[发明专利]一种自动吸尘机器人的最佳随机路径选择方法

摘要

公开了一种自动吸尘机器人的随机路径规划方法，所述的自动吸尘机器人包括两个驱动轮、与所述驱动轮连接驱动电机，所述的驱动轮上安装编码器，还包括一个支撑轮，以及安装在前部的障碍物检测装置，所述的驱动轮之间间距为L，所述的驱动电机、编码器和障碍物检测装置与控制器连接，所述的控制器内部设置随机路径规划方法，所述的随机路径规划方法包括以下步骤：(1)、记录当前点Pi的坐标（Xi，Yi），然后直线前进；(2)、检测到障碍物，记录当前点Pi+1的坐标（Xi+1，Yi+1），随机选择一个旋转方向，并直线前进；(3)、检测到障碍物，记录当前点Pi+2的坐标（Xi+2，Yi+2）；(4)、计算Pi和Pi+1两点之间的距离L0，Pi+1和Pi+2两点之间的距离L1，Pi+2和Pi两点之间距离L2；(5)、比较L0，L1和L2的大小，选择最大的距离方向作为新的行进方向。

主权项

1.一种自动吸尘机器人的最佳随机路径选择方法，所述的自动吸尘机器人包括两个驱动轮、与所述驱动轮连接的两个驱动电机，所述的驱动电机上安装编码器，还包括一个支撑轮，以安装在所述的自动吸尘机器人前部的障碍物检测装置，所述的驱动电机、编码器和障碍物检测装置与控制器连接，所述的驱动轮之间的间距为L，所述的控制器通过分别设置两个所述的驱动轮的速度和方向来实现所述的自动吸尘机器人的自由运动，并且根据所述的编码器的信号可以计算所述的自动吸尘机器人的相对移动距离和旋转方向，以起始位置为坐标原点，可计算当前位置的坐标（X，Y），其特征在于：所述的控制器内部设置随机路径规划方法，所述的随机路径规划方法包括以下步骤：(1)、所述的自动吸尘机器人记录当前点Pi的坐标（Xi，Yi），然后以直线运动方式前进，并且不断检测障碍物；(2)、所述的自动吸尘机器人检测到障碍物，记录当前点Pi+1的坐标（Xi+1，Yi+1），随机选择一个旋转方向，并以直线运动方式前进，并且不断检测障碍物；(3)、所述的自动吸尘机器人检测到障碍物，记录当前点Pi+2的坐标（Xi+2，Yi+2）；(4)、计算Pi和Pi+1两点之间的距离L0=（(Xi‑Xi+1)2+(Yi‑Yi+1)2）1/2，Pi+1和Pi+2两点之间的距离L1=（(Xi+1‑Xi+2)2+(Yi+1‑Yi+2)2）1/2，Pi+2和Pi两点之间距离L2=（(Xi‑Xi+2)2+(Yi‑Yi+2)2）1/2；(5)、比较L0，L1和L2的大小：如果L0最大，则选择从点P_i+2到中点P_m(i,i+1)方向为新的行进方向，中点P_m(i,i+1)为点P_i和P_i+1之间的中点，中点P_m(i,i+1)的坐标为((X_i+X_i+1)/2，(Y_i+Y_i+1)/2)，则计算P_i+2→P_m(i,i+1)的方向角α为，而所述的自动吸尘机器人当前行进方向角β=为；所述的自动吸尘机器人控制所述的驱动电机，实现旋转角度α‑β，然后以直线运动方式前进，遇到障碍物以后返回步骤1；如果L1最大，则选择从点P_i到中点P_m(i+1,i+2)方向为新的行进方向，中点P_m(i+1,i+2)为点P_i+1和P_i+2之间的中点，中点P_m(i+1,i+2)的坐标为((X_i+1+X_i+2)/2，(Y_i+1+Y_i+2)/2)，则计算P_i→P_m(i+1,i+2)的方向角α为，以及P_i+2到P_m(i+1,i+2)距离为D=，而所述的自动吸尘机器人当前行进方向角β为；所述的自动吸尘机器人控制所述的驱动电机，旋转角度180°‑α‑β到方向180°‑α上，所述的两个驱动轮采用的速比向中点P_m(i+1,i+2)方向旋转，到达中点P_m(i+1,i+2)时正好方向角为α，然后以直线运动方式前进，遇到障碍物以后返回步骤1；如果L2最大，则选择从点P_i+1到中点P_m(i,i+2)方向为新的行进方向，中点P_m(i,i+2)为点P_i和P_i+2之间的中点，中点P_m(i,i+2)的坐标为（(X_i+X_i+2)/2，(Y_i+Y_i+2)/2），则计算P_i+1→P_m(i,i+2)的方向角α为，以及P_i+2到P_m(i,i+2)距离为D=，而所述的自动吸尘机器人当前行进方向角β为；所述的自动吸尘机器人控制所述的驱动电机，旋转角度180°‑α‑β到方向180°‑α上，所述的两个驱动轮采用的速比向中点P_m(i,i+2)方向旋转，到达中点P_m(i+1,i+2)时正好方向角为α，然后以直线运动方式前进，遇到障碍物以后返回步骤1。