[发明专利]一种机器人全覆盖路径规划方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种机器人全覆盖路径规划方法，其特征在于，包括：

获取目标区域的栅格地图，根据所述栅格地图和预设最大面积划分规则对所述目标区域进行分割，得到多个分割后子区域；

将机器人当前所在的分割后子区域作为目标子区域，对所述目标子区域开始路径规划，并对已规划栅格添加状态标记；所述状态标记包括已覆盖状态、边界状态和封闭状态；

基于所述状态标记确定规划方向，并按照所述规划方向对所述目标子区域进行持续路径规划；

当所述目标子区域覆盖完成后，选择所述机器人距离最近的分割后子区域进行路径规划；

其中，所述基于所述状态标记确定规划方向，并按照所述规划方向对所述目标子区域进行持续路径规划，包括：

按照栅格优先级确定出目标栅格，并移动所述机器人至所述目标栅格；

对所述目标栅格的周围区域进行路径规划，并对已规划栅格添加状态标记；

其中，所述栅格优先级为按照障碍物边界栅格、边界状态栅格、封闭状态栅格顺序排序的栅格优先级。

2.根据权利要求1所述的机器人全覆盖路径规划方法，其特征在于，所述根据所述栅格地图和预设最大面积划分规则对所述目标区域进行分割，得到多个分割后子区域，包括：

以所述栅格地图中障碍物为边界，根据最大面积优先原则将所述栅格地图中的可通行栅格划分为多个矩形区域；

将面积小于预设面积阈值的矩形区域与相邻的最大面积矩形区域进行合并，以得到所述分割后子区域。

3.根据权利要求2所述的机器人全覆盖路径规划方法，其特征在于，所述将面积小于预设面积阈值的矩形区域与相邻的最大面积矩形区域进行合并，包括：

按照面积由大到小的顺序，依次将所述多个矩形区域中的矩形区域作为目标区域；

计算所述目标区域相邻的矩形区域的面积，并将面积小于预设面积阈值的矩形区域合并至所述目标区域；

当不存在面积小于所述预设面积阈值的矩形区域时结束合并。

4.根据权利要求2所述的机器人全覆盖路径规划方法，其特征在于，所述对已规划栅格添加状态标记，包括：

根据所述机器人的占地面积，将所述机器人所在栅格标记为已覆盖状态；

将与已覆盖状态栅格相邻的栅格标记为边界状态；

将被障碍物和/或已覆盖状态栅格包围的栅格标记为封闭状态。

5.根据权利要求1所述的机器人全覆盖路径规划方法，其特征在于，所述按照栅格优先级确定出目标栅格，并移动所述机器人至所述目标栅格，包括：

若所述机器人四周存在可通行障碍物边界栅格，则按照顺时针或逆时针顺序确定出障碍物边界栅格作为所述目标栅格；

若所述机器人四周不存在障碍物边界栅格，则按照顺时针或逆时针顺序从四周确定出边界状态栅格作为所述目标栅格；

若所述机器人四周不存在边界状态栅格，则利用Dijkstra算法确定出距离最近的封闭状态栅格作为所述目标栅格；

若未查找到封闭状态栅格，则利用Dijkstra算法确定出距离最近的边界状态栅格作为所述目标栅格。

6.一种机器人全覆盖路径规划装置，其特征在于，包括：

区域划分模块，用于获取目标区域的栅格地图，根据所述栅格地图和预设最大面积划分规则对所述目标区域进行分割，得到多个分割后子区域；

状态标记模块，用于将机器人当前所在的分割后子区域作为目标子区域，对所述目标子区域开始路径规划，并对已规划栅格添加状态标记；所述状态标记包括已覆盖状态、边界状态和封闭状态；

路径规划模块，用于基于所述状态标记确定规划方向，并按照所述规划方向对所述目标子区域进行持续路径规划；

区域选择模块，用于当所述目标子区域覆盖完成后，选择所述机器人距离最近的分割后子区域进行路径规划；

其中，所述路径规划模块，还用于按照栅格优先级确定出目标栅格，并移动所述机器人至所述目标栅格；对所述目标栅格的周围区域进行路径规划，并对已规划栅格添加状态标记；其中，所述栅格优先级为按照障碍物边界栅格、边界状态栅格、封闭状态栅格顺序排序的栅格优先级。