[发明专利]一种扫地机器人室内导航系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能家居清洁设备技术领域，涉及一种扫地机器人，具体是指一种扫地机器人室内导航系统及方法。

背景技术

目前，人们通过扫地机器人以减轻或替代人工清扫地面。随着室内扫地机器人的层出不穷，日新月异的扫地机器人正在走进人们的生活，不同行业、不同用途的扫地机器人在移动算法上各有差异。对于大型空间室内清洁来说，室内扫地机器人的移动轨迹不仅需要尽可能将室内面积覆盖，同时，还需要具有智能避障、绕障等功能，然而现有室内扫地机器人来说，其还不能完全的实现智能避障、绕障功能。

发明内容

本发明目的在于提供一种扫地机器人室内导航系统及方法，其通过区域路径导航轨迹方式和动态导航轨迹方式，以解决现有扫地机器人的无法智能避障、绕障的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种扫地机器人室内导航系统：包括定位导航模块和与其通信连接的超声波传感器、防跌落传感器、触边传感器、红外传感器、安全激光扫描仪及激光扫描仪；其中，

超声波传感器，用于检测扫地机器人周边障碍物距离状况，并将障碍物距离状况信息传输到所述的定位导航模块；

防跌落传感器，用于监测扫地机器人悬空状态，并将悬空状态信息传输到所述的定位导航模块；

触边传感器，用于检测扫地机器人触碰障碍物，并将触碰障碍物信息传输到所述的定位导航模块；

安全激光扫描仪，用于检测扫地机器人周边障碍物的安全等级区域，并将安全等级区域信息传输到所述的定位导航模块；

激光扫描仪，用于检测机器人周围环境状况，并输出点云数据地图到所述的定位导航模块；

红外传感器，用于检测扫地机器人周围一定范围内障碍物状况，并将障碍物状况信息传输到所述的定位导航模块；

定位导航模块，用于接收各传感器和扫描仪的信息后进行处理，并输出定位轨迹移动信息。

上述的一种扫地机器人室内导航系统还包括轮子，所述的轮子与定位导航模块通信连接，所述的定位轨迹移动信息传输到所述的轮子。定位导航模块通过输出位轨迹移动信息给轮子的驱动电机，驱动电机驱动轮子向自定方向移动。

上述的超声波传感器包括20-40超声波探头分布于扫地机器人的全身。

上述的防跌落传感器安装在扫地机器人地盘的四个角上、所述的触边传感器包裹在扫地机器人的四边上；所述的红外传感器安装在扫地机器人的四边上；所述的激光扫描仪设置在扫地机器人的前方，所述的安全激光扫描仪分别设置在扫地机器人的前、后方。

一种扫地机器人室内导航方法，其特征在于：所述的扫地机器人在清扫区域内按”弓”字形轨迹移动。

上述一种扫地机器人室内导航方法，还包括下述步骤：

1)扫地机器人向前方移动，遇到障碍物时，如可通过，则绕障碍物外边沿行走，执行步骤3)；如不能通过，则执行步骤2；

2)扫地机器人向后方移动，探测到向右侧移动的缺口，执行步骤3；如探测不到向右侧移动的缺口，执行步骤4；

3)扫地机器人向右侧移动一个滚刷宽度的距离；

4)扫地机器人向后方移动，遇到障碍物时预备向右侧移动，如不能通过，则执行步骤5；如能通过执行步骤6；

5)扫地机器人向前方移动，探测到向右侧移动的缺口，执行步骤6；如探测不到缺口，执行步骤7；

6)扫地机器人向右侧移动一个滚刷宽度的距离；

7)扫地机器人向前方移动；

8)重复1-7步骤，直到向右侧和后方不能移动。

上述一种扫地机器人室内导航方法，还包括下述步骤：

1)扫地机器人向前方移动，遇到动态障碍物时停止运动；

2)判断障碍物后路线距离；路线距离近；则预备右侧移动一个滚刷宽度的距离；可以通行，执行步骤3，不能通过，执行步骤4；

3)则试图往右行驶一个滚刷宽度的距离后；扫地机器人向后方移动；

4)扫地机器人向后方移动，探测到向右侧移动的缺口，执行步骤4；如探测不到向右侧移动的缺口，执行步骤5；

5)则试图往右行驶一个滚刷宽度的距离；扫地机器人向后方移动；

6)扫地机器人向后方移动；

7)遇到动态障碍物后停止运动；

8)重复步骤2-7，直到不能探测到向右移动的缺口。

上述一种扫地机器人室内导航方法，还包括下述步骤：

1)扫地机器人向前方移动，遇到动态障碍物时停止运动；