[发明专利]一种基于惯性导航的扫地机器人沿边清扫方法

权利要求书

1.一种基于惯性导航的扫地机器人沿边清扫方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、扫地机器人进入初始状态，沿当前方向直线行走，直至触发位于扫地机器人前档的硬碰撞传感器；

S2、硬碰撞传感器反馈至控制模块，控制模块控制扫地机器人后退设定距离后，按照沿墙反方向原地转向设定角度进行找墙，控制模块同步发送扫描信号至位于扫地机器人前端的多个软碰撞传感器，多个软碰撞传感器反馈找墙过程的触发时间、当前角度和起始触发角度至控制模块，控制模块对触发时间、及当前角度和起始触发角度的角度差进行判断，当触发时间大于100ms或角度差大于45°，控制模块判断扫地机器人的前进方向与墙面平行；

S3、控制模块调用沿墙PID模块控制扫地机器人进行沿墙直线行走；

S4、沿墙直线行走中，控制模块调用绕圈模块进行绕圈判断与脱困；

所述沿墙PID模块包括第一级PID控制单元和第二级PID控制单元，所述第一级PID控制单元的输入为当前墙检信号与上一时刻的墙检信号的差值，输出为第一速度增量dv₁，所述第二级PID控制单元的输入为当前墙检信号与最接近墙体时的墙检信号的差值，输出为第二速度增量dv₂，所述第一级PID控制单元和第二级PID控制单元分别将第一速度增量dv₁、第二速度增量dv₂发送至控制模块，所述控制模块按权重组合计算速度比得出最终速度增量dv；

所述沿墙PID模块的调用过程包括如下步骤：

S31、通过所述控制模块设置墙检信号的最小阙值和最大阙值；

S32、通过所述控制模块设置期望墙检信号值，并发送采集信号至软碰撞传感器；

S33、所述控制模块将软碰撞传感器采集到的实时信号发送至沿墙PID模块；

S34、所述第一级PID控制单元根据公式IRerr₁＝Wall_IR-Wall_LastIR、cof₁＝K_p1·IRerr₁+K_i1·∑IRerr₁+K_d1·(IRerr₁(k)-IRerr₁(k-1))、计算出第一速度增量dv₁，式中，Wall_IR为当前靠近墙体一侧的沿墙信号值，Wall_LastIR为上一时刻靠近墙体一侧的沿墙信号值，IRerr₁为当前靠近墙体一侧的沿墙信号值与上一时刻靠近墙体一侧的沿墙信号值的差值，IRerr₁(k)为当前时刻的IRerr₁值，IRerr₁(k-1)为上一时刻的IRerr₁值，dV_max为最大速度差值，IRerr_max为最大红外信号差值，SumIR_max为最大红外线差值累加值，K_p1、K_i1、K_d1分别为第一级PID控制单元中的比例、积分、微分系数；

S35、所述第二级PID控制单元根据公式IRerr₂＝Wall_IR-IR_TargetValue、cof₂＝K_p2·IRerr₂+K_i2·∑IRerr₂+K_d2·(IRerr₂(k)-IRerr₂(k-1))、计算出第二速度增量dv₂，式中，Wall_IR为当前靠近墙体一侧的沿墙信号值，IR_TargetValue为期望墙检信号值的最佳值，IRerr₂为当前靠近墙体一侧的沿墙信号值与期望墙检信号值的最佳值的差值，IRerr₂(k)为当前时刻的IRerr₂值，IRerr₂(k-1)为上一时刻的IRerr₂值，dV_max为最大速度差值，IRerr_max为最大红外信号差值，SumIR_max为最大红外线差值累加值，K_p2、K_i2、K_d2分别为第二级PID控制单元中的比例、积分、微分系数；

S36、所述控制模块根据公式dv＝a·dv₁+b·dv₂计算出最终速度增量dv，式中，a、b分别为第一级PID控制单元和第二级PID控制单元的权重值，并且a+b＝1；

S37、所述控制模块根据dv与沿墙方式进行判断，并根据判断结果调整扫地机器人的左轮、右轮的轮速。