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　　路徑規(guī)劃技術(shù)是掃地機(jī)器人研究的核心內(nèi)容之一，機(jī)器人定位與環(huán)境地圖構(gòu)建就是為路徑規(guī)劃服務(wù)的。所謂機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)，就是機(jī)器人根據(jù)自身傳感器對(duì)環(huán)境的感知，自行規(guī)劃出一條安全的運(yùn)行路線，同時(shí)高效完成作業(yè)任務(wù)。

　　通常，移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃需要解決3個(gè)問(wèn)題：

　　1）使機(jī)器人能從初始位置運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置；

　　2）用一定的算法使機(jī)器人能繞開(kāi)障礙物，并且經(jīng)過(guò)某些必須經(jīng)過(guò)的點(diǎn)完成相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)；

　　3）在完成以上任務(wù)的前提下，盡量?jī)?yōu)化機(jī)器人運(yùn)行軌跡。

　　移動(dòng)機(jī)器人的路徑規(guī)劃根據(jù)其目的的不同可以分為兩種，一種是傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)的路徑規(guī)劃，另一種就是完全遍歷路徑規(guī)劃。

　　點(diǎn)到點(diǎn)的路徑規(guī)劃是一種從起始點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)策略，它要求尋找一條從始點(diǎn)到終點(diǎn)的最優(yōu)（如代價(jià)最小、路徑最短、時(shí)間最短）并且合理的路徑，使移動(dòng)機(jī)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(guī)劃是一種在二維工作空間中特殊的路徑規(guī)劃，指在滿足某種性能指標(biāo)最優(yōu)或準(zhǔn)優(yōu)的前提下，尋找一條在設(shè)定區(qū)域內(nèi)從始點(diǎn)到終點(diǎn)且經(jīng)過(guò)所有可達(dá)到點(diǎn)的連續(xù)路徑。

　　對(duì)于掃地機(jī)器人來(lái)說(shuō)，其作業(yè)任務(wù)是清掃房間，它的路徑規(guī)劃屬于完全遍歷路徑規(guī)劃，需滿足兩個(gè)指標(biāo)：遍歷性和不重復(fù)性。所謂遍歷性是指掃地機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡需要最大程度的遍布所有可大空間，它反映的是機(jī)器人的工作質(zhì)量問(wèn)題。所謂不重復(fù)性是指掃地機(jī)器人的行走路線應(yīng)盡量避免重復(fù)，反映的是機(jī)器人的工作效率問(wèn)題。

　　掃地機(jī)器人的自主尋路可以分為兩種：隨機(jī)覆蓋法和路徑規(guī)劃式。

　　隨機(jī)覆蓋法

　　隨機(jī)覆蓋法，有人也稱(chēng)為隨機(jī)碰撞式導(dǎo)航，但這并非是指機(jī)器人真正與環(huán)境中的物體產(chǎn)生碰撞，也非毫無(wú)章法的在地板上隨機(jī)移動(dòng)，換言之在工程操作中“隨機(jī)”也是一個(gè)難以達(dá)到要求，隨機(jī)覆蓋法是指機(jī)器人根據(jù)一定的移動(dòng)算法，如三角形、五邊形軌跡嘗試性的覆蓋作業(yè)區(qū)，如果遇到障礙，則執(zhí)行對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向函數(shù)。這種方法是一種以時(shí)間換空間的低成本策略，如不計(jì)時(shí)間可以達(dá)到100%覆蓋率。隨機(jī)覆蓋法不用定位、也沒(méi)有環(huán)境地圖，也無(wú)法對(duì)路徑進(jìn)行規(guī)劃，所以其移動(dòng)路徑基本依賴(lài)于內(nèi)置的算法，算法的優(yōu)劣也決定了其清掃質(zhì)量與效率的高低。

　　美國(guó)iRobot公司研發(fā)的iRobot Roomba 3-8系列是隨機(jī)碰撞尋路系統(tǒng)的典型代表。

　　據(jù)稱(chēng)，其采用iAdapt智能化清掃技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)，這是一種軟、硬件相結(jié)合的智能化AI清掃系統(tǒng)，硬件由Roomba前方的若干紅外探測(cè)器、底部灰塵偵測(cè)器和落差傳感器、毛刷膠刷邊刷測(cè)速系統(tǒng)等等組成，通過(guò)Roomba的硬件傳回的信息，iRobot自身的軟件可以對(duì)回傳信息進(jìn)行分析，根據(jù)紅外回傳信息的強(qiáng)度、范圍、高度、轉(zhuǎn)速、電流大小、阻力等參數(shù)，計(jì)算出前方障礙物大致形狀，再經(jīng)過(guò)軟件的處理運(yùn)算，得出的結(jié)果就是Roomba下一步清潔方式，Roomba以每秒60次的速度計(jì)算周邊障礙物的情況，同時(shí)根據(jù)所處環(huán)境作出40余種清掃動(dòng)作，如圍繞、折返、螺旋、貼邊、轉(zhuǎn)身等等。