[发明专利]一种基于栅格地图的路径搜索方法和芯片及机器人

说明书

本发明属于一种基于栅格地图的路径搜索方法和芯片及机器人，通过在路径搜索时，对靠近障碍物的参考栅格的原始权值加一个附加权值，使得靠近障碍物的参考栅格最终的加权权值大于其它相邻的参考栅格的原始权值，然后引导机器人朝权值较小的参考栅格行进，从而使机器人行进时能够与障碍物之间间隔一定距离，避免机器人容易碰到障碍物的问题，提高了机器人的行进效率。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种基于栅格地图的路径搜索方法和芯片及机器人。

背景技术

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。扫地机器人需要按照一定的路径规划来覆盖整个房间区域，完成清扫的目的。路径规划，有随机清扫和规划清扫两种。随机清扫，是指机器人根据一定的移动算法，如三角形、五边形轨迹尝试性的覆盖作业区，如果遇到障碍，则执行对应的转向函数。这种方法是一种以时间换空间的低成本策略，如不计时间可以达到100％覆盖率。随机覆盖法不用定位、也没有环境地图，也无法对路径进行规划。规划清扫，是指机器人行走过程中建立起环境地图，实时分析地图，将房间划分成不同区域，分区域清扫。这种方法效率高，在保证覆盖率的前提下，能够以最快的速度完成清扫。

目前，有的规划清扫方式采用的是路径搜索算法，其中，A*(A-Star)算法是一种栅格地图中求解最短路径最有效的直接搜索方法，也是解决许多搜索问题的有效算法。算法中的距离估算值与实际值越接近，最终搜索速度越快。但是，A*(A-Star)算法有一个主要的缺点：搜索出来的路径是最短路径，不考虑机器人的行进误差，这样会导致机器人沿着路径轨迹行走时，很容易碰到障碍物。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于栅格地图的路径搜索方法和芯片及机器人，可以避免机器人在行进时容易碰到障碍物的问题，提高机器人的行进效率。本发明的具体技术方案如下：

一种基于栅格地图的路径搜索方法，包括如下步骤：

基于栅格地图，确定起点所在栅格单元为起点栅格，确定目标点所在的栅格单元为目标栅格，确定障碍物所在的栅格单元为障碍栅格；

基于起点所在的起点栅格，判断与所述起点栅格相邻的栅格单元中是否有所述目标栅格；

如果是，则结束搜索；

如果否，则计算与所述起点栅格相邻的不是障碍栅格的参考栅格的原始权值，并判断所述参考栅格是否在障碍栅格的预设范围内；

如果否，则选取所述原始权值最小的参考栅格作为待进栅格；

如果是，则在所述参考栅格的原始权值上加入附加权值后得到加权权值，再选取原始权值和加权权值中权值最小的参考栅格作为待进栅格；

判断与所述待进栅格相邻的栅格单元中是否有所述目标栅格；

如果是，则结束搜索；

如果否，则计算与所述待进栅格相邻的不是障碍栅格的参考栅格的原始权值，并判断所述参考栅格是否在障碍栅格的预设范围内；

如果否，则选取所述原始权值最小的参考栅格作为下一个待进栅格；

如果是，则在所述参考栅格的原始权值上加入附加权值后得到加权权值，再选取原始权值和加权权值中权值最小的参考栅格作为下一个待进栅格；

以此类推，

直到与所述待进栅格相邻的栅格单元中有所述目标栅格，则结束搜索。

进一步地，所述相邻为栅格单元与栅格单元之间通过一条公共的边或者一个公共的角顶点相互连接。

进一步地，所述计算与所述起点栅格相邻的不是障碍栅格的参考栅格的原始权值，包括如下步骤：