[發明專利]一種基于極限學習機的掃地機器人掃地控制方法在審
| 申請號: | 201911350461.0 | 申請日: | 2019-12-24 |
| 公開(公告)號: | CN113017481A | 公開(公告)日: | 2021-06-25 |
| 發明(設計)人: | 不公告發明人 | 申請(專利權)人: | 牟茹月 |
| 主分類號: | A47L11/24 | 分類號: | A47L11/24;A47L11/40 |
| 代理公司: | 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240 | 代理人: | 李艷春 |
| 地址: | 710075 陜西省西*** | 國省代碼: | 陜西;61 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 基于 極限 學習機 掃地 機器人 控制 方法 | ||
1.一種基于極限學習機的掃地機器人掃地控制方法,所述掃地機器人包括用于驅動左行走輪的左步進電機和用于驅動右行走輪的右步進電機,所述左步進電機和右步進電機均與掃地機器人控制器的輸出端連接;其特征在于,該方法包括以下步驟:
步驟一、所述掃地機器人控制器制定掃地機器人行走控制專家規則:
規則一、當掃地機器人控制器判斷為掃地機器人行走前方有障礙物時,再判斷掃地機器人行走前方障礙物的高度大小,當掃地機器人行走前方障礙物的高度小于掃地機器人的高度時,所述掃地機器人控制器控制掃地機器人越過前方的障礙物;當掃地機器人行走前方障礙物的高度大于等于掃地機器人的高度時,所述掃地機器人控制器控制掃地機器人向左轉彎行走或向右轉彎行走,避開前方的障礙物;向左轉彎行走的轉彎角度在預設的向左轉彎角度范圍內,向右轉彎行走的轉彎角度在預設的向右轉彎角度范圍內;
規則二、當掃地機器人控制器判斷為掃地機器人行走左側有障礙物時,所述掃地機器人控制器控制掃地機器人向右轉彎行走,避開左側的障礙物,向右轉彎行走的轉彎角度在預設的向右轉彎角度范圍內;
規則三、當掃地機器人控制器判斷為掃地機器人行走右側有障礙物時,所述掃地機器人控制器控制掃地機器人向左轉彎行走,避開右側的障礙物,向左轉彎行走的轉彎角度在預設的向左轉彎角度范圍內;
步驟二、所述掃地機器人控制器根據極限學習機的方法輸出對左步進電機和右步進電機進行控制的控制信號,實現對掃地機器人掃地的控制,具體過程為:
步驟201、所述掃地機器人控制器定義好步驟一中制定的規則一中向左轉彎行走時左步進電機和右步進電機的控制信號,并定義好步驟一中制定的規則一中向右轉彎行走時左步進電機和右步進電機的控制信號;
步驟202、所述掃地機器人控制器定義好步驟一中制定的規則二中向右轉彎行走時左步進電機和右步進電機的控制信號;
步驟203、所述掃地機器人控制器定義好步驟一中制定的規則三中向左轉彎行走時左步進電機和右步進電機的控制信號;
步驟204、所述掃地機器人控制器將步驟201、步驟202或步驟203中定義的控制信號輸入預先建立并訓練好的極限學習機中,得出極限學習機的輸出,極限學習機的輸出即為掃地機器人控制器對掃地機器人掃地進行控制時對左步進電機和右步進電機的實際控制信號;
步驟205、所述掃地機器人控制器根據步驟204得到的實際控制信號對左步進電機和右步進電機進行控制,實現對掃地機器人掃地的控制。
2.按照權利要求1所述的一種基于極限學習機的掃地機器人掃地控制方法,其特征在于:步驟204中所述預先建立并訓練極限學習機的過程為:
步驟2041、產生訓練樣本集:當掃地機器人按照規則一、規則二和規則三進行行走時,收集掃地機器人控制器對左步進電機和右步進電機的控制信號作為訓練樣本集;
步驟2042、建立極限學習機:以定義的控制信號作為極限學習機的輸入神經元,輸入層節點數為2個;以掃地機器人控制器對掃地機器人掃地進行控制時對左步進電機和右步進電機的實際控制信號為極限學習機的輸出,輸出層節點數為2個,隱層節點數為6個;
步驟2043、采用步驟2041中的訓練樣本集訓練極限學習機,得到訓練好的極限學習機。
3.按照權利要求1所述的一種基于極限學習機的掃地機器人掃地控制方法,其特征在于:所述掃地機器人控制器為ARM微控制器。
4.按照權利要求1所述的一種基于極限學習機的掃地機器人掃地控制方法,其特征在于:步驟2043中在進行極限學習機訓練時,采用粒子群算法尋找極限學習機隱層輸出矩陣的權系數的最優解。
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