應(yīng)模塊 為電子羅盤，更近一步地，電子羅盤由一種兩軸或兩軸以上的地磁傳感器構(gòu)成，在實(shí)際應(yīng)用 中，如若使用的是三軸電子羅盤，則分別將其內(nèi)部的三軸磁力計(jì)測(cè)得的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)和三軸加 速度計(jì)測(cè)得的電子羅盤傾角發(fā)送至處理模塊進(jìn)行處理，即可獲取當(dāng)前清掃機(jī)器人1的方位 角信息。
[0044] 處理模塊，分別與驅(qū)動(dòng)模塊，定位模塊，距離感應(yīng)模塊，以及方位感應(yīng)模塊連接，用 于獲取定位模塊，距離感應(yīng)模塊，以及方位感應(yīng)模塊發(fā)送的清掃機(jī)器人1的位置信息，障礙 物的位置信息，以及清掃機(jī)器人1的方位角度信息，隨后將獲取的信息進(jìn)行處理，精確得到 障礙物在地圖中的坐標(biāo)，并在地圖中標(biāo)識(shí)障礙物，最后發(fā)送控制指令至驅(qū)動(dòng)模塊，控制清 掃機(jī)器人1的運(yùn)動(dòng)。具體地，在本實(shí)用新型中，選用的處理模塊的處理芯片的型號(hào)為ARM Corte X-A15。在實(shí)際應(yīng)用中，如若當(dāng)前清掃機(jī)器人沿著順時(shí)針方向在室內(nèi)的周邊進(jìn)行移動(dòng)， 此時(shí)，若處理模塊處理出來的結(jié)果為障礙物在清掃機(jī)器人的左邊，且前方?jīng)]有障礙物，則處 理模塊發(fā)送直走的控制指令至驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)清掃機(jī)器人繼續(xù)行走；若處理模塊處理的結(jié) 果為在清掃機(jī)器人的一定距離內(nèi)，如〇. 3m有障礙物，則處理模塊發(fā)送右轉(zhuǎn)的控制指令至驅(qū) 動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)清掃機(jī)器人右轉(zhuǎn)等等。
[0045] 進(jìn)一步地，地圖邊界由實(shí)體的邊界構(gòu)成，或由邊界信號(hào)發(fā)生裝置發(fā)出的虛擬邊界 信號(hào)構(gòu)成，當(dāng)所述地圖邊界由邊界信號(hào)發(fā)生裝置發(fā)出的虛擬邊界信號(hào)構(gòu)成時(shí)，所述距離感 應(yīng)模塊通過感應(yīng)所述虛擬邊界信號(hào)的強(qiáng)度，獲取所述清掃機(jī)器人1與障礙物之間的距離。 更進(jìn)一步地，當(dāng)?shù)貓D邊界由邊界信號(hào)發(fā)生裝置發(fā)出的虛擬邊界信號(hào)構(gòu)成時(shí)，距離感應(yīng)模塊 通過感應(yīng)虛擬邊界信號(hào)的強(qiáng)度，獲取清掃機(jī)器人1與障礙物之間的距離，具體地，虛擬邊界 信號(hào)包括電磁信號(hào)，光信號(hào)等。
[0046] 作為一個(gè)完整的實(shí)施方式，如圖2所示，為內(nèi)置本實(shí)用新型提供的裝置的清掃機(jī) 器人1實(shí)現(xiàn)地圖邊界建模流程圖，包括以下步驟：
[0047] 步驟101，狀態(tài)初始化，處理模塊將地圖模型初始化。
[0048] 步驟102,清掃機(jī)器人1從靠近任意墻壁2的地方出發(fā)，開始移動(dòng)；具體地，如圖3 所示，清掃機(jī)器人1從圖中的位置501 (靠近墻壁2,清掃機(jī)器人1當(dāng)前所處位置）開始，沿 著順時(shí)針方向開始移動(dòng)完成辦公室內(nèi)的地圖邊界建模。
[0049] 步驟103,清掃機(jī)器人1不斷通過距離感應(yīng)模塊獲取前方、左邊障礙物的距離，并 且從定位模塊中獲取當(dāng)前清掃機(jī)所在的位置，從方位感應(yīng)模塊中獲取清掃機(jī)器人1的方向 角度信息（方位信息）。
[0050] 步驟104,判斷清掃機(jī)器人1 一定距離內(nèi)，例如，0. 3m內(nèi)是否有障礙物。
[0051] 步驟105,如果前方一定距離內(nèi)沒有障礙物，則繼續(xù)前進(jìn)；處理模塊將當(dāng)前位置標(biāo) 記為無障礙物；具體地，如圖3中位置502所示，清掃機(jī)器人1的前方無障礙物，則清掃機(jī)器 人1繼續(xù)前進(jìn)。
[0052] 步驟106,如果前方一定距離內(nèi)存在障礙物，則處理模塊在地圖模型上的相應(yīng)位置 標(biāo)記為障礙物；并且驅(qū)動(dòng)模塊控制清掃機(jī)器人1向右轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)到步驟103 ;具體地，如圖3中 位置504所示，清掃機(jī)器人1前方一定距離內(nèi)出現(xiàn)障礙物，則清掃機(jī)器人1向右轉(zhuǎn)。
[0053] 步驟107,判斷清掃機(jī)器人1左邊一定距離內(nèi)是否有障礙物。
[0054] 步驟108,如果清掃機(jī)器人1左邊一定距離內(nèi)存在障礙物，則處理模塊在地圖模型 上的相應(yīng)位置標(biāo)記為障礙物，轉(zhuǎn)到步驟103 ;具體地，如圖3中位置502所示，清掃機(jī)器人1 左方有障礙物。
[0055] 步驟109,如果清掃機(jī)器人1左邊一定距離內(nèi)不存在障礙物，則驅(qū)動(dòng)模塊控制清掃 機(jī)器人1向左轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)到步驟103,具體地，如圖3位置503所示，清洗機(jī)器人左側(cè)一定距離 內(nèi)不存在障礙物，則清掃機(jī)器人1左轉(zhuǎn)。
[0056] 由此，按照上述步驟，清掃機(jī)器人1繼續(xù)完成其他區(qū)域邊界的建模，直到當(dāng)清掃機(jī) 器人1經(jīng)過位置505回到起點(diǎn)位置501，清掃機(jī)器人1完成閉環(huán)移動(dòng)，即完成邊界建模。當(dāng) 然，在本實(shí)用新型中，對(duì)清掃機(jī)器人1的移動(dòng)方向不做具體限定，可以根據(jù)具體情況進(jìn)行變 換，如，當(dāng)清掃機(jī)器人1沿著逆時(shí)針方向沿著墻壁2進(jìn)行移動(dòng)進(jìn)行建模時(shí)，則當(dāng)清掃機(jī)器人 1前方出現(xiàn)障礙物時(shí)，清掃機(jī)器人1左轉(zhuǎn)，以此類推。
[0057] 根據(jù)上述【具體實(shí)施方式】所述，具體地，將地磁北設(shè)置為坐標(biāo)系中y軸的方向，當(dāng)清 掃機(jī)器人1檢測(cè)到障礙物時(shí)，障礙物位置坐標(biāo)的運(yùn)算方法如下：
[0058] 如圖4所示，清掃機(jī)器人1左側(cè)障礙物的位置坐標(biāo)的運(yùn)算方法為： Xl 「_r-sxcos6*
[0059] = … Y」L-V + s x sm 沒_
[0060] 其中，Θ為清掃機(jī)器人1朝向與y軸的夾角，s為清掃機(jī)器人1左側(cè)障礙物與清掃 機(jī)器人1之間的距離，（X，y)為清掃機(jī)器人1在地圖中的坐標(biāo)位置，（X，Y)為障礙物的在地 圖中的坐標(biāo)位置。
[0061] 清掃機(jī)器人1前方障礙物位置坐標(biāo)計(jì)算方法： Xl Γ X+ sx sin^
[0062] . _γ」lj + a'xc〇s0_
[0063] 其中Θ為清掃機(jī)器人1朝向與y軸的夾角，s為清掃機(jī)器人1前方障礙物與清掃 機(jī)器人1之間的距離，（X，y)為清掃機(jī)器人1在地圖中的坐標(biāo)位置，（X，Y)為障礙物的在地 圖中的坐標(biāo)位置。
[0064] 以上對(duì)實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型并不限制于以上描 述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行的等同修 改和替代也都在本實(shí)用新型的范疇之中。因此，在不脫離實(shí)用新型的精神和范圍下所作出 的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于，所述裝置至少包括：驅(qū)動(dòng) 模塊，定位模塊，至少一個(gè)距離感應(yīng)模塊，方位感應(yīng)模塊，W及處理模塊，其中， 所述驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)所述清掃機(jī)器人朝預(yù)設(shè)方向運(yùn)動(dòng)； 所述定位模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述清掃機(jī)器人的定位，W獲取所述清掃機(jī)器人在所述地圖 中的位置信息； 所述距離感應(yīng)模塊，用于感應(yīng)所述清掃機(jī)器人與障礙物之間的距離，W獲取所述障礙 物在所述地圖中的位置信息； 所述方位感應(yīng)模塊，用于感應(yīng)所述清掃機(jī)器人的方位角度信息； 所述處理模塊，分別與所述驅(qū)動(dòng)模塊，定位模塊，距離感應(yīng)模塊，W及方位感應(yīng)模塊連 接，用于根據(jù)所述定位模塊、距離感應(yīng)模塊W及方位感應(yīng)模塊發(fā)來的信息標(biāo)識(shí)所述障礙物 并控制所述驅(qū)動(dòng)模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模 塊中至少包括：電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)輪。
3. 如權(quán)利要求1所述實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于：所述定位模 塊為GPS定位器。
4. 如權(quán)利要求1所述實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于：所述裝置中 包括多個(gè)所述距離感應(yīng)模塊，W覆蓋多個(gè)所述清掃機(jī)器人的感應(yīng)方位。
5. 如權(quán)利要求4所述實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于：所述距離感 應(yīng)模塊為紅外距離傳感器，或超聲波距離傳感器，或激光距離傳感器。
6. 如權(quán)利要求1所述實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于：所述方位感 應(yīng)模塊為電子羅盤。
7. 如權(quán)利要求6所述實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于：所述電子羅 盤由一種兩軸或兩軸W上的地磁傳感器構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求1-7所述實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于：所述地圖 邊界由實(shí)體的邊界構(gòu)成，或由邊界信號(hào)發(fā)生裝置發(fā)出的虛擬邊界信號(hào)構(gòu)成。
9. 如權(quán)利要求8所述實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置，其特征在于：當(dāng)所述地圖 邊界由邊界信號(hào)發(fā)生裝置發(fā)出的虛擬邊界信號(hào)構(gòu)成時(shí)，所述距離感應(yīng)模塊通過感應(yīng)所述虛 擬邊界信號(hào)的強(qiáng)度，獲取所述清掃機(jī)器人與障礙物之間的距離。
10. -種清掃機(jī)器人，其特征在于，其包含權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)清掃機(jī) 器人地圖邊界建模的裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人地圖邊界建模的裝置及一種內(nèi)置該裝置的清掃機(jī)器人，其中，該裝置包括：驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)清掃機(jī)器人朝預(yù)設(shè)方向運(yùn)動(dòng)；定位模塊，用于實(shí)現(xiàn)清掃機(jī)器人的定位；距離感應(yīng)模塊，用于感應(yīng)清掃機(jī)器人與障礙物之間的距離；方位感應(yīng)模塊，用于感應(yīng)清掃機(jī)器人的方位角度信息；處理模塊，分別與所述驅(qū)動(dòng)模塊，定位模塊，距離感應(yīng)模塊，以及方位感應(yīng)模塊連接，用于根據(jù)所述定位模塊、距離感應(yīng)模塊以及方位感應(yīng)模塊發(fā)來的信息標(biāo)識(shí)所述障礙物并控制所述驅(qū)動(dòng)模塊。實(shí)了現(xiàn)對(duì)地圖邊界的自動(dòng)建模，不再需要專業(yè)的建筑測(cè)繪的工程師和相關(guān)設(shè)備，大大節(jié)約了人力物力。
【IPC分類】G05D1-02
【公開號(hào)】CN204374771
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520026009
【發(fā)明人】章征貴
【申請(qǐng)人】上海物景智能科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日