[发明专利]一种基于极限学习机的扫地机器人扫地控制方法在审
申请号: | 201911350461.0 | 申请日: | 2019-12-24 |
公开(公告)号: | CN113017481A | 公开(公告)日: | 2021-06-25 |
发明(设计)人: | 不公告发明人 | 申请(专利权)人: | 牟茹月 |
主分类号: | A47L11/24 | 分类号: | A47L11/24;A47L11/40 |
代理公司: | 西安启诚专利知识产权代理事务所(普通合伙) 61240 | 代理人: | 李艳春 |
地址: | 710075 陕西省西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 极限 学习机 扫地 机器人 控制 方法 | ||
1.一种基于极限学习机的扫地机器人扫地控制方法,所述扫地机器人包括用于驱动左行走轮的左步进电机和用于驱动右行走轮的右步进电机,所述左步进电机和右步进电机均与扫地机器人控制器的输出端连接;其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、所述扫地机器人控制器制定扫地机器人行走控制专家规则:
规则一、当扫地机器人控制器判断为扫地机器人行走前方有障碍物时,再判断扫地机器人行走前方障碍物的高度大小,当扫地机器人行走前方障碍物的高度小于扫地机器人的高度时,所述扫地机器人控制器控制扫地机器人越过前方的障碍物;当扫地机器人行走前方障碍物的高度大于等于扫地机器人的高度时,所述扫地机器人控制器控制扫地机器人向左转弯行走或向右转弯行走,避开前方的障碍物;向左转弯行走的转弯角度在预设的向左转弯角度范围内,向右转弯行走的转弯角度在预设的向右转弯角度范围内;
规则二、当扫地机器人控制器判断为扫地机器人行走左侧有障碍物时,所述扫地机器人控制器控制扫地机器人向右转弯行走,避开左侧的障碍物,向右转弯行走的转弯角度在预设的向右转弯角度范围内;
规则三、当扫地机器人控制器判断为扫地机器人行走右侧有障碍物时,所述扫地机器人控制器控制扫地机器人向左转弯行走,避开右侧的障碍物,向左转弯行走的转弯角度在预设的向左转弯角度范围内;
步骤二、所述扫地机器人控制器根据极限学习机的方法输出对左步进电机和右步进电机进行控制的控制信号,实现对扫地机器人扫地的控制,具体过程为:
步骤201、所述扫地机器人控制器定义好步骤一中制定的规则一中向左转弯行走时左步进电机和右步进电机的控制信号,并定义好步骤一中制定的规则一中向右转弯行走时左步进电机和右步进电机的控制信号;
步骤202、所述扫地机器人控制器定义好步骤一中制定的规则二中向右转弯行走时左步进电机和右步进电机的控制信号;
步骤203、所述扫地机器人控制器定义好步骤一中制定的规则三中向左转弯行走时左步进电机和右步进电机的控制信号;
步骤204、所述扫地机器人控制器将步骤201、步骤202或步骤203中定义的控制信号输入预先建立并训练好的极限学习机中,得出极限学习机的输出,极限学习机的输出即为扫地机器人控制器对扫地机器人扫地进行控制时对左步进电机和右步进电机的实际控制信号;
步骤205、所述扫地机器人控制器根据步骤204得到的实际控制信号对左步进电机和右步进电机进行控制,实现对扫地机器人扫地的控制。
2.按照权利要求1所述的一种基于极限学习机的扫地机器人扫地控制方法,其特征在于:步骤204中所述预先建立并训练极限学习机的过程为:
步骤2041、产生训练样本集:当扫地机器人按照规则一、规则二和规则三进行行走时,收集扫地机器人控制器对左步进电机和右步进电机的控制信号作为训练样本集;
步骤2042、建立极限学习机:以定义的控制信号作为极限学习机的输入神经元,输入层节点数为2个;以扫地机器人控制器对扫地机器人扫地进行控制时对左步进电机和右步进电机的实际控制信号为极限学习机的输出,输出层节点数为2个,隐层节点数为6个;
步骤2043、采用步骤2041中的训练样本集训练极限学习机,得到训练好的极限学习机。
3.按照权利要求1所述的一种基于极限学习机的扫地机器人扫地控制方法,其特征在于:所述扫地机器人控制器为ARM微控制器。
4.按照权利要求1所述的一种基于极限学习机的扫地机器人扫地控制方法,其特征在于:步骤2043中在进行极限学习机训练时,采用粒子群算法寻找极限学习机隐层输出矩阵的权系数的最优解。
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