[发明专利]一种机器人路径规划方法及具有它的吸尘器

权利要求书

1.一种机器人路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提取2D地图中机器人可行走的有效区域，并对有效区域进行栅格化划分；

S2：连接栅格中点，生成树路径，机器人根据树路径，进行无目标行走或目标性行走；

所述步骤S1中栅格化划分的方法为，以机器人所在处生成起始正六边形，在有效区域内，向起始正六边形外生长彼此相接的正六边形；

所述步骤S2中目标性行走的方法包括以下步骤；

D1：以起始正六边形中心为起点，做起始正六边形中心至目标所在六边形中心的第一向量；

D2：判断第一向量是否完全处于有效区域内，若有效区域完全包含第一向量则机器人直线行走至目标，否则第一向量与有效区域至少存在两个交点，并进行步骤D3；

D3：计算距离起始正六边形中心较近的第一交点、另一交点做为第二交点，机器人直线行走至第一交点附近的正六边形中心，沿第一交点至第二交点中间的树路径行走至第二交点后，直线行走至目标。

2.根据权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤S1中提取2D地图中机器人可行走的有效区域的方法包括以下步骤：

T1：机器人采用避障算法行走整个环境，利用深度摄像头建立环境的3D模型；

T2：提取步骤T1中的3D模型底面作为有效区域。

3.根据权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤S1中提取有效区域的方法包括以下步骤：

E1：机器人利用深度摄像头判断障碍，从起始点起，贴近障碍延边行走，且以起始点为目标，最终回到起始点，并标注行走路线和障碍；

E2：计算步骤E1中行走路线的闭合区间，并去除标记障碍处的闭合区间，得到有效区域。

4.根据权利要求3所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤E2中计算行走路线闭合区间的方法为：计算行走路线的二阶导数，并计算其在整个区间内的连续性，若二阶导数连续则行走路线闭合。

5.根据权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述起始正六边形和所述正六边形大小相同，且所述起始正六边形不大于机器人外周向的外接圆。

6.根据权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤S2中无目标行走的方法包括以下步骤：

P1：对步骤S2中生成的树路径进行等级划分，以所述起始正六边形外接的正六边形作为一级树路径，以一级树路径外接的正六边形作为二级树路径，直至划分至所述树路径末端；

P2：从起始正六边形起向前行走，每次行走历遍每级树路径。

7.根据权利要求1所述的机器人路径规划方法，其特征在于，所述步骤D3中沿第一交点至第二交点中间的树路径行走至第二交点的方法为：

在第一交点附近的正六边形中心处做向各个相邻正六边形中心的第二向量；判断第二向量与第一向量的夹角，选择夹角较小的向量行走至第二交点位置；

或，机器人预先罗列第一交点至第二交点之间所有树路径，并计算最短的树路径，机器人沿最短的树路径行走至第二交点。

8.一种吸尘器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的一种机器人路径规划方法。