[发明专利]一种扫地机器人的防碰撞检测方法

权利要求书

1.一种扫地机器人的防碰撞检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：预备具有MEMS器件的扫地机器人，当扫地机器人处于直线运动状态，并发生碰撞情况时，跳转至步骤S2；当扫地机器人处于颠簸不平路面状况时，跳转至步骤S3；当扫地机器人处于旋转运动状态，且有障碍物阻挡时，跳转至步骤S4；

S2：利用牛顿第二定律V＝a×t；扫地机器人启动行走时是正向加速度，撞击物体时为负加速度，匀速运动加速度为0；当碰撞发生时，采用陀螺仪修正扫地机器人水平加速度数值；

S3：利用加速度计与陀螺仪融合数据，得出欧拉角a，利用欧拉角a的倾斜角，重新分配水平加速度；Accy＝acczInit*sin(a)；利用六轴融合计算方法计算出实际加速度；

S4：利用陀螺仪检测角速度W；扫地机器人利用左右轮的光栅里程计计算光栅的角速度W1,有障碍物阻挡时，W与W1的数值不匹配；当扫地机器人以一定角速度W旋转时，其切线加速度与法线加速度被加速度计检测到，当有撞击时加速度变化,得到异常的切线加速度与法线加速度；通过融合数据，对角加速度进行重新分配；

S5：扫地机器人碰撞检测完成。

2.如权利要求1所述的一种扫地机器人的防碰撞检测方法，其特征在于：所述步骤S2、步骤S3和步骤S4中，同步利用光栅里程计、驱动轮电流检测、红外传感器感测障碍物状况、万向轮传感器进行数据感测收集，辅助处理加速度碰撞；其中，光栅里程计(M)：测出速度V,是匀速还是加速，修正Vi＝V0+a*t；驱动轮电流(C)：扫地机器人在匀速行走的时候，电流是近似恒定值，碰撞后电流出现扰动；红外传感器(IR)：提前感知前方是否有障碍物，提前告知扫地机器人前方有碰撞情况；万向轮传感器(U)：扫地机器人被阻挡，万向轮数据为0；

并利用公式：OUT＝P0*M+P1*C+P2*IR+P3*U(其中P0,P1,P2,P3为权重)计算得出最终修正数据。

3.如权利要求2所述的一种扫地机器人的防碰撞检测方法，其特征在于：所述步骤S2、步骤S3和步骤S4中，同时采用人工神经网络法融合数据，使得扫地机器人自主学习、识别碰撞。

4.如权利要求1所述的一种扫地机器人的防碰撞检测方法，其特征在于：所述步骤S3中，获取一段时间内实际加速度的数据，并对该数据进行标准差分析，识别颠簸路面的情况，自动识别碰撞力度的大小。

5.如权利要求1所述的一种扫地机器人的防碰撞检测方法，其特征在于：所述扫地机器人处于坡面运行状态时，利用正交分解方式对加速度进行分解。

6.如权利要求2所述的一种扫地机器人的防碰撞检测方法，其特征在于：对光栅里程计、驱动轮电流、红外传感器、万向轮传感器所得出的数据进行综合分析，采用加权平均法进行多传感器融合计算。