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申请/专利权人：北京君正集成电路股份有限公司

摘要：本发明提供一种移动机器人自主探索全覆盖路径规划方法，包括：S1，探索覆盖启动；S2，地图障碍物最长边检索；S3，最长障碍物边坐标系变换；S4，矩形框沿边探索，矩形框沿墙探索；S5，矩形框轨迹轮廓地图分割；S6，矩形框轨迹轮廓地图内全覆盖路径规划；S7，目标点路径导航规划；S8，矩形框弓形扩展；S9，选框探索覆盖；S10，手动设定探索覆盖区域限制边界；S11，探索覆盖结束。通过这种基于矩形框分区弓形扩展的移动机器人自主探索全覆盖路径规划技术提升了移动机器人对未知区域的覆盖率，能够实现边探索边覆盖，也能够指定重点区域单独探索覆盖，可以手动设定探索覆盖边界，使其在安全区域内进行工作，在探索结束时自主返航至起点。

主权项：1.一种移动机器人自主探索全覆盖路径规划方法，其特征在于，所述方法基于矩形框分区弓形扩展，进一步包括：S1，探索覆盖启动；S2，地图障碍物最长边检索：通过设定初始的探索动作，利用感知模块和建图模块构建移动机器人感知范围内的当前环境下的栅格地图；将栅格地图转换为灰度图，在灰度图中检索出当前地图的障碍物最长边；其中，所述感知模块：激光雷达传感器通过激光获取周围环境360度的距离信息；所述建图模块：通过现有的建图算法对激光雷达数据进行建图；S3，最长障碍物边坐标系变换：计算出代价地图的障碍物最长边与当前地图坐标系坐标轴之间的位姿变换矩阵；通过对初始坐标系进行旋转变换，构建出以最长障碍物边为地图坐标系坐标轴方向的新地图坐标系；使得环境中的最长障碍物边与地图边沿平行，方便后续矩形框沿边探索,以及使观看者获得更好的观看体验；S4，矩形框沿边探索，矩形框沿墙探索：矩形框探索过程中进行沿墙和沿边的切换，避让探索过程中的障碍物；S5，矩形框轨迹轮廓地图分割：实时提取矩形框探索轨迹轮廓内的环境地图；S6，矩形框轨迹轮廓地图内全覆盖路径规划，通过规划模块规划的是机器人将目标空间内空闲区域完全覆盖所途径的路径：对提取的矩形框轨迹轮廓地图内区域进行单元分解的全覆盖路径规划；S7，目标点路径导航规划：筛选出弓形路径的拐点作为弓形路径遍历导航的目标点；S8，矩形框弓形扩展，即采取弓形的方式扩展矩形框进行探索，在大空间内边探索边全覆盖：在当前矩形框中实现全覆盖弓形路径规划后，将矩形框的起点延展至上方矩形框的顶点，继续进行下一个矩形框的全覆盖路径规划；如果扩展的上方的矩形框的纵向最大边长等于设定的矩形框边长，则继续向上扩展，否则视为向上扩展失败，改为向左扩展一个矩形框，扩展一个矩形框成功后开始向下扩展，若向下扩展失败则转为向左扩展；如此循环，直至无法向左扩展后，向矩形框初始扩展的右边方向继续进行扩展；S9，选框探索覆盖：单独选择任意矩形框区域进行探索全覆盖规划，对重点区域重复多次覆盖；记录每一个矩形框的index、顶点、轮廓，使用者选择指定一个矩形框进行单独的探索覆盖；S10，手动设定探索覆盖区域限制边界：手动设定移动机器人探索全覆盖规划区域边界，限定工作区域，避免进入死区；S11，探索覆盖结束。

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