当机器人需要遍历的规划区域块的数目增加且分布的位置区域更加密集时，出现因在清洁区域进行全局覆盖清扫而产生未按照导航路径依次清洁局部区域的问题、或沿着导航路径在同一局部区域内反复清洁的问题，则可能难以得知清洁机器人已经清洁了哪些待清洁区域以及清洁机器人还没有清洁哪个待清洁区域，从而影响了整个清洁区域的清洁效果。这导致了机器人需要花更多的时间进行工作区域之间路径规划，降低清洁机器人的智能化程度，降低了用户的使用体验。

发明内容

为满足清洁机器人导航的实时性要求和清洁路径规划的合理性，本发明提供了基于寻径代价的清洁路径规划方法、芯片及清洁机器人，所需计算资源少，只通过少量的参数，减少了区间导航距离，让机器人在同一位置处所规划的清洁路径高效，避免多区间不合理导航，进而满足不同场景下的机器人定位导航的实时性需求和智能化程度。本发明公开的具体技术方案如下：

基于寻径代价的清洁路径规划方法，所述清洁路径规划方法包括如下步骤：步骤1、根据移动机器人在清洁区域内不同方向的地图边界与障碍物边界，在清洁区域匹配的地图中配置清扫线，再结合作为子区块分割线的清扫线和障碍物边界将这个地图对应分割为预设数量的子区块，再在每一个子区块内将作为子区块分割线的清扫线的一个端点位置设置为该子区块的候选出入口,其中，作为子区块分割线的清扫线还被配置为组成子区块内规划的弓字形清扫路径；步骤2、将当前位置处的移动机器人在当前未清扫的子区块内搜索到的满足预设寻径代价条件的候选出入口设置为这个当前未清扫的子区块的清洁入口位置，并在此基础上结合这个当前未清扫的子区块内规划的弓字形清扫路径确定这个当前未清扫的子区块的清洁结束位置；步骤3、控制移动机器人移动至这个当前未清扫的子区块的清洁入口位置，再开始沿着这个当前未清扫的子区块内的弓字形清扫路径进行清扫遍历；步骤4、当移动机器人移动至这个当前未清扫的子区块的清洁结束位置时，通过重复上述步骤2至步骤3去搜索规划下一个未清扫的子区块的清洁入口位置及其清洁结束位置，同时，按照当前未清扫的子区块的清洁结束位置和下一个未清扫的子区块的清洁入口位置的先后遍历顺序，将当前未清扫的子区块内规划的弓字形清扫路径和下一个未清扫的子区块内规划的弓字形清扫路径组合为移动机器人在所述清洁区域内最终规划的清洁路径，直到完成所有的子区块的清扫。

与现有技术相比，本技术方案根据不同坐标轴方向的寻径代价在不同的子区块内寻找出导航顺序合理的候选出入口作为相应的子区块的清洁入口位置，有利于组合连接出清洁区域内的最终规划的清洁路径，能够让在不同子区块之间的导航路径距离减少，减少机器人在房间区域之间路径规划所花费的时间，减小计算量，提高移动机器人的清洁效果。

进一步地，由所述步骤4返回所述步骤2时，将当前未清扫的子区块的清洁结束位置更新为所述当前位置，再在这个清洁结束位置搜索到的满足预设寻径代价条件的候选出入口作为下一个未清扫的子区块内的清洁入口位置。该技术方案规划出移动机器人清扫遍历不同的子区块的导航顺序，让移动机器人以更高的覆盖率在不同的未清扫的子区块之间移动。