CN110279352B - 一种基于双psd传感器的扫地机器人沿墙行走方法 - Google Patents

一种基于双psd传感器的扫地机器人沿墙行走方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110279352B
CN110279352B CN201910575858.3A CN201910575858A CN110279352B CN 110279352 B CN110279352 B CN 110279352B CN 201910575858 A CN201910575858 A CN 201910575858A CN 110279352 B CN110279352 B CN 110279352B
Authority
CN
China
Prior art keywords
real
ref
equal
sweeping robot
delta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910575858.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110279352A (zh
Inventor
高瑜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Ruijiu Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Ruijiu Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Ruijiu Intelligent Technology Co ltd filed Critical Suzhou Ruijiu Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN201910575858.3A priority Critical patent/CN110279352B/zh
Publication of CN110279352A publication Critical patent/CN110279352A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110279352B publication Critical patent/CN110279352B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/24—Floor-sweeping machines, motor-driven
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4011—Regulation of the cleaning machine by electric means; Control systems and remote control systems therefor

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，所述扫地机器人包括支撑轮和左、右驱动轮，以扫地机器人的中心为原点建立局部坐标系X‑Y直角坐标系，中心与支撑轮的连线为Y轴方向，支撑轮前进方向为Y轴正方向；在其中一个驱动轮的前后位置分别设置第一PSD传感器和第二PSD传感器，设第一、第二PSD传感器与墙面之间的距离分别为d1和d2，当Y轴与墙面平行时，距离d1＝d2；所述第一、第二PSD传感器与中心的连线形成夹角的角度为θ。本发明能确保扫地机器人侧面与墙面之间的距离维持在理想范围内，同时前进方向与墙面方向尽可能平行。在行进至墙面断崖处，能提前预判并且更有效的转过一定的角度继续沿墙行走。

Description

一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法
技术领域
本发明公开了一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，涉及机器人移动控制技术领域。
背景技术
传统的智能扫地机器人为两轮驱动的移动机器人，在一侧安装有PSD(PositionSensitive Detector，位置敏感检测器)传感器，如图1所示。常见的PSD传感器包含红外线发射与接收部分，利用三角测距法检测与障碍物的距离，输出量为模拟电压信号。
将PSD反馈的实时距离d_real和参考阈值d_ref比较，通过改变左右驱动轮的速度，可实现扫地机器人的沿墙行走，现有技术中常规的判断方法具体如下：
V_L和V_R为左、右驱动轮线速度，设定参考阈值d_ref和容忍距离误差△d
Case 1.d_ref－△d≤d_real≤d_ref+△d时，V_L＝V_R，机器人直行；
Case 2.d_real≤d_ref－△d，V_R＞V_L，机器人运动趋势为远离墙面；
Case 3.d_real≥d_ref+△d，V_L＞V_R，机器人运动趋势为靠近墙面；
Case 4.d_real＞＞d_ref+△d，V_L＞＞V_R，机器人运动趋势为右转。
由于单一的PSD传感器只能提供扫地机器人侧面某一点与墙面上某一点之间的距离，无法提供扫地机器人前进方向与墙面方向之间的关系信息，现有方法造成扫地机器人在沿墙行走时方向切换频繁，行走路线不够平顺，同时容易出现蛇形前进的现象，影响用户的使用感受。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，通过安装2个PSD传感器，确保扫地机器人侧面与墙面之间的距离维持在理想范围内，同时前进方向与墙面方向尽可能平行。在行进至墙面断崖处，能提前预判并且更有效的转过一定的角度继续沿墙行走。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，所述扫地机器人包括支撑轮和左、右驱动轮，以扫地机器人的中心为原点建立局部坐标系X-Y直角坐标系，中心与支撑轮的连线为Y轴方向，支撑轮前进方向为Y轴正方向；在其中一个驱动轮的前后位置分别设置第一PSD传感器和第二PSD传感器，设第一、第二PSD传感器与墙面之间的距离分别为d1和d2，当Y轴与墙面平行时，距离d1＝d2；所述第一、第二PSD传感器与中心的连线形成夹角的角度为θ；设定所述第一、第二PSD传感器检测实时距离为d1_real和d2_real，当同时满足：
|d1_real－d_ref|≤△d，且|d2_real－d_ref|≤△d时，判定扫地机器人前进方向与墙面平行，其中，△d为容忍距离误差，d_ref为参考阈值；
此时，左、右驱动轮的线速度控制量V_R和V_L保持一致，扫地机器人处于直行状态；当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≤d_ref+2△d时，判定扫地机器人靠近墙面；当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≥d_ref+2△d，且d2_real≤d_ref+2△d时，判定扫地机器人降速直行。
作为本发明的进一步优选方案，所述角度θ的取值范围为35°±10°。
作为本发明的进一步优选方案，所述参数△d≤d_ref*10％。
作为本发明的进一步优选方案，当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≥d_ref+2△d，且d2_real≥d_ref+2△d时，判定出现墙面断崖，通过调整左、右驱动轮的线速度控制量V_R和V_L，使得扫地机器人转向。
作为本发明的进一步优选方案，当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≤d_ref-△d时，判定扫地机器人远离墙面。
作为本发明的进一步优选方案，当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≥d_ref-△d，且d2_real≥d_ref+△d时，判定扫地机器人靠近墙面。
作为本发明的进一步优选方案，当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≥d_ref-△d，且d2_real≤d_ref+△d时，判定扫地机器人远离墙面。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明解决了扫地机器人依靠单一PSD传感器沿墙行走时，容易出现的行走不平顺，方向切换太过频繁的问题。本发明所公开的技术方案，确保扫地机器人侧面与墙面之间的距离维持在理想范围内，同时前进方向与墙面方向尽可能平行。在行进至墙面断崖处，能提前预判并且更有效的转过一定的角度继续沿墙行走。
附图说明
图1是现有技术中，扫地机器人沿墙行走俯视示意图。
图2是本发明所采用的技术方案中，扫地机器人沿墙行走俯视示意图。
图3是本发明中，扫地机器人沿墙行走的实施方法示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明所采用的技术方案中，扫地机器人沿墙行走俯视示意图如图2所示。扫地机器人包括支撑轮和左、右驱动轮，本发明中在扫地机器人侧面安装2个PSD传感器，X-Y坐标系是以扫地机器人中心为原点的局部坐标系，扫地机器人前进方向为Y轴正方向。d1、d2分别为第一、第二传感器与墙面之间的距离，当扫地机器人前进方向与墙面严格平行时，距离d1＝d2。
上述两个PSD传感器安装在一侧轮子的前后位置，图2中角度θ选取在35°±10°范围之内。
上述两个PSD传感器检测实时距离为d1_real和d2_real，当同时满足|d1_real－d_ref|≤△d和|d2_real－d_ref|≤△d时(△d不超过参考阈值d_ref的10％)，表明扫地机器人前进方向与墙面平行，此时V_R和V_L保持一致，扫地机器人处于直行状态。
上述1号传感器检测距离与2号传感器检测距离之差大于参考阈值2倍时，即d1_real≥d_ref+2△d视为右侧墙面出现断崖，扫地机器人右转。
本发明中的一个具体实施例中，扫地机器人沿墙行走的实施方法示意图如图3所示，以扫地机器人右侧延墙为例，V_L和V_R为左、右驱动轮线速度控制量，当距离d1与d2的实际测量值为d1_real，d1_real时，设定参考阈值d_ref和容忍距离误差△d。扫地机器人沿墙行走的逻辑判断包括：
当满足：|d1_real－d_ref|≤△d，且|d2_real－d_ref|≤△d时，判定扫地机器人前进方向与墙面平行。
当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≤d_ref+2△d时，判定扫地机器人靠近墙面。
当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≥d_ref+2△d，且d2_real≤d_ref+2△d时，判定扫地机器人降速直行。
当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≥d_ref+2△d，且d2_real≥d_ref+2△d时，判定出现墙面断崖，通过调整左、右驱动轮的线速度控制量V_R和V_L，使得扫地机器人转向。
当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≤d_ref-△d时，判定扫地机器人远离墙面。
当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≥d_ref-△d，且d2_real≥d_ref+△d时，判定扫地机器人靠近墙面。
当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≥d_ref-△d，且d2_real≤d_ref+△d时，判定扫地机器人远离墙面。
本发明不仅限于扫地机器人前进方向右侧沿墙，在本发明的另一个具体实施例中，要求扫地机器人左侧沿墙。此时，技术方案相应的调整为，将图2中的PSD传感器安装在关于Y轴的对称位置，并将图3中左轮速度V_L和右轮速度V_R对换即可实现所需技术效果。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，所述扫地机器人包括支撑轮和左、右驱动轮，其特征在于：以扫地机器人的中心为原点建立局部坐标系X-Y直角坐标系，中心与支撑轮的连线为Y轴方向，支撑轮前进方向为Y轴正方向；
在其中一个驱动轮的前后位置分别设置第一PSD传感器和第二PSD传感器，设第一、第二PSD传感器与墙面之间的距离分别为d1和d2，当Y轴与墙面平行时，距离d1＝d2；
所述第一、第二PSD传感器与中心的连线形成夹角的角度为θ；设定所述第一、第二PSD传感器检测实时距离为d1_real和d2_real，当同时满足：
|d1_real－d_ref|≤△d，且|d2_real－d_ref|≤△d时，判定扫地机器人前进方向与墙面平行，其中，△d为容忍距离误差，d_ref为参考阈值；
此时，左、右驱动轮的线速度控制量V_R和V_L保持一致，扫地机器人处于直行状态；当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≤d_ref+2△d时，判定扫地机器人靠近墙面；当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≥d_ref+2△d，且d2_real≤d_ref+2△d时，判定扫地机器人降速直行。
2.如权利要求1所述的一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，其特征在于：所述角度θ的取值范围为35°±10°。
3.如权利要求1所述的一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，其特征在于：所述参数△d≤d_ref*10％。
4.如权利要求1所述的一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，其特征在于，当满足：d1_real≥d_ref+△d，且d1_real≥d_ref+2△d，且d2_real≥d_ref+2△d时，判定出现墙面断崖，通过调整左、右驱动轮的线速度控制量V_R和V_L，使得扫地机器人转向。
5.如权利要求1所述的一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，其特征在于，当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≤d_ref-△d时，判定扫地机器人远离墙面。
6.如权利要求1所述的一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，其特征在于，当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≥d_ref-△d，且d2_real≥d_ref+△d时，判定扫地机器人靠近墙面。
7.如权利要求1所述的一种基于双PSD传感器的扫地机器人沿墙行走方法，其特征在于，当满足：d1_real≤d_ref+△d，且d1_real≥d_ref-△d，且d2_real≤d_ref+△d时，判定扫地机器人远离墙面。
CN201910575858.3A 2019-06-28 2019-06-28 一种基于双psd传感器的扫地机器人沿墙行走方法 Active CN110279352B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910575858.3A CN110279352B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 一种基于双psd传感器的扫地机器人沿墙行走方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910575858.3A CN110279352B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 一种基于双psd传感器的扫地机器人沿墙行走方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110279352A CN110279352A (zh) 2019-09-27
CN110279352B true CN110279352B (zh) 2021-09-17

Family

ID=68019539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910575858.3A Active CN110279352B (zh) 2019-06-28 2019-06-28 一种基于双psd传感器的扫地机器人沿墙行走方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110279352B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111053500B (zh) * 2020-01-02 2022-06-10 小狗电器互联网科技（北京）股份有限公司 一种控制扫地设备沿墙清扫的方法、装置及扫地设备
CN111297266A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 微思机器人(深圳)有限公司 扫地机沿墙行走控制***、方法及扫地机
CN112690722B (zh) * 2020-11-18 2022-08-12 尚科宁家(中国)科技有限公司 清洁机器人及其控制方法
CN113273927B (zh) * 2021-04-01 2022-04-15 浙江大学 一种基于多传感器融合的差动轮式机器人及沿墙导航方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5001635A (en) * 1988-01-08 1991-03-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Vehicle
CN101276223A (zh) * 2007-03-28 2008-10-01 松下电器产业株式会社 自主行走装置和用于使该装置工作的计算机程序
CN103431812A (zh) * 2013-08-02 2013-12-11 南京航空航天大学金城学院 一种基于超声雷达探测的清洁机器人及其行走控制方法
CN206120250U (zh) * 2016-06-17 2017-04-26 李军应 智能拖地机
CN106959695A (zh) * 2017-04-24 2017-07-18 广东宝乐机器人股份有限公司 移动机器人在工作区域内的角度修正方法及移动机器人
CN109032148A (zh) * 2018-09-25 2018-12-18 广东宝乐机器人股份有限公司 一种墙边角的识别方法、装置、终端设备及存储介质
CN109085834A (zh) * 2018-08-27 2018-12-25 珠海市微半导体有限公司 机器人检测直边的方法和清洁机器人筛选参考墙边的方法
CN109528101A (zh) * 2019-01-04 2019-03-29 云鲸智能科技（东莞）有限公司 移动机器人的转弯方法、移动机器人及存储介质
CN109683622A (zh) * 2019-02-22 2019-04-26 深圳市杉川机器人有限公司 机器人清扫方法、装置、机器人和计算机可读存储介质

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5001635A (en) * 1988-01-08 1991-03-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Vehicle
CN101276223A (zh) * 2007-03-28 2008-10-01 松下电器产业株式会社 自主行走装置和用于使该装置工作的计算机程序
CN103431812A (zh) * 2013-08-02 2013-12-11 南京航空航天大学金城学院 一种基于超声雷达探测的清洁机器人及其行走控制方法
CN206120250U (zh) * 2016-06-17 2017-04-26 李军应 智能拖地机
CN106959695A (zh) * 2017-04-24 2017-07-18 广东宝乐机器人股份有限公司 移动机器人在工作区域内的角度修正方法及移动机器人
CN109085834A (zh) * 2018-08-27 2018-12-25 珠海市微半导体有限公司 机器人检测直边的方法和清洁机器人筛选参考墙边的方法
CN109032148A (zh) * 2018-09-25 2018-12-18 广东宝乐机器人股份有限公司 一种墙边角的识别方法、装置、终端设备及存储介质
CN109528101A (zh) * 2019-01-04 2019-03-29 云鲸智能科技（东莞）有限公司 移动机器人的转弯方法、移动机器人及存储介质
CN109683622A (zh) * 2019-02-22 2019-04-26 深圳市杉川机器人有限公司 机器人清扫方法、装置、机器人和计算机可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN110279352A (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110279352B (zh) 一种基于双psd传感器的扫地机器人沿墙行走方法
CN107544520B (zh) 一种用于四轮载具自动驾驶的控制方法
CN107065864A (zh) 磁条导航的单驱单向自动导引运输车纠偏控制***及方法
CN109279543B (zh) 一种叉车式agv磁导轨跟踪控制***及方法
US9182762B2 (en) Autonomous moving body, its control method, and control system
CN206657243U (zh) 磁条导航的单驱单向自动导引运输车纠偏控制***
CN104932493A (zh) 一种自主导航的移动机器人及其自主导航的方法
CN201799111U (zh) 基于单片机的自主循迹模型车
CN110696819B (zh) 一种自动泊车路径规划方法及***
US20130024065A1 (en) Autonomous Electronic Device and Method of Controlling Motion of the Autonomous Electronic Device Thereof
CN103383570A (zh) 一种可全向移动的自动导航小车
CN110989571A (zh) 一种用于舵轮驱动型agv的循迹控制方法
CN109606506A (zh) 一种对角驱动转向的控制方法
CN114162123B (zh) 一种自动成列行驶车辆***及控制方法
CN112776886B (zh) 智能电动车辆视觉车道居中辅助***失效安全控制方法
CN110103998B (zh) 非对称四舵轮agv转向及平移运动的控制方法
CN111026112A (zh) 一种轮式机器人沿斜坡中线自动行走的控制***
JP4073574B2 (ja) 自動追従走行車における操舵制御装置
CN211001601U (zh) 基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏***及工程车辆
CN109292018A (zh) 基于同轴式轮腿结构的四轮转向轨迹跟踪控制方法
KR20120109247A (ko) 이동 로봇의 장애물 회피 시스템
CN113887060A (zh) 一种新型的自动泊车***车辆定位算法
CN110775173B (zh) 一种基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏***及工程车辆
CN105005299A (zh) 一种智能变速巡线避障小车
CN105487542B (zh) 移动机器人归位控制***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant