[发明专利]一种划分移动机器人室内区域动态覆盖方法及其装置

权利要求书

1.一种划分移动机器人室内区域动态覆盖方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

S1利用栅格法对移动机器人的室内区域进行环境建模，通过对栅格地图的每一列进行扫描将所述室内区域进行两次划分，将所述室内区域划分为独立子区域块和独立区域块，其中，所述独立区域块中包含多个相互邻接的独立子区域块；

S2基于反向查找的方式和最小树原则分别获取所述独立子区域块和所述独立区域块中包含的每个所述独立子区域块的拓扑规划顺序，在拓扑规划过程中，具体包括以下步骤：

S21判断未规划的独立子区域块的数量，若所述数量为0，则拓扑规划结束；

S22若所述数量不为0，则获取当前独立子区域块邻接的未规划的独立子区域块，若当前独立子区域块邻接的未规划的独立子区域块的数量为0，则当前独立子区域块邻接的独立子区域块拓扑规划结束；

S23通过反向查找方式在列队中查找其中存在邻接区域但没有被规划的独立子区域块的数量，若其数量为0，则拓扑规划结束；

S24若其数量为1，则对查找到的唯一的所述独立子区域块进行规划；

S25若其数量大于1，则基于最小树原则对所述独立子区域进行拓扑规划；

S3根据所述拓扑规划顺序基于Dijkstra算法获取所述移动机器人在所述室内区域内的最优路径。

2.如权利要求1所述划分移动机器人室内区域动态覆盖方法，其特征在于，在步骤S1中，具体包括以下步骤：

S11载入所述栅格地图，分别以栅格为单位进行访问和存储，同时对所述栅格地图进行膨胀；

S12对所述栅格地图中的每一列进行扫描，记录并存储每一列扫描的起始点，障碍物的上下边缘点以及所述移动机器人相对于所述障碍物的位置信息，其中，所述起始点，障碍物的上下边缘点形成扫描点；

S13根据比对前一次扫描记录和当前扫描记录将所述室内区域划分为所述独立子区域块，同时通过检视相邻两个扫描点之间是否存在所述障碍物以判定所述独立子区域块之间的邻接性，多个相互邻接的所述独立子区域块形成所述独立区域块。

3.如权利要求2所述划分移动机器人室内区域动态覆盖方法，其特征在于，在步骤1中，将所述室内区域划分为所述独立子区域块和所述独立区域块之后，还包括以下步骤：

S14针对所述栅格地图中的每一个非障碍物点，使用直线模拟激光束对其四周环境进行扫描，记录当前移动机器人所在节点与障碍物点之间的距离；

S15根据所述距离判定是否为所述室内区域中门口的位置，若判定其为门口点，则将该节点封闭，形成完整的功能区域；

S16通过与长度比率阈值的比较判定走廊区域；

S17通过对所述走廊区域使用直线模拟激光进行扫描，同时记录每道激光扫描到的障碍物点的位置，判定所述走廊区域的主方向。

4.如权利要求1或3所述划分移动机器人室内区域动态覆盖方法，其特征在于，在步骤S25中，基于最小树原则对所述独立子区域进行拓扑规划，具体包括以下步骤：

S251获取当前未规划独立子区域为根的树的第一层节点数，同时获取每个所述第一层节点距离所述移动机器人所在节点的最小值，并记录取得所述最小值对应的未规划独立子区域的数量；

S252若数量为1，则对相应的唯一的未规划独立子区域进行规划，同时跳转至步骤S21，直至所述第一层节点规划结束；

S253获取当前未规划独立子区域为根的树的第二层节点数，同时获取每个所述第二层节点距离所述移动机器人所在节点的最小值，并记录取得所述最小值对应的未规划独立子区域的数量；

S254若数量为1，则对相应的唯一的未规划独立子区域进行规划，同时跳转至步骤S21，直至所述第二层节点规划结束。

5.如权利要求4所述划分移动机器人室内区域动态覆盖方法，其特征在于，在步骤S25中，若出现多个相同规格的树，则分别获取当前移动机器人所在节点至所述树的最小距离，通过比较所述最小距离，获取最小值，随后跳转至步骤S21。

6.如权利要求1所述划分移动机器人室内区域动态覆盖方法，其特征在于：所述移动机器人以“L”型路径往返运动。