本发明涉及扫地机器人领域,特别是涉及一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人及其使用方法。
背景技术:
目前,基于slam技术的扫地机器人在实现地图构建时,虽然构建地图的清晰度高,但一般需借助人机交互平台,添加人工信标实现机器人定位,人工代价高,设备成本昂贵,并不适应多变的陌生环境。
对于陌生环境建模,现有的基于slam的扫地机器人一般要借助人机交互平台完成,在实现机器人定位过程中往往要添加人工信标,人工成本高,独立性较差。
现有技术中,主流的扫地器人路径规划方法,一般在获取地图信息后,分割连通域,再遍历各个连通域实现全覆盖,而在遍历子连通域时往往会产生必要的回溯路径,使扫地机器人的清扫效率降低。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人,能够解决现有技术中,在实现机器人定位过程中往往要添加人工信标,人工成本高,独立性较差的技术问题,能够实现在完全未知的陌生环境下,基于二维空间栅格地图建模并利用a*算法进行回溯,独立实现地图信息的全覆盖采集,降低了人工依赖,增强机器人构建地图的独立性。
本发明针对现有技术中,传统路径规划算法存在重复率高、运行效率低的技术问题,本发明进行了改进设计。在地图建模完成后的清扫中,一旦检测到封闭区域则优先处理,并采用沿边循迹和牛耕式覆盖相结合的方法进行子区域路径规划,有效减少了回溯路径总长,降低了路径重复率。
解决上述技术问题的具体技术方案为:一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人,包括:
第一获取模块,用以通过扫地机器人的红外传感器获取环境数据与当前的位置坐标信息,生成二维动态矩阵地图;
第二获取模块,用以通过扫地机器人的红外传感器获取扫地机器人与障碍之间的距离数据以及扫地机器人原地转弯角度;
运动控制模块,用以根据设定的运动方向优先级,控制扫地机器人完成牛耕式运动;
判断模块,用以判断扫地机器人是否进入死点,是否完成全覆盖探测,及回溯路径的选择;
路径规划模块,用以扫地机器人的路径规划。
进一步的,所述第一获取模块包括:
第一获取单元,用以获取扫地机器人东、西、南、北四个方向上的红外传感器的距离数据;
第二获取单元,用以获取扫地机器人在当前二维动态矩阵地图中,实时移动的位置坐标信息;
判定单元,用以根据当前位置坐标信息与红外传感器获取的距离数据之间的数学关系,判定二维动态矩阵地图是否应当扩展;
建立单元,用以根据二维动态矩阵地图中的云点信息,建立最终地图模型;
标记单元,用以标记二维动态矩阵地图中可能存在的回溯点。
进一步的,所述第二获取模块包括:
获取单元,用以根据红外传感器获取到的扫地机器人与障碍之间的距离数据,一旦判定距离小于半个扫地机器人的半径,发出停止信号给所述运动控制模块;
旋转单元,用以控制扫地机器人原地旋转90度,并进入下一行清扫。
进一步的,所述判断模块包括:
存储单元,用以存储所述建立单元得到的最终地图模型,并且将所述最终地图模型的信息发送发给第一判断单元;
所述第一判断单元,用以判断当前二维动态矩阵地图中是否存在回溯点,若当前二维动态矩阵地图中存在回溯点,则将回溯点信息发送给第二判断单元;
所述第二判断单元,用以根据所述回溯点信息,判断当前二维动态矩阵地图中是否存在未清扫点,若当前二维动态矩阵地图中存在未清扫点,则将未清扫点信息发送给规划单元;
所述规划单元,用以根据所述未清扫点信息,选择距离当前位置欧式距离最小的点进行回溯。
进一步的,所述路径规划模块包括:
检测单元,用以检测已走路径与障碍是否构成封闭区域;
规划单元,用以根据所述检测单元得到的检测结果,规划扫地机器人沿封闭区域边界循迹至封闭区域底端,再从所述底端按牛耕式清扫方式扫出区域。
本发明还提供一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人的使用方法,包括如下步骤:
步骤s1、建立二维动态矩阵地图;
步骤s101、所述扫地机器人接收传感器获取的环境数据,得到在东、西、南、北四个方向上,扫地机器人与障碍之间的距离,所述距离依次为:ey、wy、sx、nx;
步骤s102、以初始矩阵的西北角为坐标原点,设x为所述二维动态矩阵地图的宽度,设y为所述二维动态矩阵地图的长度,定义正东方向为y轴正方向,正南方向为x轴正方向;
步骤s103、以所述扫地机器人的直径为单位对所述二维动态矩阵地图进行单元格划分,将所述二维动态矩阵地图划分成若干单元格,记录所述扫地机器人在当前二维动态矩阵地图中的坐标,坐标记为(y,x),所述扫地机器人每移动一格,对坐标更新一次;
所述x和所述y的表达式为:
x=nx sx-1(1)
y=ey wy-1(2)
公式(1)和公式(2)中,变量ey、wy、sx、nx分别表示:在东、西、南、北四个方向上,扫地机器人与障碍之间的距离;
步骤s2、记录所述二维动态矩阵地图的参数;
所述扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,运动方向优先级为:东>西>北>南,每当清扫过程中遇见障碍,机器人根据运动方向优先级,原地转90度转向下一个优先级方向进行运动;
在运动的过程中,记录当前所在行每一个传感器探测到的nx、sx的数值并且生成line列表;
所述扫地机器人清扫过多少行即生成相应个数的line列表,并把每一个line列表中nx、sx的最大值分别记为nxmax、sxmax;
步骤s3、扩展所述二维动态矩阵地图的宽度和长度;
扩展所述二维动态矩阵地图的宽度,具体为:
所述扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,一旦监测到ey=0或wy=0时;
从当前扫地机器人所在行的line列表中提取nxmax、sxmax,设所述扫地机器人的当前行为第n行;
若第n行line列表中的nxmax>x,x为所述扫地机器人在第n行时纵坐标的值,则在所述扫地机器人进入下一行也即是n 1行后,在原始二维动态矩阵地图的基础之上,向北扩展t1个单位,生成一个新的二维动态矩阵地图,所述t1的表达式为:
t1=nxmar-x(3)
在公式(3)中,nxmax表示为在第n行line列表中,所述扫地机器人北方向上,与障碍的最大距离,x为原始二维动态矩阵地图的宽度;
所述扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
若第n行line列表中的sxmax>(x-x),则所述扫地机器人进入下一行也即是n 1行后,在原始二维动态矩阵地图的基础之上,向南扩展个t2个单位,生成一个新的二维动态矩阵地图,所述t2的表达式为:
t2=sxmax-(x-x)(4)
公式(4)中,sxmax表示为在第n行line列表中,所述扫地机器人南方向上,与障碍的最大距离,x为原始二维动态矩阵地图的宽度,x为所述扫地机器人在第n行时纵坐标的值;
所述扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
扩展所述二维动态矩阵地图的长度,具体为:
所述扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,一旦监测到ey=0或wy=0时,所述扫地机器人随即转向进入下一行也即是n 1行进行清扫,并且获取n 1行的位置数据
若
t3=wyn 1-y(5)
公式(5)中,wyn 1表示为,在第n 1行line列表中,所述扫地机器人在西方向上,与障碍的最大距离,y表示为所述扫地机器人在第n 1行时纵坐标的值;
所述扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
若
t4=eyn 1-(y-y)(6)
公式(6)中,eyn 1表示为,在第n 1行line列表中,所述扫地机器人在东方向上,与障碍的最大距离,y表示为原始二维动态矩阵地图的长度,y表示为所述扫地机器人在第n 1行时纵坐标的值;
所述扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
步骤s4、回溯
当所述扫地机器人按基础运动机制运到至死点位置时,从回溯点列表中选取最近回溯点回溯,返回步骤步骤s1执行操作命令,若回溯点列表中回溯点个数为0且当前二维动态矩阵地图中不存在未被遍历的栅格,则表示工作区域全覆盖采集,最终地图模型构建完成,结束循环。
进一步的,在所述步骤s4中,采用标记回溯法设置回溯点。
进一步的,所述扫地机器人在清扫的同时检测已走路径是否与障碍物构成封闭区域,若检测到封闭区域,则设置当前所在位置为起始点,封闭区域的底端点为终点;
沿封闭区域的边界循迹至封闭区域的终点,到达封闭区域的终点后,再从该点出发按牛耕式遍历轨迹清扫返回至封闭区域的起始点的位置。
本发明的有益效果是:
1、本发明使用动态矩阵算法,初次面对陌生环境可同时实现二维地图构建与全覆盖清扫,不需涉及交互平台,降低人工代价。
2、本发明使用动态矩阵算法完成地图构建的过程中,利用机器人牛耕式运动轨迹的纵横垂直特性,可以实现机器人在当前地图中的二维坐标定位,不需另外安放人工信标。
3、本发明使用标记法进行回溯,使得地图边界条件未知前提下,也能选择合适的回溯点帮助机器人脱离死点。
4、本发明采用沿边循迹和牛耕式覆盖相结合的方法进行子区域路径规划,有效降低重复率。
附图说明
图1为实施例1中扫地机器人的结构框图。
图2为实施例2中采用的动态矩阵算法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1,本实施例提供一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人,包括:
第一获取模块,用以通过扫地机器人的红外传感器获取环境数据与当前的位置坐标信息,生成二维动态矩阵地图;
第一获取模块包括:
第一获取单元,用以获取扫地机器人东、西、南、北四个方向上的红外传感器的距离数据;
第二获取单元,用以获取扫地机器人在当前二维动态矩阵地图中,实时移动的位置坐标信息;
判定单元,用以根据当前位置坐标信息与红外传感器获取的距离数据之间的数学关系,判定二维动态矩阵地图是否应当扩展;
建立单元,用以根据二维动态矩阵地图中的云点信息,建立最终地图模型;
标记单元,用以标记二维动态矩阵地图中可能存在的回溯点。
第二获取模块,用以通过扫地机器人的红外传感器获取扫地机器人与障碍之间的距离数据以及扫地机器人原地转弯角度;
第二获取模块包括:
获取单元,用以根据红外传感器获取到的扫地机器人与障碍之间的距离数据,一旦判定距离小于半个扫地机器人的半径,发出停止信号给运动控制模块;
旋转单元,用以控制扫地机器人原地旋转90度,并进入下一行清扫。
运动控制模块,用以根据设定的运动方向优先级,控制扫地机器人完成牛耕式运动;
判断模块,用以判断扫地机器人是否进入死点,是否完成全覆盖探测,及回溯路径的选择;
判断模块包括:
存储单元,用以存储建立单元得到的最终地图模型,并且将最终地图模型的信息发送发给第一判断单元;
第一判断单元,用以判断当前二维动态矩阵地图中是否存在回溯点,若当前二维动态矩阵地图中存在回溯点,则将回溯点信息发送给第二判断单元;
第二判断单元,用以根据回溯点信息,判断当前二维动态矩阵地图中是否存在未清扫点,若当前二维动态矩阵地图中存在未清扫点,则将未清扫点信息发送给规划单元;
规划单元,用以根据未清扫点信息,选择距离当前位置欧式距离最小的点进行回溯。
路径规划模块,用以扫地机器人的路径规划。
路径规划模块包括:
检测单元,用以检测已走路径与障碍是否构成封闭区域;
规划单元,用以根据检测单元得到的检测结果,规划扫地机器人沿封闭区域边界循迹至封闭区域底端,再从底端按牛耕式清扫方式扫出区域。
实施例2
本实施提供一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人的使用方法,包括如下步骤:
步骤s1、建立二维动态矩阵地图;
步骤s101、扫地机器人接收传感器获取的环境数据,得到在东、西、南、北四个方向上,扫地机器人与障碍之间的距离,距离依次为:ey、wy、sx、nx;
步骤s102、以初始矩阵的西北角为坐标原点,设x为二维动态矩阵地图的宽度,设y为二维动态矩阵地图的长度,定义正东方向为y轴正方向,正南方向为x轴正方向;
步骤s103、以扫地机器人的直径为单位对二维动态矩阵地图进行单元格划分,将二维动态矩阵地图划分成若干单元格,记录扫地机器人在当前二维动态矩阵地图中的坐标,坐标记为(y,x),扫地机器人每移动一格,对坐标更新一次;
x和y的表达式为:
x=nx sx-1(1)
y=ey wy-1(2)
公式(1)和公式(2)中,变量ey、wy、sx、nx分别表示:在东、西、南、北四个方向上,扫地机器人与障碍之间的距离;
步骤s2、记录二维动态矩阵地图的参数;
扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,运动方向优先级为:东>西>北>南,每当清扫过程中遇见障碍,机器人根据运动方向优先级,原地转90度转向下一个优先级方向进行运动;
在运动的过程中,记录当前所在行每一个传感器探测到的nx、sx的数值并且生成line列表;
扫地机器人清扫过多少行即生成相应个数的line列表,并把每一个line列表中nx、sx的最大值分别记为nxmax、sxmax;
步骤s3、扩展二维动态矩阵地图的宽度和长度;
扩展二维动态矩阵地图的宽度,具体为:
扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,一旦监测到ey=0或wy=0时;
从当前扫地机器人所在行的line列表中提取nxmax、sxmax,设扫地机器人的当前行为第n行;
若第n行line列表中的nxmax>x,x为扫地机器人在第n行时纵坐标的值,则在扫地机器人进入下一行也即是n 1行后,在原始二维动态矩阵地图的基础之上,向北扩展t1个单位,生成一个新的二维动态矩阵地图,t1的表达式为:
t1=nxmax-x(3)
在公式(3)中,nxmax表示为在第n行line列表中,扫地机器人北方向上,与障碍的最大距离,x为原始二维动态矩阵地图的宽度;
扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
若第n行line列表中的sxmax>(x-x),则扫地机器人进入下一行也即是n 1行后,在原始二维动态矩阵地图的基础之上,向南扩展个t2个单位,生成一个新的二维动态矩阵地图,t2的表达式为:
t2=sxmax-(x-x)(4)
公式(4)中,sxmax表示为在第n行line列表中,扫地机器人南方向上,与障碍的最大距离,x为原始二维动态矩阵地图的宽度,x为扫地机器人在第n行时纵坐标的值;
扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
扩展二维动态矩阵地图的长度,具体为:
扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,一旦监测到ey=0或wy=0时,扫地机器人随即转向进入下一行也即是n 1行进行清扫,并且获取n 1行的位置数据
若
t3=wyn 1-y(5)
公式(5)中,wyn 1表示为,在第n 1行line列表中,扫地机器人在西方向上,与障碍的最大距离,y表示为扫地机器人在第n 1行时纵坐标的值;
扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
若
t4=eyn 1-(y-y)(6)
公式(6)中,eyn 1表示为,在第n 1行line列表中,扫地机器人在东方向上,与障碍的最大距离,y表示为原始二维动态矩阵地图的长度,y表示为扫地机器人在第n 1行时纵坐标的值;
扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
步骤s4、回溯
当扫地机器人按基础运动机制运到至死点位置时,从回溯点列表中选取最近回溯点回溯,返回步骤步骤s1执行操作命令,若回溯点列表中回溯点个数为0且当前二维动态矩阵地图中不存在未被遍历的栅格,则表示工作区域全覆盖采集,最终地图模型构建完成,结束循环。
具体的说,在步骤s4中,采用标记回溯法设置回溯点,在最终地图模型构建完成之后,扫地机器人在清扫的同时检测已走路径是否与障碍物构成封闭区域,若检测到封闭区域,则设置当前所在位置为起始点,封闭区域的底端点为终点;沿封闭区域的边界循迹至封闭区域的终点,到达封闭区域的终点后,再从该点出发按牛耕式遍历轨迹清扫返回至封闭区域的起始点的位置。
更具体的说,上述障碍包括扫地机器人在工作区域碰到的障碍物,比如桌子腿,椅子腿,其他的家具等等,也包括工作区域的边界,比如墙壁等;
上述的采用标记回溯法设置回溯点,具体的规则为,若前进方向与北方向均无障碍且未被遍历,根据运动优先级东>西>北,机器人优先向前进方向(东或西)运动探测,所以北方向存在尚未被遍历探测的空间,需要一个北回溯点来回溯遍历探测这些栅格空间。当前进方向与北方向一格均无障碍且未被遍历,而东北或是西北一格存在障碍时,我们选取当前位置北一格的点作为标记的北回溯点,依据这样原则选取的回溯点,通常为北方向未被探测空间的边角点,南回溯点选取原则与北回溯点相似。
本发明未详述之处,均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
1.一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人,其特征在于,包括:
第一获取模块,用以通过扫地机器人的红外传感器获取环境数据与当前的位置坐标信息,生成二维动态矩阵地图;
第二获取模块,用以通过扫地机器人的红外传感器获取扫地机器人与障碍之间的距离数据以及扫地机器人原地转弯角度;
运动控制模块,用以根据设定的运动方向优先级,控制扫地机器人完成牛耕式运动;
判断模块,用以判断扫地机器人是否进入死点,是否完成全覆盖探测,及回溯路径的选择;
路径规划模块,用以扫地机器人的路径规划。
2.根据权利要求1所述的一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人,其特征在于,所述第一获取模块包括:
第一获取单元,用以获取扫地机器人东、西、南、北四个方向上的红外传感器的距离数据;
第二获取单元,用以获取扫地机器人在当前二维动态矩阵地图中,实时移动的位置坐标信息;
判定单元,用以根据当前位置坐标信息与红外传感器获取的距离数据之间的数学关系,判定二维动态矩阵地图是否应当扩展;
建立单元,用以根据二维动态矩阵地图中的云点信息,建立最终地图模型;
标记单元,用以标记二维动态矩阵地图中可能存在的回溯点。
3.根据权利要求2所述的一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人,其特征在于,所述第二获取模块包括:
获取单元,用以根据红外传感器获取到的扫地机器人与障碍之间的距离数据,一旦判定距离小于半个扫地机器人的半径,发出停止信号给所述运动控制模块;
旋转单元,用以控制扫地机器人原地旋转90度,并进入下一行清扫。
4.根据权利要求3所述的一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人,其特征在于,所述判断模块包括:
存储单元,用以存储所述建立单元得到的最终地图模型,并且将所述最终地图模型的信息发送发给第一判断单元;
所述第一判断单元,用以判断当前二维动态矩阵地图中是否存在回溯点,若当前二维动态矩阵地图中存在回溯点,则将回溯点信息发送给第二判断单元;
所述第二判断单元,用以根据所述回溯点信息,判断当前二维动态矩阵地图中是否存在未清扫点,若当前二维动态矩阵地图中存在未清扫点,则将未清扫点信息发送给规划单元;
所述规划单元,用以根据所述未清扫点信息,选择距离当前位置欧式距离最小的点进行回溯。
5.根据权利要求4所述的一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人,其特征在于,
所述路径规划模块包括:
检测单元,用以检测已走路径与障碍是否构成封闭区域;
规划单元,用以根据所述检测单元得到的检测结果,规划扫地机器人沿封闭区域边界循迹至封闭区域底端,再从所述底端按牛耕式清扫方式扫出区域。
6.一种应用权利要求1-5任一权利要求所述扫地机器人的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤s1、建立二维动态矩阵地图;
步骤s101、所述扫地机器人接收传感器获取的环境数据,得到在东、西、南、北四个方向上,扫地机器人与障碍之间的距离,所述距离依次为:ey、wy、sx、nx;
步骤s102、以初始矩阵的西北角为坐标原点,设x为所述二维动态矩阵地图的宽度,设y为所述二维动态矩阵地图的长度,定义正东方向为y轴正方向,正南方向为x轴正方向;
步骤s103、以所述扫地机器人的直径为单位对所述二维动态矩阵地图进行单元格划分,将所述二维动态矩阵地图划分成若干单元格,记录所述扫地机器人在当前二维动态矩阵地图中的坐标,坐标记为(y,x),所述扫地机器人每移动一格,对坐标更新一次;
所述x和所述y的表达式为:
x=nx sx-1(1)
y=ey wy-1(2)
公式(1)和公式(2)中,变量ey、wy、sx、nx分别表示:在东、西、南、北四个方向上,扫地机器人与障碍之间的距离;
步骤s2、记录所述二维动态矩阵地图的参数;
所述扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,运动方向优先级为:东>西>北>南,每当清扫过程中遇见障碍,机器人根据运动方向优先级,原地转90度转向下一个优先级方向进行运动;
在运动的过程中,记录当前所在行每一个传感器探测到的nx、sx的数值并且生成line列表;
所述扫地机器人清扫过多少行即生成相应个数的line列表,并把每一个line列表中nx、sx的最大值分别记为nxmax、sxmax;
步骤s3、扩展所述二维动态矩阵地图的宽度和长度;
扩展所述二维动态矩阵地图的宽度,具体为:
所述扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,一旦监测到ey=0或wy=0时;
从当前扫地机器人所在行的line列表中提取nxmax、sxmax,设所述扫地机器人的当前行为第n行;
若第n行line列表中的nxmax>x,x为所述扫地机器人在第n行时纵坐标的值,则在所述扫地机器人进入下一行也即是n 1行后,在原始二维动态矩阵地图的基础之上,向北扩展t1个单位,生成一个新的二维动态矩阵地图,所述t1的表达式为:
t1=nxmax-x(3)
在公式(3)中,nxmax表示为在第n行line列表中,所述扫地机器人北方向上,与障碍的最大距离,x为原始二维动态矩阵地图的宽度;
所述扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
若第n行line列表中的sxmax>(x-x),则所述扫地机器人进入下一行也即是n 1行后,在原始二维动态矩阵地图的基础之上,向南扩展个t2个单位,生成一个新的二维动态矩阵地图,所述t2的表达式为:
t2=sxmax-(x-x)(4)
公式(4)中,sxmax表示为在第n行line列表中,所述扫地机器人南方向上,与障碍的最大距离,x为原始二维动态矩阵地图的宽度,x为所述扫地机器人在第n行时纵坐标的值;
所述扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
扩展所述二维动态矩阵地图的长度,具体为:
所述扫地机器人在工作区域以牛耕式运动轨迹交替往复清扫,一旦监测到ey=0或wy=0时,所述扫地机器人随即转向进入下一行也即是n 1行进行清扫,并且获取n 1行的位置数据
若
公式(5)中,
所述扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
若
公式(6)中,
所述扫地机器人的坐标随即发生相应变化;
步骤s4、回溯
当所述扫地机器人按基础运动机制运到至死点位置时,从回溯点列表中选取最近回溯点回溯,返回步骤步骤s1执行操作命令,若回溯点列表中回溯点个数为0且当前二维动态矩阵地图中不存在未被遍历的栅格,则表示工作区域全覆盖采集,最终地图模型构建完成,结束循环。
7.根据权利要求6所述的一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人的使用方法,其特征在于,在所述步骤s4中,采用标记回溯法设置回溯点。
8.根据权利要求7所述的一种实现未知环境地图构建与路径规划的扫地机器人的使用方法,其特征在于,所述扫地机器人在清扫的同时检测已走路径是否与障碍物构成封闭区域,若检测到封闭区域,则设置当前所在位置为起始点,封闭区域的底端点为终点;
沿封闭区域的边界循迹至封闭区域的终点,到达封闭区域的终点后,再从该点出发按牛耕式遍历轨迹清扫返回至封闭区域的起始点的位置。
技术总结