清洁机器人行走路径部署及控制的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种清洁机器人行走路径部署及控制的方法及系统，包括：步骤S1：基于空间布局建立相应的导航所使用的2d栅格地图，并对2d栅格地图进行预处理；步骤S2：基于预处理后的2d栅格地图标记出所有的清洁点位，并制定相应的清洁顺序，确定各个清洁点位之间的连接关系；步骤S3：基于清洁点位之间的连接关系对每两个连接点之间的轨迹进行设计；步骤S4：对设计的轨迹进行测试优化，调整相应的过渡点以及对应的控制参数，确保整个轨迹的平滑性及安全性，确保进行过程中无静态障碍；步骤S5：整合所有轨迹形成完整的清洁流程。有轨迹形成完整的清洁流程。有轨迹形成完整的清洁流程。

Method and system for deployment and control of walking path of cleaning robot

【技术实现步骤摘要】
清洁机器人行走路径部署及控制的方法及系统


[0001]本专利技术涉及清洁机器人
，具体地，涉及清洁机器人行走路径部署及控制的方法及系统。

技术介绍

[0002]清洁机器人在执行某一房间的清洁任务时，会存在很多目标点，这些目标点可以是清洁点，也可以是相机拍照点，也可以是变换姿态点等，为了在清洁过程中能够顺利到达这些点位，需要用到路径规划算法，而由于酒店卫生间比较狭窄，机器人无法自由旋转或移动，传统的路径规划算法无法满足需求，因此本专利技术开发了一种可以自由控制轨迹且安全高效的路径规划及部署算法。
[0003]专利文献CN111248819A(申请号：202010175748.0)公开了一种清洁路径执行方法、清洁机器人及存储介质。本专利技术实施例提供的一种清洁路径执行方法及清洁机器人，可以控制清洁机器人根据边界点的坐标沿待清洁区域进行边界清洁，在清洁机器人进行边界清洁的过程中，可以实时确定清洁机器人是否位于待清洁区域外，若清洁机器人位于待清洁区域外，则控制清洁机器人沿待清洁区域的边界点进行沿边界点清洁。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种清洁机器人行走路径部署及控制的方法及系统。
[0005]根据本专利技术提供的一种清洁机器人行走路径部署及控制的方法，包括：
[0006]步骤S1：基于待清洁的空间布局建立相应的导航所使用的2d栅格地图，并对2d栅格地图进行预处理；
[0007]步骤S2：基于预处理后的2d栅格地图标记出所有的清洁点位，并制定相应的清洁顺序，确定各个清洁点位之间的连接关系；
[0008]步骤S3：基于清洁点位之间的连接关系对每两个连接点之间的轨迹进行设计；
[0009]步骤S4：对设计的轨迹进行测试优化，调整相应的过渡点以及对应的控制参数，确保整个轨迹的平滑性及安全性，确保进行过程中无静态障碍；
[0010]步骤S5：整合所有轨迹形成完整的清洁流程。
[0011]优选地，所述步骤S1采用：
[0012]步骤S1.1：对待清洁的空间进行勘察，确定待清洁的空间入口以及空间大小是否能容纳清洁机器人；
[0013]步骤S1.2：遥控机器人并利用机器人自身携带的2D激光雷达对待清洁的空间进行扫描建图，建立路径规划所需的2d栅格地图；
[0014]步骤S1.3：对建立的2d栅格地图进行预处理。
[0015]优选地，所述步骤S1采用：删除2d栅格地图中的杂点，添加禁行区或虚拟墙以及修复地图中不完整的线段。
[0016]优选地，所述步骤S3包括：确定机器人从一个点移动至另一个点的过程中需要的过渡点。
[0017]优选地，所述过渡点包括自由导航点及自由控制点；
[0018]所述自由导航点通过路径规划算法获得；
[0019]所述自由控制点根据需求对机器人进行旋转和前进后退的控制。
[0020]根据本专利技术提供的一种清洁机器人行走路径部署及控制的系统，包括：
[0021]模块M1：基于待清洁的空间布局建立相应的导航所使用的2d栅格地图，并对2d栅格地图进行预处理；
[0022]模块M2：基于预处理后的2d栅格地图标记出所有的清洁点位，并制定相应的清洁顺序，确定各个清洁点位之间的连接关系；
[0023]模块M3：基于清洁点位之间的连接关系对每两个连接点之间的轨迹进行设计；
[0024]模块M4：对设计的轨迹进行测试优化，调整相应的过渡点以及对应的控制参数，确保整个轨迹的平滑性及安全性，确保进行过程中无静态障碍；
[0025]模块M5：整合所有轨迹形成完整的清洁流程。
[0026]优选地，所述模块M1采用：
[0027]模块M1.1：对待清洁的空间进行勘察，确定待清洁的空间入口以及空间大小是否能容纳清洁机器人；
[0028]模块M1.2：遥控机器人并利用机器人自身携带的2D激光雷达对待清洁的空间进行扫描建图，建立路径规划所需的2d栅格地图；
[0029]模块M1.3：对建立的2d栅格地图进行预处理。
[0030]优选地，所述模块M1采用：删除2d栅格地图中的杂点，添加禁行区或虚拟墙以及修复地图中不完整的线段。
[0031]优选地，所述模块M3包括：确定机器人从一个点移动至另一个点的过程中需要的过渡点。
[0032]优选地，所述过渡点包括自由导航点及自由控制点；
[0033]所述自由导航点通过路径规划算法获得；
[0034]所述自由控制点根据需求对机器人进行旋转和前进后退的控制。
[0035]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0036]1、使得整个清洁的导航流程通用化与模块化；
[0037]2、本专利技术解决了因特殊环境下传统规划算法无法使用的问题，并且本专利技术的方法增加了规划轨迹的多样性以及自由性，可根据实际情况自由变换导航轨迹；
[0038]3、本专利技术解决了因方形底盘带来的无法原地自由旋转的问题。
附图说明
[0039]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0040]图1为清洁机器人行走路径部署及控制的方法流程图。
具体实施方式
[0041]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0042]实施例1
[0043]针对目前酒店卫生间比较狭窄无法使用传统路径规划算法的问题，本专利技术要解决的技术问题体现在以下几点：
[0044]1、结合了传统路径规划算法与自主控制机器人移动的方法，使得机器人行走轨迹可以进行自由组合，提高了机器人清洁的安全性与效率
[0045]2、避免因方形底盘带来的无法原地自由旋转的问题
[0046]本专利技术提供的一种清洁机器人行走路径部署及控制的方法，如图1所示，包括：
[0047]步骤1：勘察卫生间布局，建立相应的导航所使用的2d栅格地图，并对地图进行修改(例如删除杂点，添加禁行区或虚拟墙，修复地图中不完整的线段)；
[0048]步骤2：标记出所有的清洁点位，并制定相应的清洁顺序，这样便可以确定出各个清洁点位之间的连接关系；
[0049]步骤3：利用连接关系，可以对每两个连接点之间的轨迹进行设计，首先可以人为将机器人从一个点移动至另一个点，而在此移动过程中便可以确定需要设定几个过渡点(包括自由导航点及自由控制点，其中自由导航点则采用传统的路径规划算法即可，而自由控制点则根据需求对机器人进行旋转和前进后退的控制)；
[0050]步骤4：对设计好的轨迹进行测试优化，调整相应的过渡点以及对应的控制参数，确保整个轨迹的平滑性及安全性，确保行进过程中无静态障碍；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清洁机器人行走路径部署及控制的方法，其特征在于，包括：步骤S1：基于待清洁的空间布局建立相应的导航所使用的2d栅格地图，并对2d栅格地图进行预处理；步骤S2：基于预处理后的2d栅格地图标记出所有的清洁点位，并制定相应的清洁顺序，确定各个清洁点位之间的连接关系；步骤S3：基于清洁点位之间的连接关系对每两个连接点之间的轨迹进行设计；步骤S4：对设计的轨迹进行测试优化，调整相应的过渡点以及对应的控制参数，确保整个轨迹的平滑性及安全性，确保进行过程中无静态障碍；步骤S5：整合所有轨迹形成完整的清洁流程。2.根据权利要求1所述的清洁机器人行走路径部署及控制的方法，其特征在于，所述步骤S1采用：步骤S1.1：对待清洁的空间进行勘察，确定待清洁的空间入口以及空间大小是否能容纳清洁机器人；步骤S1.2：遥控机器人并利用机器人自身携带的2D激光雷达对待清洁的空间进行扫描建图，建立路径规划所需的2d栅格地图；步骤S1.3：对建立的2d栅格地图进行预处理。3.根据权利要求2所述的清洁机器人行走路径部署及控制的方法，其特征在于，所述步骤S1采用：删除2d栅格地图中的杂点，添加禁行区或虚拟墙以及修复地图中不完整的线段。4.根据权利要求1所述的清洁机器人行走路径部署及控制的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：确定机器人从一个点移动至另一个点的过程中需要的过渡点。5.根据权利要求4所述的清洁机器人行走路径部署及控制的方法，其特征在于，所述过渡点包括自由导航点及自由控制点；所述自由导航点通过路径规划算法获得；所述自由控制点根据需求对机器人进行旋转和前进后退的控制。6.一种清洁机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨博，郭震，杨俊，刘宇星，杨洪杰，
申请(专利权)人：上海景吾酷租科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：