[发明专利]一种沿边清扫方法、装置及清洁机器人

说明书

本发明涉及一种沿边清扫控制方法、装置及清洁机器人，上述方法包括：通过全局跟踪控制器控制机器人沿全局路径行驶；根据点云数据，计算路沿相对于所述清洁机器人的距离和角度差值，并估计出沿边清扫区域；确认清洁机器人进入沿边清扫区域；从全局跟踪控制器切换至沿边跟踪控制器，并由沿边跟踪控制器控制清洁机器人实现沿边行驶。当路沿与机器人距离较远时，全局跟踪控制器控制机器人在较少超调的情况下跟踪全局路径；当接近路沿时，由于机器人本体较大，并且是阿克曼模型，会出现后轮与路沿剐蹭的情况，切换成沿边跟踪控制器，在沿边跟踪控制器中额外设置安全距离值，使得清洁机器人完成沿边清扫的同时，避免与路沿剐蹭。

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种沿边清扫控制方法、装置及清洁机器人。

背景技术

智能清扫设备具备环境感知、自动规划路线、障碍物识别等无人驾驶功能，能够自主在路面上完成清扫、洒水、垃圾收集等工作，提高了景区环境保障精细化和智能化程度。在智能清扫设备底盘往往使用使用阿克曼结构，无法进行自身原地自转，均具有一定的转弯半径。且无人清扫车体积一般较大，在进行沿边作业的时候，需要较高的控制频率以防智能清扫设备撞到路沿，造成自身的损坏。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种高精度的沿边清扫控制方法、装置及清洁机器人。

第一方面，本发明实施例提供了一种沿边清扫控制方法，应用于清洁机器人，所述方法包括：

通过全局跟踪控制器控制所述清洁机器人沿预设的全局路径行驶；

实时获取包含路沿的点云数据和所述清洁机器人的位置信息；

根据所述点云数据，计算所述路沿相对于所述清洁机器人的距离和角度差值；

根据所述距离和角度差值估计出沿边清扫区域；

根据所述位置信息确认所述清洁机器人进入所述沿边清扫区域；

从所述全局跟踪控制器切换至沿边跟踪控制器，并由所述沿边跟踪控制器控制所述清洁机器人实现沿边行驶。

在一些实施例中，所述根据所述点云数据，计算所述路沿相对于所述清洁机器人的距离和角度差值的步骤具体包括：

滤除所述点云数据中的地面点云得到非地面点云，并得到雷达坐标系下的地面平面方程；

从所述非地面点云中提取地面与路沿交界的路沿点云；

根据所述路沿点云的坐标，计算得到所述路沿的方向特征和距离特征；

根据所述方向特征和所述距离特征，得到所述路沿相对于所述清洁机器人的距离和角度差值。

在一些实施例中，在所述从所述全局跟踪控制器切换至沿边跟踪控制器，并由所述沿边跟踪控制器控制所述清洁机器人沿所述沿边路径行驶的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述位置信息确认所述清洁机器人离开所述沿边清扫区域；

从所述沿边跟踪控制器切换至所述全局跟踪控制器，并由所述全局跟踪控制器控制所述清洁机器人沿所述全局路径行驶。

在一些实施例中，所述全局跟踪控制器和所述沿边跟踪控制器均为P I D控制器。

第二方面，本发明实施例提供了一种沿边清扫控制装置，应用于清洁机器人，所述装置包括：

第一控制模块，用于通过全局跟踪控制器控制所述清洁机器人沿预设的全局路径行驶；

获取模块，用于实时获取包含路沿的点云数据和所述清洁机器人的位置信息；

计算模块，用于根据所述点云数据，计算所述路沿相对于所述清洁机器人的距离和角度差值；