[发明专利]爬壁清洁机器人的路径规划算法

权利要求书

1.一种爬壁清洁机器人的路径规划算法，所述爬壁清洁机器人上安装有摄像头、激光雷达和障碍物检测传感器，其特征在于，所述路径规划算法包括以下步骤：

S1：使用摄像头检测并比对完成一次清洁前后的玻璃幕墙，划定高污染区并将高污染区的坐标存入数据库中；

S2：以预设终点及高污染地区的坐标为节点生成一张全联通图，进行基于最小生成树算法的路径规划；

S3：根据完成的最小生成树路径，控制机器人按该路径进行二次清洁。

2.根据权利要求1所述的爬壁清洁机器人的路径规划算法，其特征在于，所述基于最小生成树算法的路径规划包括以下步骤：

A1：将全连通图中的所有边按代价大小从小到大排序；

A2：将全连通图中的n个顶点看成独立的n棵树，所述全连通图为n棵树组成的森林；

A3：按权值大小从小到大选择边，所选边连接的两个顶点应属于两颗不同的树，则该边成为最小生成树的一条边，并将这两颗树合并作为一颗树；

A4：重复步骤A3，直到所有的顶点都在一棵树内，或者获得n-1条边为止。

3.根据权利要求1所述的爬壁清洁机器人的路径规划算法，其特征在于，在步骤S3之后，还包括步骤S4：重复步骤S3，直到摄像头检测到没有高污染区，或者检测到同样的高污染区重复出现3次以上。

4.根据权利要求1所述的爬壁清洁机器人的路径规划算法，其特征在于，在步骤S4之后，还包括步骤S5：控制机器人回到预设起点，玻璃幕墙清洁完成。

5.根据权利要求1所述的爬壁清洁机器人的路径规划算法，其特征在于，在步骤S1之前，该路径规划算法还包括前置步骤：

将机器人放置于玻璃幕墙上，通过激光雷达对玻璃幕墙的边缘进行扫描，以机器人朝向地面的方向为正向基准，将机器人右侧的玻璃幕墙边缘与玻璃幕墙最高处边缘的交点设为原点；以竖直方向为Y轴，以水平方向为X轴建立平面坐标系，以垂直于XY平面为Z平面，以距离原点最远处为终点，控制机器人移动至原点。

6.根据权利要求5所述的爬壁清洁机器人的路径规划算法，其特征在于，在步骤S1中，机器人的清洁方法为：

控制机器人以原点为起点，以竖直方向为起始方向进行清洁作业，清洁开始后以X轴值为不变量，Y轴值为变量进行清洁；

当激光雷达检测到边缘且障碍物检测传感器检测到障碍时，判定到达玻璃幕墙边缘，控制机器人转向，并改变X轴值为X+Xd，其中Xd为机器人宽度；

转向完成后，继续保持新的X轴值不变，Y轴值为变量的清洁作业，直至机器人到达终点。