掃地機器人是怎麼做路徑規劃的?

掃地機器人    掃地機器人   掃地機器人吸塵器

路徑規劃技術是掃地機器人研究的核心內容之一,機器人定位與環境地圖構建就是為路徑規劃服務的。所謂機器人路徑規劃技術,就是機器人根據自身傳感器對環境的感知,自行規劃出一條安全的運行路線,同時高效完成作業任務。

通常,行動機器人路徑規劃需要解決 3 個問題:

  1. 使機器人能從初始位置運動到目標位置。
  2. 用一定的算法使機器人能繞開障礙物,並且經過某些必須經過的點完成相應的作業任務。
  3. 在完成以上任務的前提下,儘量最佳化機器人運行軌跡。

行動機器人的路徑規劃根據其目的的不同可以分為兩種,一種是傳統的點到點的路徑規劃,另一種就是完全遍歷路徑規劃。

點到點的路徑規劃是一種從起始點到終點的運動策略,它要求尋找一條從始點到終點的最優(如代價最小、路徑最短、時間最短)並且合理的路徑,使行動機器人能夠在工作空間順利地通行而不碰到任何障礙物。完全遍歷路徑規劃是一種在二維工作空間中特殊的路徑規劃,指在滿足某種性能指標最優的前提下,尋找一條在設定區域內從始點到終點且經過所有可達到點的連續路徑。

對於掃地機器人來說,其作業任務是清掃房間,它的路徑規劃屬於完全遍歷路徑規劃,需滿足兩個指標:遍歷性和不重複性。所謂遍歷性是指掃地機器人運動軌跡需要最大程度的遍布所有空間,它反映的是機器人的工作質量問題。所謂不重複性是指掃地機器人的行走路線應盡量避免重複,反映的是機器人的工作效率問題。

掃地機器人的自主尋路可以分為兩種:隨機覆蓋法和路徑規劃式。

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參考資料:http://technews.tw/2016/06/05/sweeping-robot-route-plan/