[发明专利]一种激光式清洁机器人及其控制方法

说明书

本发明涉及一种激光式清洁机器人及其控制方法，可以提高机器人的清洁效率，降低机器人成本。所述激光式清洁机器人及其控制方法，通过基于最近的墙壁的延伸方向为坐标轴构建XY轴坐标系，再以预设形状和大小为标准进行单元区域的划分，如此，可以构建比较规则的清洁区块，机器人的清洁效率也因此而提高。此外，机器人只需存储扩展边界的信息，通过判断扩展边界信息的存储情况，就可以得知是否完成所有区域的清洁，所需存储容量小，有利于降低机器人成本。

技术领域

本发明涉及装配有激光雷达传感器的智能机器人领域，具体涉及一种激光式清洁机器人及其控制方法。

背景技术

现有的清洁机器人按照制导方式分，可分为三类：陀螺仪导航的清洁机器人、激光导航的清洁机器人和视觉导航的清洁机器人。其中，激光导航的清洁机器人，简称激光式清洁机器人，通过安装在机器人上方的激光雷达传感器测量设备与环境距离的变化以实现定位和导航，定位比较精确，导航效果也比较理想。但是，激光式清洁机器人在进行区域规划清洁时，主要是按照固定的清洁顺序，逐个区域地进行清洁，这种方式比较呆板，不利于提高清洁效率。此外，机器人为了分析是否清洁完成所有区域，需要记录每个区域地图，如此，机器人需要较大容量的存储器，导致机器人成本比较高。

发明内容

本发明提供了一种激光式清洁机器人及其控制方法，可以提高机器人的清洁效率，降低机器人成本。本发明所述的具体技术方案如下：

一种激光式清洁机器人，包括：激光雷达传感器，用于探测周围环境；控制模块，与所述激光雷达传感器相连，用于根据激光雷达传感器的探测数据，控制机器人进行区域规划和执行区域清洁；存储器，与所述控制模块相连，用于存储区域信息和扩展边界信息；所述区域信息是机器人基于最近的墙壁的延伸方向为坐标轴构建的XY轴坐标系中，以预设形状和大小为标准进行划分所形成的单元区域所包含的信息；所述扩展边界信息是机器人清洁完成某个单元区域后，该单元区域的某条边界外侧是未知区域时，该边界作为扩展边界所包含的信息；所述控制模块，还用于删除所述存储器中相同的扩展边界信息。

进一步地，所述控制模块获取激光雷达传感器的探测数据，将所探测到的大于预设长度的，且距机器人最近的一条直边作为最近的墙壁。

进一步地，所述区域信息包括区域编号、区域坐标、区域长度和区域宽度。

进一步地，所述扩展边界信息包括边界端点坐标和边界方向。

进一步地，所述控制模块在控制机器人进行区域规划和执行区域清洁时，具体包括：控制机器人进行当前单元区域的遍历清洁；遍历清洁完成后，分析当前单元区域的各条边界的外侧是否属于未知区域；将外侧属于未知区域的边界作为扩展边界，存入所述存储器中；分析所述存储器中所存的扩展边界的信息，如果两条扩展边界的边界端点坐标在预设误差范围内，且边界方向相反，则确定这两条扩展边界相同，并删除这两条扩展边界信息；筛选当前单元区域中距机器人最近的扩展边界，控制机器人移动至该扩展边界进行扩展清洁。

进一步地，所述控制模块在控制机器人执行区域清洁时，判断存储器中所存的扩展边界信息是否全部删除，如果是，则停止区域清洁。

一种激光式清洁机器人的控制方法，用于控制上述的激光式清洁机器人进行区域规划和执行区域清洁，包括如下步骤：步骤S1：机器人获取激光雷达传感器的探测数据；步骤S2：机器人基于最近的墙壁的延伸方向为坐标轴构建的XY轴坐标系中，以预设形状和大小为标准进行区域划分形成单元区域；步骤S3：机器人对所述单元区域进行清洁，并在存储器中记录相应的区域信息和扩展边界信息；所述区域信息是单元区域所包含的信息；所述扩展边界信息是机器人清洁完成某个单元区域后，该单元区域的某条边界外侧是未知区域时，该边界作为扩展边界所包含的信息；步骤S4：机器人分析所记录的扩展边界信息，如果任意两条扩展边界相同，则删除这两条扩展边界信息；步骤S5：机器人判断存储器中所记录的扩展边界信息是否全部删除，如果否，则筛选相邻的其中一个单元区域作为下一待清洁的单元区域，并返回步骤S3，如果是，则结束区域清洁。