智能机器人规划清扫的控制方法和芯片及清洁机器人与流程

本发明涉及智能机器人领域，具体涉及一种智能机器人规划清扫的控制方法和芯片及清洁机器人。

背景技术：

现有的清洁机器人在进行区域规划清扫时，主要是按照固定的清扫顺序，逐个区域地进行清扫，这种方式比较呆板，不利于提高清扫效率。此外，机器人为了分析是否清扫完成所有区域，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。

技术实现要素：

本发明提供了一种智能机器人规划清扫的控制方法和芯片及清洁机器人，可以提高机器人的清扫效率，降低机器人成本。本发明所述的具体技术方案如下：

一种智能机器人规划清扫的控制方法，包括如下步骤：机器人沿预定长度和预定宽度的矩形边界行走，圈定一个待清扫单元；机器人在沿矩形边界行走的过程中，将沿边传感器连续未检测到障碍物的路径长度大于预设长度的边界作为延展边，并将延展边的信息记录在存储器中；机器人遍历清扫所述待清扫单元；机器人以距离最近的延展边作为一条矩形边界，沿预定长度和预定宽度的矩形边界行走，圈定下一个待清扫单元，并将该距离最近的延展边的信息从存储器中删除；机器人在沿该延展边以外的矩形边界行走的过程中，将沿边传感器连续未检测到障碍物的路径长度大于预设长度的边界作为延展边，并将延展边的信息记录在存储器中；机器人判断存储器中是否还有延展边的信息，如果有，则继续以距离最近的延展边作为一条矩形边界，圈定下一个待清扫单元，并将该距离最近的延展边从存储器中删除，然后清扫该待清扫单元，以此类推，直到存储器中没有延展边的信息，才结束清扫。

进一步地，机器人在沿矩形边界行走的过程中，如果检测到障碍物，则沿障碍物位于矩形边界内的一侧，进行绕障行走，回到矩形边界所在位置后继续沿矩形边界行走。

进一步地，所述延展边的信息包括：延展边两端的端点坐标和延展边的方向。

进一步地，所述预定长度为4米，所述预定宽度为3米。

进一步地，所述预设长度为1.5倍的机器人机身长度。

一种芯片，内置程序代码，所述程序代码用于控制机器人执行上述的智能机器人规划清扫的控制方法。

一种清洁机器人，内置主控芯片，所述主控芯片为上述的芯片。

本发明所述机器人，通过沿边圈定待清扫单元，并将沿边传感器连续未检测到障碍物的路径长度大于预设长度的边界作为延展边，记录在存储器中，只需根据存储器中延展边的信息进行区域延展和清扫，清扫方式更灵活，所需存储容量很小，成本较低。机器人优先从距离最近的延展边进行延展清扫，有利于提高清扫效率。

附图说明

图1为本发明实施例所述的机器人根据延展边进行延展清扫的示意图一。

图2为本发明实施例所述的机器人根据延展边进行延展清扫的示意图二。

图3为本发明实施例所述的机器人根据延展边进行延展清扫的示意图三。

具体实施方式

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详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，电路可以在框图中显示，避免在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下，为了不混淆实施例，可以不详细显示公知的电路、结构和技术。

一种智能机器人规划清扫的控制方法，所述智能机器人可以是扫地机器人、拖地机器人、抛光机器人或者打蜡机器人等，为了便于描述，后续将智能机器人简称为机器人。机器人进行某个区域的遍历方式，一般采用弓字形轨迹的形式，具体可以参见中国专利公开的扫地机器人的路径清扫方法，专利申请号为cn201610779422.2。所述智能机器人规划清扫的控制方法，具体包括如下步骤：首先，机器人沿预定长度和预定宽度的矩形边界行走，圈定一个待清扫单元。所述预定长度和预定宽度可以根据具体的产品设计需求进行相应设置。所述预定长度一般可以设置为3米至5米之间的任意值，包括3米和5米。所述预定宽度一般可以设置为2米至4.5米之间的任意值，包括2米和4.5米。当然，所述预定长度和预定宽度可以相同，比如都取4米，则机器人是以边长为4米的正方形区域作为待清扫单元。接着，机器人在沿矩形边界行走的过程中，将其沿边传感器连续未检测到障碍物的路径长度大于预设长度的边界作为延展边，并将延展边的信息记录在存储器中。所述沿边传感器是位于机器人左右两侧的红外传感器、超声波传感器或者激光传感器，通过沿边传感器可以检测到机器人距两侧的障碍物的距离，从而可以控制机器人沿障碍物边缘行走，具体的机器人沿边技术已属于本领域现有公开的技术，此处不再赘述。机器人的沿边传感器未检测到障碍物，表明机器人的侧边是没有障碍物的，属于尚待清扫的未知区域。所述预设长度一般选取大于机器人机身宽度的值，如果有边界入口大于机器人机身宽度的未知区域，表明机器人可以从该边界入口继续延展清扫相邻的待清扫单元，所以，机器人将相关的边界作为延展边，记录在存储器中。紧接着，机器人按照弓字形轨迹路线遍历清扫所述待清扫单元。遍历清扫完成之后，机器人以当前的待清扫单元中距离机器人所在位置最近的延展边作为一条矩形边界，沿预定长度和预定宽度的矩形边界行走，圈定下一个待清扫单元，并将该距离最近的延展边的信息从存储器中删除。然后，机器人在沿该延展边以外的矩形边界行走的过程中，将沿边传感器连续未检测到障碍物的路径长度大于预设长度的边界作为延展边，并将延展边的信息记录在存储器中。最后，机器人判断存储器中是否还有延展边的信息，如果有，表明还有其它未知区域需要进行清扫，则继续以距离最近的延展边作为一条矩形边界，圈定下一个待清扫单元，并将该距离最近的延展边从存储器中删除，然后清扫该待清扫单元，以此类推，直到存储器中没有延展边的信息，才表明机器人已完成了所有区域的清扫，则机器人结束清扫。

如图1所示，图中最外侧的矩形边框是四面墙，机器人基于当前位置o点，构建xy轴坐标系，并沿矩形边界oabc行走，圈定一个待清扫单元1#，由于机器人在沿边行走的过程中，其沿边传感器都没有检测到障碍物，所以，oa、ab、bc和co四条边界都是延展边，机器人将这四条延展边的信息记录在存储器中。然后机器人遍历清扫完1#区域，清扫完成后，到达ab边界。此时，距机器人当前位置最近的是延展边ab，机器人将延展边ab作为一条矩形边界，从a点开始沿adeb的矩形边界行走至b点，如图2所示，圈定下一个待清扫单元2#，并将延展边ab的信息从存储器中删除，由于de是墙壁，机器人在沿de行走的过程中，其沿边传感器一直检测到墙壁(墙壁也是一种障碍物)，所以de不能作为延展边记录在存储器中。此时，存储器记录有的延展边还有oa、bc、co、ad和eb。机器人遍历清扫完2#区域后，到达ad边界，此时，距机器人当前位置最近的是延展边ad，机器人将延展边ad作为一条矩形边界，从d点开始沿dfga的矩形边界行走至a点，如图3所示，圈定下一个待清扫单元3#，并将延展边ad的信息从存储器中删除，由于df是墙壁，机器人在沿df行走的过程中，其沿边传感器一直检测到墙壁(墙壁也是一种障碍物)，所以df不能作为延展边记录在存储器中。此时，存储器记录有的延展边还有oa、bc、co、eb、fg和ga。接着，机器人继续以最近的延展边fg作为一条矩形边界，圈定下一个待清扫单元，以此类推，直到存储器中所有的延展边的信息都被删除，机器人才结束清扫，完成了所有区域的清扫。

作为其中一种实施方式，机器人在沿矩形边界行走的过程中，如果检测到障碍物，则沿障碍物位于矩形边界内的一侧，进行绕障行走，回到矩形边界所在位置后继续沿矩形边界行走。本实施例所述方法，通过控制机器人沿障碍物位于矩形边界内的一侧进行绕障行走，可以提高区域规划的有效性和圈定待清扫单元的效率。

作为其中一种实施方式，所述延展边的信息包括：延展边两端的端点坐标和延展边的方向。如图1所示，待清扫单元1#对应的延展边只有四个方向，上侧的延展边bc为y轴正方向，下侧的延展边oa为y轴负方向，右侧的延展边ab为x轴正方向，左侧的延展边co为x轴负方向。y轴正方向与y轴负方向相反，x轴正方向与x轴负方向相反。延展边的端点坐标则是指端点相对于原点o的坐标值。其它待清扫单元的延展边的方向和端点坐标依次类推，不再赘述。本实施例所述方法，只需记录延展边两端的端点坐标和延展边的方向，进一步减小所需的存储容量，更有利于降低机器人成本。

作为其中一种实施方式，所述预定长度为4米，所述预定宽度为3米。该参数的设置，适合于大多数家庭的房屋结构，有利提高机器人的清扫效率。

作为其中一种实施方式，所述预设长度为1.5倍的机器人机身长度。该参数的设置，可以尽量避免机器人漏扫的情况发生，同时，防止机器人进入较小的区域，导致被困的情况，机器人的综合清扫效率大大提升。

一种芯片，内置程序代码，所述程序代码用于控制机器人执行上述的智能机器人规划清扫的控制方法。所述芯片通过控制机器人沿边圈定待清扫单元，并将沿边传感器连续未检测到障碍物的路径长度大于预设长度的边界作为延展边，记录在存储器中，只需根据存储器中延展边的信息进行区域延展和清扫，清扫方式更灵活，所需存储容量很小，成本较低。机器人优先从距离最近的延展边进行延展清扫，有利于提高清扫效率。

一种清洁机器人，内置主控芯片，所述主控芯片为上述的芯片。所述清洁机器人通过沿边圈定待清扫单元，并将沿边传感器连续未检测到障碍物的路径长度大于预设长度的边界作为延展边，记录在存储器中，只需根据存储器中延展边的信息进行区域延展和清扫，清扫方式更灵活，所需存储容量很小，成本较低。机器人优先从距离最近的延展边进行延展清扫，有利于提高清扫效率。

上述实施例中所提到的“上”、“下”、“左”和“右”等方向字词，如果没有具体说明，则是指代附图中的上下左右等方向。如果有具体说明，则按具体说明定义，比如机器人的左侧，则是指代机器人前进方向的左侧，不是指代附图的左侧。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。这些程序可以存储于计算机可读取存储介质(比如rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质)中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。