[发明专利]全覆盖路径规划方法及系统

说明书

本发明公开了一种全覆盖路径规划方法及系统。本发明的全覆盖路径规划方法包括：基于栅格地图生成平行、等距的清扫路线；根据障碍物信息将生成的路线划分清扫区域；将清扫区域按最近邻的原则进行连接。本发明还公开了一种全覆盖路径规划系统。本发明公开的全覆盖路径规划方法及系统可适用于大尺寸清扫机器人，且具有重扫率低且高效的优点。

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，特别涉及一种全覆盖路径规划方法和系统。

背景技术

现有技术中，在基于栅格地图的全覆盖路径规划中一般将地图的栅格大小设定为机器人的宽度，对于大型的清扫机器人不太适用，因为栅格宽度大，可导致障碍物边界处很多区域作为占有栅格处理，而不能被清扫，而如果加入绕障碍物边界清扫环节，则会带来重复清扫问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种全覆盖路径规划方法。所述全覆盖路径规划方法包括以下步骤：

基于栅格地图生成平行、等距的清扫路线；

根据障碍物信息将生成的路线划分清扫区域；

将清扫区域按最近邻的原则进行连接。

在一些实施例中，在步骤：基于栅格地图生成平行、等距的清扫路线之前还包括：根据机器人宽度对封闭的栅格地图进行膨胀处理。

在一些实施例中，所述步骤：基于栅格地图生成平行、等距的清扫路线具体为：

将栅格地图中自由栅格标记为0，占有栅格标记为1，从地图最左侧开始，找到有自由栅格的第一列，从这一列的最下端开始至最顶端遍历栅格状态，当栅格状态由1变为0时，则此处为0的栅格作为路线起点，标记为An，当栅格状态由0变为1时，此处的为0的栅格为路线的终点，标记为Bn，然后每隔N列栅格，在栅格地图上生成平行的路线。其中N的值为：机器人清扫宽度除以栅格宽度，得到的商(如为非整数，则向上取整)再减一。

在一些实施例中，所述步骤：根据障碍物信息将生成的路线划分清扫区域具体为：判断一条路线是否能在左侧相邻列的路线中找到与之属于同一区域的路线。

在一些实施例中，所述步骤：将清扫区域按最近邻的原则进行连接具体为：将每个区域都设置四个顶点Am、Bm、An、Bn,当清扫完当前区域后，判断当前点与每个区域的四个顶点的距离，找到距离最近的点所在区域为下一个清扫区域，这个距离最近的点为下一个目标点。

为达到上述目的，本发明的另一目的在于提出一种全覆盖路径规划系统。

所述全覆盖路径规划系统包括：清扫路线生成单元，所述清扫路线生成单元基于栅格地图生成平行、等距的清扫路线；清扫区域划分单元，所述清扫区域划分单元根据障碍物信息将生成的路线划分清扫区域；以及清扫路径规划单元，所述清扫路径规划单元将清扫区域按最近邻的原则进行连接。

在一些实施例中，所述全覆盖路径规划系统还包括膨胀处理单元，所述膨胀处理单元根据机器人宽度对封闭的栅格地图进行膨胀处理。

在一些实施例中，所述基于栅格地图生成平行、等距的清扫路线具体为：将栅格地图中自由栅格标记为0，占有栅格标记为1，从地图最左侧开始，找到有自由栅格的第一列，从这一列的最下端开始至最顶端遍历栅格状态，当栅格状态由1变为0时，则此处为0的栅格作为路线起点，标记为An，当栅格状态由0变为1时，此处的为0的栅格为路线的终点，标记为Bn，然后每隔N列栅格，在栅格地图上生成平行的路线。其中N的值为：机器人清扫宽度除以栅格宽度，得到的商(如为非整数，则向上取整)再减一。

在一些实施例中，所述根据障碍物信息将生成的路线划分清扫区域具体为：判断一条路线是否能在左侧相邻列的路线中找到与之属于同一区域的路线。