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CN111290388B - 路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质 - Google Patents

路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质 Download PDF

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CN111290388B
CN111290388B CN202010115078.3A CN202010115078A CN111290388B CN 111290388 B CN111290388 B CN 111290388B CN 202010115078 A CN202010115078 A CN 202010115078A CN 111290388 B CN111290388 B CN 111290388B
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朱绍明
崔江伟
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Suzhou Cleva Electric Appliance Co Ltd
Suzhou Cleva Precision Machinery and Technology Co Ltd
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Suzhou Cleva Precision Machinery and Technology Co Ltd
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0219Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory ensuring the processing of the whole working surface

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明提供一种路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质,所述方法包括:驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域,并同步进行路径跟踪;每路遇转弯标识,则驱动机器人原地转向第三方向;当确认机器人转至第三方向时,驱动机器人以当前转向位置为起点,并沿第三方向做直线运动;当机器人移动至预定距离时,驱动机器人原地转向本次路遇转弯标识之前相反的方向,并沿着遇转弯标识之前相反的方向进行遍历,直至再次路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;其中,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小,根据路遇转弯标识的位置和/或根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点。本发明提高了机器人割草机的工作效率。

Description

路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质
技术领域
本发明涉及智能控制领域,尤其涉及一种路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质。
背景技术
低重复率、高覆盖率是遍历式机器人如吸尘、割草及泳池清洗等移动机器人追求的目标。
以移动机器人为智能割草机器人为例,为了提高机器人在割草过程中,对草坪修剪的覆盖率以及覆盖效率,割草机器人通常使用的方法和步骤是:用GPS、激光、UWB或其它方法进行定位并建立草坪电子地图,然后路径规划,最后进行路径跟踪完成遍历作业;但是在控制成本的情况下割草机器人通常不会选用高性能控制器,在进行路径跟踪时需要大量计算和实时控制,如果使用普通的控制器会导致运行速度缓慢以及行走路径扭曲等缺点,从而造成漏割;另外一方面由于草坪起伏、松软、草的疏密程度、部件的一致性以及定位精度都会影响割草机机器人的路径跟踪精度从而造成漏割;
现有技术中,路径跟踪方法是对位置偏差进行校正,但过于频繁的位置调整会导致行走路径不流畅的问题,降低了工作效率和质量。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质。
为了实现上述发明目的之一,本发明一实施方式提供一种路径追踪方法,所述方法包括:驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域,并同步进行路径跟踪;所述预设方向包括第一方向以及和第一方向相反的第二方向;
每路遇转弯标识,则驱动机器人原地转向第三方向;
当确认机器人转至第三方向时,驱动机器人以当前转向位置为起点,并沿第三方向做直线运动;所述第三方向不同于预设方向;
当机器人移动至预定距离时,驱动机器人原地转向本次路遇转弯标识之前相反的方向,并沿着遇转弯标识之前相反的方向进行遍历,直至再次路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;
其中,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小,根据路遇转弯标识的位置和/或根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点。
作为本发明一实施方式的进一步改进,驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域之前,所述方法还包括:
建立覆盖工作区域的电子地图,以及配置预设方向、第三方向以及机器人的原地旋转规则;
所述电子地图包括各个位置点的坐标以及工作区域中的转弯标识,所述转弯标识包括:工作区域的内、外边界,障碍物;
机器人遍历工作区域过程中,所述方法还包括:将已遍历工作区域更新为转弯标识。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述方法还包括:配置第三方向与预设方向的夹角大于0°,且小于等于90°。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述方法还包括:配置第三方向垂直于预设方向。
作为本发明一实施方式的进一步改进,驱动机器人按照预设方向行走过程中,所述方法还包括:
实时判断机器人的当前行进方向与预设方向是否相同,
若是,驱动机器人沿当前预设方向继续行走,直至路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;
若否,保持机器人处于原地并修正机器人的行进方向,使机器人的行进方向与当前预设方向相同时,驱动机器人沿预设方向继续行走,直至路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束。
作为本发明一实施方式的进一步改进,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小具体包括:
根据公式L=D*(1-K)计算预定距离,其中,L表示预定距离,D表示机器人的刀盘直径;K表示切割重合度,K∈(0,100%)。
作为本发明一实施方式的进一步改进,根据路遇转弯标识的位置确定所述预定距离的起点具体包括:
将路遇转弯标识的位置作为所述预定距离的起点。
作为本发明一实施方式的进一步改进,根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点具体包括:
对路遇转弯标识之前的路径进行直线拟合;
将拟合的直线与第三方向所在直线的交点作为预设距离的起点。
作为本发明一实施方式的进一步改进,“对路遇转弯标识之前的路径进行直线拟合”具体包括:
获取针对路遇转弯标识之前的路径记录的定位位置(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn);xn,yn分别表示任一定位位置的横轴坐标值和纵轴坐标值;
根据多个定位位置采用最小二乘法拟合形成直线m,则直线m的线性回归方程表示为:y=kx+a,
Figure BDA0002391236250000031
“将拟合的直线与第三方向所在直线的交点作为预设距离的起点”具体包括:
若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的两侧,则在第三方向正向延伸方向上、将距离路遇转弯标识位置距离为d的点作为预设距离的起点;
若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的同侧,则在第三方向反向延伸方向上、将距离路遇转弯标识位置距离为d的点作为预设距离的起点;
其中,机器人路遇转弯标识的位置(xn,yn)至拟合直线m的距离d表示为:
Figure BDA0002391236250000041
为了实现上述发明目的之一,本发明一实施方式提供一种机器人,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述路径追踪方法的步骤。
为了实现上述发明目的之一,本发明一实施方式提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述路径追踪方法的步骤。
为了实现上述发明目的另一,本发明一实施方式提供一种遍历系统,所述系统包括:规划驱动模块,用于驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域,并同步进行路径跟踪;所述预设方向包括第一方向以及和第一方向相反的第二方向;
处理模块,用于在每路遇转弯标识时,则驱动机器人原地转向第三方向;
当确认机器人转至第三方向时,驱动机器人以当前转向位置为起点,并沿第三方向做直线运动;所述第三方向不同于预设方向;
当机器人移动至预定距离时,驱动机器人原地转向本次路遇转弯标识之前相反的方向,并沿着遇转弯标识之前相反的方向进行遍历,直至再次路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;
其中,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小,根据路遇转弯标识的位置和/或根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点。
与现有技术相比,本发明的路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质,在驱动机器人行走并进行路径跟踪过程中,在机器人转换行走方向至相反时,根据路遇转弯标识的位置和/或前一次行走路线,以及预定距离确定调转方向的位置,使得机器人在路径跟踪时保持运动的平稳和流畅,并提高草坪的覆盖率,提高了机器人割草机的工作效率和工作质量。
附图说明
图1是本发明割草机器人系统的结构示意图;
图2是本发明一实施方式提供的路径追踪方法流程示意图;
图3、4、5分别是本发明一具体示例的结构示意图;
图6是本发明一实施方式提供的路径追踪系统的模块示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明的机器人系统可以是割草机器人系统,或者扫地机器人系统等,其自动行走于工作区域以进行割草、吸尘工作,本发明具体示例中,以机器人系统为割草机器人系统为例做具体说明,相应的,所述工作区域可为草坪。
如图1所示,本发明的割草机器人系统包括:机器人设备(RM)、充电站20、边界线30、边界线信号站以及定位基站40。
所述割草机器人包括:本体10,设置于本体10上的行走单元、控制单元。所述行走单元包括:主动轮111、被动轮113以及用于驱动主动轮111的电机;所述电机可为带减速箱和带霍尔传感器的无刷电机;电机启动后,可通过减速箱带动主动轮111行走,并通过控制两个轮的速度、方向便可以实现前进与后退直线运行、原地转弯及圆弧运行等行驶动作;所述被动轮113可为万向轮,其通常设置为1个或者2个,其主要起支撑平衡的作用。
所述控制单元至少包括:数据存储器131,用于存储机器行走机器人沿巡线路径行走过程中获得的各种信息,所述数据存储器例如:EPROM、Flash或SD卡等。
所述边界线30例如为通电导线,所述边界线信号站通常集成在充电站内,所述定位基站40通常为基于红外线、超声波、蓝牙、ZigBee、UWB等技术的信号发射站,或适配于RM上的激光发射器的反光标;其中,充电站20通常设置在边界线上;RM的控制单元还包括:边界传感器和定位传感器133;边界传感器通常为电感,用于感测边界线上加载的信号;定位传感器133通常为接收红外线、超声波、蓝牙、ZigBee、UWB信号的传感器,或包括转台的激光发射/接收器,能够接收定位基站发出或反射回来的信号。
在该具体示例中,定位基站40位于草坪50上,定位基站40的数量和位置通常根据草坪形状及供电电源选择合适的位置布置;另外,本发明的草坪50上还设置水池、花丛等需要防止割草机器人进入的障碍物60。
进一步的,所述割草机器人还包括:用于工作的工作机构,及供电电源;在本实施例中,工作机构为割草刀盘,用于感应行走机器人的行走状态的各种传感器,例如:倾倒、离地、碰撞传感器等,在此不做具体赘述。
结合图2所示,本发明一实施提供的障碍地图的创建方法,所述方法包括以下步骤:
驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域,并同步进行路径跟踪;所述预设方向包括第一方向以及和第一方向相反的第二方向;
每路遇转弯标识,则驱动机器人原地转向第三方向;
当确认机器人转至第三方向时,驱动机器人以当前转向位置为起点,并沿第三方向做直线运动;所述第三方向不同于预设方向;
当机器人移动预定距离时,驱动机器人原地转向本次路遇转弯标识之前相反的方向,并沿着遇转弯标识之前相反的方向进行遍历,直至再次路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;其中,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小,根据路遇转弯标识的位置和/或根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点。
本发明较佳实施方式中,驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域之前,所述方法还包括:
建立覆盖工作区域的电子地图,以及配置预设方向、第三方向以及机器人的原地旋转规则;所述电子地图包括各个位置点的坐标以及工作区域中的转弯标识,所述转弯标识包括:工作区域的内、外边界,障碍物;机器人遍历工作区域过程中,所述方法还包括:将已遍历工作区域更新为转弯标识。
本发明较佳实施方式中,配置第三方向与预设方向的夹角大于0°,且小于等于90°。
进一步的,本发明以具体示例中,所述方法还包括:配置第三方向垂直于预设方向。
需要说明的是,本发明具体实施方式中,机器人工作之前,在工作区域上提前规划路径,该规划的路径为理论路径,机器人遍历工作区域过程中,会大体沿着规划的路径进行遍历及进行割草,而实际应用中,机器人会由于外部环境的影响,小概率偏移规划的路径进行遍历。相应的,在规划路径过程中,结合图3所示,在某一局部的工作区域规划的路径为虚线指示的弓字形路径,弓字形长边的延伸方向分别定义为第一方向和第二方向;弓字形短边的延伸方向定义为第三方向,且弓字形短边距离定义为预定距离L。另外,电子地图的建立,便于机器人工作过程中,随时记录机器人的坐标,以便于后期的计算应用,后续内容还会继续描述。
而对于机器人的原地旋转规则,预设方向及第三方向确定后,机器人的原地旋转规则也相应生成,例如:自弓字形规划路径的起点开始,驱动机器人沿第一方向行走并同步割草,当到达第一个转弯标识时,即第一次转弯时,机器人顺时针旋转90度,转到第三方向,并沿第三方向继续前进,进一步的,根据具体的规则驱动机器人到达第二预定位置,并顺时针旋转90度转向第二方向。
本发明较佳实施方式中,驱动机器人按照预设方向行走过程中,所述方法还包括:实时判断机器人的当前行进方向与预设方向是否相同,若是,驱动机器人沿当前预设方向继续行走,直至路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;若否,保持机器人处于原地并修正机器人的行进方向,使机器人的行进方向与当前预设方向相同时,驱动机器人沿预设方向继续行走,直至路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束。
结合图4所示、图5所示,图4、图5所示与图3所示地图及规划路径均相同,图4、图5中的实线为机器人实际行走的路径;相应的,初始状态下,利用全局定位导航驱动机器人到达起始点a,原地旋转机器人,将机器人的航向和规划的第一方向调整为一致,然后驱动机器人沿着第一方向直线运行并同步进行割草工作;在机器人沿第一方向行走过程中,利用全局定位或者内置陀螺仪等方法不断监控机器人航向,当发现机器人的当前航向与预设方向不一致时,例如:在c点时,机器人的行进方向偏离了第一方向,此时,不需要将机器人自c点调整至c’点,而是保持机器人处于c点,并调整其航向与第一方向一致后,在驱动机器人沿第一方向继续行走并同步割草;当机器人沿着平行于规划路径从c点行进至d点,并从d点到达e点后,发现机器人的航向再次偏离了第一方向,如此,在e点对机器人的航向再次矫正,并在机器人的航向矫正为第一方向后,驱动机器人继续沿第一方向行进。
在机器人沿规划的直线行进过程中,实时监测并保持机器人的航向与预设方向一致,使得机器人在路径跟踪时保持运动的平稳和流畅,以间接提高机器人工作时对草坪的覆盖率。
本发明可实现方式中,对于预定距离的设定,其可以根据具体需求设定为一个固定值,也可以设置为一组固定值;在实际应用中,当其设置为一组固定值时,每次需要调用该参数时,按照一定规则进行选取一个,或随机选取一个,在此不做详细赘述。本发明一较佳实现方式中,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离,具体的,根据公式L=D*(1-K)计算预定距离,其中,L表示预定距离,D表示机器人的刀盘直径;K表示切割重合度,K∈(0,100%);例如:K取值20%。
本发明第一较佳实施方式中,根据路遇转弯标识的位置确定所述预定距离的起点具体包括:将路遇转弯标识的位置作为所述预定距离的起点。
为了便于理解该方式,结合图4所示示例做具体说明,继续上述说明,当机器人到达位置点f时,确认位置点f为转弯标识,此时,以位置点f原地顺时针旋转90度,并将位置点f作为预定距离的起点,驱动机器人沿第三方向行走,在该示例中,位置点f至位置点g的方向为第三方向;当自位置点f行走预定距离L后,到达位置点g,并在位置点g驱动机器人顺时针旋转90度,使机器人的航向调整为与第一方向相反的第二方向。
本发明第二较佳实施方式中,根据路遇转弯标识之前的路径进行确定所述预定距离的起点具体包括:对路遇转弯标识之前的路径进行直线拟合,将拟合的直线与第三方向所在直线的交点作为预设距离的起点。
可以理解的是,若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的两侧,则将拟合的直线与第三方向反向延长线的交点作为预设距离的起点;若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的同侧,则将拟合的直线与第三方向正向延长线的交点作为预设距离的起点。
本发明具体实施方式中,“对路遇转弯标识之前的路径进行直线拟合”具体包括:获取针对路遇转弯标识之前的路径记录的定位位置(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn);xn,yn分别表示任一定位位置的横轴坐标值和纵轴坐标值;根据多个定位位置采用最小二乘法拟合形成直线m,则直线m的线性回归方程表示为:y=kx+a,
Figure BDA0002391236250000091
进一步的,“将拟合的直线与第三方向所在直线的交点作为预设距离的起点”具体包括:若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的两侧,则在第三方向正向延伸方向上、将距离路遇转弯标识位置距离为d的点作为预设距离的起点;若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的同侧,则在第三方向反向延伸方向上、将距离路遇转弯标识位置距离为d的点作为预设距离的起点;其中,机器人路遇转弯标识的位置(xn,yn)至拟合直线m的距离d表示为:
Figure BDA0002391236250000101
可以理解的是,本发明具体应用中,若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的两侧,则将自路遇转弯标识位置开始驱动机器人沿第三方向正向向拟合直线位置移动距离d后,将机器人所在位置作为预定距离的起点;若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的同侧,则将自路遇转弯标识位置开始驱动机器人沿自第三方向反向向拟合直线位置移动距离d后,将机器人所在位置作为预定距离的起点。
在本发明的较佳实现方式中,若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的同侧,则驱动机器人沿第三方向正向行走距离L-d后,沿着遇转弯标识之前相反的方向进行遍历,直至再次路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束,在此不做进一步的赘述。
为了便于理解该方式,结合图5所示示例做具体说明,继续上述说明,当机器人到达位置点f时,确认位置点f为转弯标识,此时,以位置点f原地顺时针旋转90度,对位置点a,b,c,d,e,f采用第三实施方式的公式进行直线拟合形成直线m,以位置点f开始,沿第三方向行走,位置点f向位置点g延伸的方向为第三方向;当自位置点f行走预定距离L+d后,到达位置点g,并在位置点g驱动机器人顺时针旋转90度,使机器人的航向调整为与第一方向相反的第二方向;其中,自f点沿第三方向行走d后,到达位置点f’,位置点f’为第三方向与拟合直线m的交点,在此不做进一步的赘述。
本发明一实施方式中,还提供一种机器人,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述路径追踪方法的步骤。
本发明一实施方式中,还提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述路径追踪方法的步骤。
结合图6所示,提供一种遍历系统,所述系统包括:规划驱动模块100和处理模块200。
规划驱动模块100用于驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域,并同步进行路径跟踪;所述预设方向包括第一方向以及和第一方向相反的第二方向;
处理模块200用于在每路遇转弯标识时,则驱动机器人原地转向第三方向;当确认机器人转至第三方向时,驱动机器人以当前转向位置为起点,并沿第三方向做直线运动;所述第三方向不同于预设方向;当机器人移动至预定距离时,驱动机器人原地转向本次路遇转弯标识之前相反的方向,并沿着遇转弯标识之前相反的方向进行遍历,直至再次路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;其中,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小,根据路遇转弯标识的位置和/或根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点。
另外,本发明较佳实施方式中,规划驱动模块100还用于:在驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域之前,建立覆盖工作区域的电子地图,以及配置预设方向、第三方向以及机器人的原地旋转规则;所述电子地图包括各个位置点的坐标以及工作区域中的转弯标识,所述转弯标识包括:工作区域的内、外边界,障碍物;机器人遍历工作区域过程中,所述方法还包括:将已遍历工作区域更新为转弯标识。处理模块200用于实现其他未具有标号的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施方式中的对应过程,在此不再赘述。
综上所述,本发明的路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质,在驱动机器人行走并进行路径跟踪过程中,在机器人转换行走方向至相反时,根据路遇转弯标识的位置和/或前一次行走路线,以及预定距离确定调转方向的位置,使得机器人在路径跟踪时保持运动的平稳和流畅,并提高草坪的覆盖率,提高了机器人割草机的工作效率和工作质量。
在本申请所提供的几个实施方式中,应该理解到,所揭露的模块,系统和方法,均可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施方式仅仅是示意性的,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上,可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。
另外,在本申请各个实施方式中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以2个或2个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
最后应说明的是:以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明,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方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分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申请各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种路径追踪方法,其特征在于,所述方法包括:
驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域,并同步进行路径跟踪;所述预设方向包括第一方向以及和第一方向相反的第二方向;
每路遇转弯标识,则驱动机器人原地转向第三方向;
当确认机器人转至第三方向时,驱动机器人以当前转向位置为起点,并沿第三方向做直线运动;所述第三方向不同于预设方向;
当机器人移动预定距离时,驱动机器人原地转向本次路遇转弯标识之前相反的方向,并沿着遇转弯标识之前相反的方向进行遍历,直至再次路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;
其中,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小,根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点,所述根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点具体包括:
对路遇转弯标识之前的路径进行直线拟合;
将拟合的直线与第三方向所在直线的交点作为预设距离的起点。
2.根据权利要求1所述的路径追踪方法,其特征在于,驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域之前,所述方法还包括:
建立覆盖工作区域的电子地图,以及配置预设方向、第三方向以及机器人的原地旋转规则;
所述电子地图包括各个位置点的坐标以及工作区域中的转弯标识,所述转弯标识包括:工作区域的内、外边界,障碍物;
机器人遍历工作区域过程中,所述方法还包括:将已遍历工作区域更新为转弯标识。
3.根据权利要求1所述的路径追踪方法,其特征在于,所述方法还包括:配置第三方向与预设方向的夹角大于0°,且小于等于90°。
4.根据权利要求3所述的路径追踪方法,其特征在于,所述方法还包括:配置第三方向垂直于预设方向。
5.根据权利要求1所述的路径追踪方法,其特征在于,驱动机器人按照预设方向行走过程中,所述方法还包括:
实时判断机器人的当前行进方向与预设方向是否相同,
若是,驱动机器人沿当前预设方向继续行走,直至路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;
若否,保持机器人处于原地并修正机器人的行进方向,使机器人的行进方向与当前预设方向相同时,驱动机器人沿预设方向继续行走,直至路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束。
6.根据权利要求1所述的路径追踪方法,其特征在于,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小具体包括:
根据公式L=D*(1-K)计算预定距离,其中,L表示预定距离,D表示机器人的刀盘直径;K表示切割重合度,K∈(0,100%)。
7.根据权利要求1所述的路径追踪方法,其特征在于,根据路遇转弯标识的位置确定所述预定距离的起点具体包括:
将路遇转弯标识的位置作为所述预定距离的起点。
8.根据权利要求7所述的路径追踪方法,其特征在于,“对路遇转弯标识之前的路径进行直线拟合”具体包括:
获取针对路遇转弯标识之前的路径记录的定位位置(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn);xn,yn分别表示任一定位位置的横轴坐标值和纵轴坐标值;
根据多个定位位置采用最小二乘法拟合形成直线m,则直线m的线性回归方程表示为:y=kx+a,
Figure FDA0003535949270000021
“将拟合的直线与第三方向所在直线的交点作为预设距离的起点”具体包括:
若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的两侧,则在第三方向正向延伸方向上、将距离路遇转弯标识位置距离为d的点作为预设距离的起点;
若机器人路遇转弯标识的位置与预定距离终点的位置处于拟合直线的同侧,则在第三方向反向向延伸方向上、将距离路遇转弯标识位置距离为d的点作为预设距离的起点;
其中,机器人路遇转弯标识的位置(xn,yn)至拟合直线m的距离d表示为:
Figure FDA0003535949270000031
9.一种机器人,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任一项所述路径追踪方法的步骤。
10.一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述路径追踪方法的步骤。
11.一种路径追踪系统,其特征在于,所述系统包括:
规划驱动模块,用于驱动机器人按照预设方向行走以遍历工作区域,并同步进行路径跟踪;所述预设方向包括第一方向以及和第一方向相反的第二方向;
处理模块,用于在每路遇转弯标识时,则驱动机器人原地转向第三方向;
当确认机器人转至第三方向时,驱动机器人以当前转向位置为起点,并沿第三方向做直线运动;所述第三方向不同于预设方向;
当机器人移动至预定距离时,驱动机器人原地转向本次路遇转弯标识之前相反的方向,并沿着遇转弯标识之前相反的方向进行遍历,直至再次路遇转弯标识或当前工作区域遍历结束;
其中,根据机器人的刀盘直径和切割重合度确定所述预定距离的大小,根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点,所述根据路遇转弯标识之前的路径确定所述预定距离的起点具体包括:
对路遇转弯标识之前的路径进行直线拟合;
将拟合的直线与第三方向所在直线的交点作为预设距离的起点。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111290388B (zh) * 2020-02-25 2022-05-13 苏州科瓴精密机械科技有限公司 路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质
CN112352530B (zh) * 2020-10-27 2022-05-31 懿力创新(厦门)科技有限公司 一种自动除草机器人的工作路径优化方法
CN114610006B (zh) * 2020-11-24 2024-07-12 广东博智林机器人有限公司 一种地坪设备的工作方法、装置、地坪设备及存储介质
CN114756014B (zh) * 2020-12-26 2024-11-08 莱克电气绿能科技(苏州)有限公司 回归控制方法、自动行走设备以及自动行走系统
CN113104053A (zh) * 2021-05-21 2021-07-13 福建盛海智能科技有限公司 一种自动掉头循迹方法及无人车
CN113219993B (zh) * 2021-06-04 2024-06-07 深圳飞鼠动力科技有限公司 一种路径规划方法及清洁机器人
CN113442138B (zh) * 2021-06-28 2022-08-23 中铁十二局集团有限公司 一种隧道内攀爬机器人巡检路径规划方法
CN113534823B (zh) * 2021-09-16 2021-12-14 季华实验室 种植机器人路径规划方法、装置、电子设备和存储介质
CN114296446A (zh) * 2021-12-06 2022-04-08 深圳市杉川机器人有限公司 一种自移动设备的行走路径规划方法、系统及存储介质
CN114274144B (zh) * 2021-12-31 2024-03-22 深圳云天励飞技术股份有限公司 搬运机器人的控制方法及相关设备
CN114510049B (zh) * 2022-02-08 2025-03-14 珠海一微半导体股份有限公司 一种回旋状路径规划方法、芯片及清洁机器人
CN115167418B (zh) * 2022-07-04 2023-06-27 未岚大陆(北京)科技有限公司 转移路径生成方法、装置、电子设备和计算机存储介质
CN115657695A (zh) * 2022-10-20 2023-01-31 佛山市顺德区一拓电气有限公司 一种水下清洗机器人的行走控制方法和装置
WO2024183261A1 (zh) * 2023-03-03 2024-09-12 深圳乐动机器人股份有限公司 机器人的工作路径规划方法、系统、装置及介质
CN118672262A (zh) * 2024-06-03 2024-09-20 深圳汉阳科技有限公司 自移动设备大区域移动方法、自移动设备及存储介质

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101625723A (zh) * 2009-07-02 2010-01-13 浙江省电力公司 电力线轮廓的快速图像识别方法
CN104392212A (zh) * 2014-11-14 2015-03-04 北京工业大学 一种基于视觉的道路信息检测及前方车辆识别方法
CN104501811A (zh) * 2014-11-24 2015-04-08 杭州申昊科技股份有限公司 一种基于环境直线特征的地图匹配方法
CN106155056A (zh) * 2016-07-26 2016-11-23 广东宝乐机器人股份有限公司 自移动机器人行走方法与装置
CN106624262A (zh) * 2016-12-31 2017-05-10 山东大学 一种智能焊接圆管相贯线的方法及设备
CN107526360A (zh) * 2017-09-26 2017-12-29 河南科技学院 一种未知环境下排爆机器人多阶自主导航探测系统及方法
CN107521292A (zh) * 2016-06-16 2017-12-29 苏州科瓴精密机械科技有限公司 行走机构、具有该行走机构的机器人及自行走割草机
CN108189040A (zh) * 2018-03-09 2018-06-22 成都圭目机器人有限公司 一种污水管线检测机器人系统
WO2018128667A1 (en) * 2017-01-04 2018-07-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods for lane-marker detection
CN109634285A (zh) * 2019-01-14 2019-04-16 深圳市傲基电子商务股份有限公司 割草机器人及其控制方法
CN109755995A (zh) * 2018-12-14 2019-05-14 华南理工大学 基于ros机器人操作系统的机器人自动充电对接方法
CN109765899A (zh) * 2019-02-01 2019-05-17 苏州科瓴精密机械科技有限公司 自移动机器人系统
WO2019245848A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-26 Tornier, Inc. Mixed-reality surgical system with physical markers for registration of virtual models

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102789642B (zh) * 2011-05-16 2017-08-25 索尼公司 消失方向确定方法和装置、摄像机自标定方法和装置
CN107340768B (zh) * 2016-12-29 2020-08-28 珠海市一微半导体有限公司 一种智能机器人的路径规划方法
CN107977663B (zh) * 2017-11-21 2021-12-03 武汉中元华电科技股份有限公司 一种适用于电力作业机器人的指向型状态指示器识别方法
ES2847523T3 (es) * 2018-02-04 2021-08-03 Maytronics Ltd Robot de limpieza de piscinas y método para representar la imagen de una piscina
CN108960183B (zh) * 2018-07-19 2020-06-02 北京航空航天大学 一种基于多传感器融合的弯道目标识别系统及方法
CN110338715B (zh) * 2019-07-11 2021-01-26 珠海市一微半导体有限公司 智能机器人清洁地面的方法和芯片以及清洁机器人
CN110362079B (zh) * 2019-07-11 2022-07-08 珠海一微半导体股份有限公司 机器人的遍历控制方法和芯片以及清洁机器人
CN110361017B (zh) * 2019-07-19 2022-02-11 西南科技大学 一种基于栅格法的扫地机器人全遍历路径规划方法
CN111290388B (zh) * 2020-02-25 2022-05-13 苏州科瓴精密机械科技有限公司 路径追踪方法、系统,机器人及可读存储介质

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101625723A (zh) * 2009-07-02 2010-01-13 浙江省电力公司 电力线轮廓的快速图像识别方法
CN104392212A (zh) * 2014-11-14 2015-03-04 北京工业大学 一种基于视觉的道路信息检测及前方车辆识别方法
CN104501811A (zh) * 2014-11-24 2015-04-08 杭州申昊科技股份有限公司 一种基于环境直线特征的地图匹配方法
CN107521292A (zh) * 2016-06-16 2017-12-29 苏州科瓴精密机械科技有限公司 行走机构、具有该行走机构的机器人及自行走割草机
CN106155056A (zh) * 2016-07-26 2016-11-23 广东宝乐机器人股份有限公司 自移动机器人行走方法与装置
CN106624262A (zh) * 2016-12-31 2017-05-10 山东大学 一种智能焊接圆管相贯线的方法及设备
WO2018128667A1 (en) * 2017-01-04 2018-07-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods for lane-marker detection
CN107526360A (zh) * 2017-09-26 2017-12-29 河南科技学院 一种未知环境下排爆机器人多阶自主导航探测系统及方法
CN108189040A (zh) * 2018-03-09 2018-06-22 成都圭目机器人有限公司 一种污水管线检测机器人系统
WO2019245848A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-26 Tornier, Inc. Mixed-reality surgical system with physical markers for registration of virtual models
CN109755995A (zh) * 2018-12-14 2019-05-14 华南理工大学 基于ros机器人操作系统的机器人自动充电对接方法
CN109634285A (zh) * 2019-01-14 2019-04-16 深圳市傲基电子商务股份有限公司 割草机器人及其控制方法
CN109765899A (zh) * 2019-02-01 2019-05-17 苏州科瓴精密机械科技有限公司 自移动机器人系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于模糊控制的除草机器人自主导航;郭伟斌;《机器人》;20101231;第204-209页 *

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Publication number Publication date
WO2021169188A1 (zh) 2021-09-02
CN111290388A (zh) 2020-06-16

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