[发明专利]一种基于角度分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法

摘要

公开一种基于角度分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法，所述的自动吸尘机器人包括两个驱动轮、与所述驱动轮连接的两个驱动电机，所述的驱动电机上安装编码器，以及安装在所述的自动吸尘机器人前部的障碍物检测装置，所述的驱动电机、编码器和障碍物检测装置与控制器连接，所述的控制器内部设置最优路径规划方法，所述的最优路径规划方法包括以下步骤：(1)设置数据链表L0；(2)所述的自动吸尘机器人检测到障碍物时，记录当前位置坐标，存入数据链表L0；(3)求取数据链表L0的中心点O，以及中心点O到数据链表L0中的点Pi的方向角α，并存入数据链表L1；(4)将数据链表L1按照从小到大的顺序进行重新排列；(5)计算数据链表L1中的相邻元素之间的夹角βj=αj+1‑αj，并提取最大值，记为βm，因此新的清扫方向为θ=(αm+1+αm)/2。

主权项

1.一种基于角度分析的自动吸尘机器人最优路径规划方法，所述的自动吸尘机器人包括两个驱动轮、与所述驱动轮连接的两个驱动电机，所述的驱动电机上安装编码器，还包括一个支撑轮，以安装在所述的自动吸尘机器人前部的障碍物检测装置，所述的驱动电机、编码器和障碍物检测装置与控制器连接，所述的控制器通过分别设置两个所述的驱动轮的速度和方向来实现所述的自动吸尘机器人的自由运动，并且根据所述的编码器的信号可以计算所述的自动吸尘机器人的相对移动距离和旋转方向，以起始位置为坐标原点，可计算当前位置的坐标（x，y），其特征在于：所述的控制器内部设置最优路径规划方法，所述的最优路径规划方法包括以下步骤：(1)、设置数据链表L0={Pi(xi,yi)}，其中，i=0，1，2......N‑1，xi和yi为坐标值，N为数据链表L0的长度，数据链表L0为近期所述的自动吸尘机器人检测障碍物以后停止位置的坐标数据；(2)、所述的自动吸尘机器人以直线运动方式前进，并且不断检测障碍物；当检测到障碍物时，所述的自动吸尘机器人停止，并记录当前位置的坐标（x，y）,存入数据链表L0，然后进入步骤3；(3)、求取数据链表L0的中心点O(xo，yo)，计算中心点O到数据链表L0中的点Pi(xi,yi)的方向角α，并存入数据链表L1{αj}，其中，j=0，1，2......N‑1；(4)、采用冒泡法将数据链表L1{αj}按照从小到大的顺序进行重新排列，即αj<αj+1；(5)、计算数据链表L1中的相邻元素之间的夹角βj=αj+1‑αj，而βN‑1=2π‑(αN‑1‑α0)，并比较大小，提取最大值，记为βm，对应数据链表L1{αj}的方向角为αm+1和αm,因此新的清扫方向为θ=(αm+1+αm)/2；如果m=N‑1，则新的清扫方向为θ=αN‑1+βN‑1/2。