3 环境模型建立
    牛舍清洁机器人通常情况下会工作在一个包括很多固定障碍物的封闭空间，清洁机器人一般工作在一个包含有各种孤立障碍物的封闭区域中。全区域覆盖的路径规划是建立在由各种基本无障碍区域路径规划与障碍物连接起来的组合区域之上的。而全区域路径规划又不仅仅是基本无障碍区域路径规划的简单叠加，而是需要考虑避障以及高覆盖率和低重复率等指标。这就需要能够准确的感知周围的环境，并建立地图模型，规划出连续的一系列路径，以达到要求的指标，实现全覆盖清扫。在进行环境模型建立的过程中需要获得周围环境信息，对这些环境信息进行表示，最后根据环境信息进行实时更新环境地图。牛舍清洁机器人工作环境大多是不确定的，当其在行走的过程中，利用牛舍清洁机器人机身安装的传感器感知周围环境并获取信息，从而建立相应的地图模型，生成机器人的行走路线。清洁机器人沿边学习规则为在其沿边行走的过程中，通过左／右侧超声波传感器测得机器人到房间内障碍物边界的距离信息，并存储在数组中。同时记录编码器测得的机器人沿边行走的横向和纵向距离以及转角信息。与之前国内外学者所做的研究不同的是机器人并不是简单的沿环境的墙壁或靠墙障碍物行走一周，最终只描绘出环境的轮廓信息，而是在学习完房间的一条边后，统计超声波传感器测得的房间障碍物边界距离数据，找到合适的距离，作为清洁机器人向中扩展清扫的距离，划分出相应的子区域，进而进行子区域的遍历。
    牛舍清洁机器人在进行环境模型建立过程中主要运用的是沿边学习，其具体特征包括牛舍清洁机器人从原点出发，通过其自身的红外传感器以及碰撞开关，保证机器人沿墙壁或牛栏前进，在行驶过程中，机身安装的超声波传感器获取牛舍中的障碍物距离信息，并保存在数组中，同时，牛舍清洁机器人安装的编码器与陀螺仪传感器通过扩展卡尔曼滤波进行信息融合，估计出牛舍清洁机器人的位置，记录牛舍清洁机器人在沿边学习中机身位置的变化，根据机身安装的陀螺仪传感器测出的角度信息，进而判断出牛舍清洁机器人当前的方向，根据编码器获取的数据计算出移动的距离。在沿边学习结束后，通过超声波传感器及编码器可获取牛舍的长和宽，牛舍清洁机器人在通过其左右转弯的次数可以判断其前进的方向是横向或纵向。

    4 结语
    阐述了牛舍清洁机器人的发展及研究意义，并对其超声波传感器的工作原理进行详细的介绍，对牛舍清洁机器人总体结构进行了设计，最终建立基于全区域覆盖路径规划的环境模型，对清洁机器人领域的发展有着重要的意义。
 

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