CN106983460B - 一种扫地机器人区域清扫图像控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，扫地机器人具有清扫路径记忆功能、工作面图像生成功能和工作面图像处理功能，扫地机器人设有清扫控制终端；扫地机器人对工作面进行初始化清扫并记录清扫路径，根据清扫路径生成工作面区域图，将工作面区域图的副本传送给所述清扫控制终端，清扫控制终端在工作面区域图中选择清扫区域，扫地机器人将选择的清扫区域与工作面区域图相匹配确定行进路径。本发明的有益效果是：扫地机器人针对指定的房屋建立工作面区域图和对应的清扫路径，避免了因环境因素的影响使控制失效；清扫控制终端通过遥控方式控制扫地机器人，能够灵活地控制扫地机器人对指定区域进行清扫操作，避免了对室内人员活动的影响。
Description
技术领域
本发明属于扫地机器人领域，尤其涉及一种扫地机器人区域清扫图像控制方法。
背景技术
目前的家用扫地机器人在清扫工作中，自动探测室内各种障碍物的位置、并避开障碍物清扫地面。但这样的控制方式并不能完全保证扫地机器人顺利的工作。各种家具离地高度不一致，部分家居离地高度刚好接近扫地机器人自身能进入的区域，这种情况下，扫地机器人在自动判断和逻辑计算扫地路径的过程中，容易陷入死循环，或者进入该区域作业被卡住，无法继续作业，所以，现在很多家庭在使用扫地机器人的时候，基本还是让扫地机器人不脱离自己的视线，遇到扫地机器人无法自己判断或者卡住的时候，及时的调整。另外，由于扫地机器人自动作业过程中，有大量的电子元器件在作业，会对附近的其它电子设备终端产生较大的干扰，例如，经过清理电视机周围区域时，对电视机的信号产生较强的干扰。因此，很多人都希望扫地机器人能够在室内无人的情况下作业，实现远程的在线控制，这样，既能避免了扫地机器人自动作业过程中出现的意外状况，又不会因为作业过程产生的电子干扰，而影响其他电子设备终端的使用。
发明内容
本发明的目的是提出一种扫地机器人区域清扫图像控制方法的技术方案，使扫地机器人在特定的房屋中对指定的区域自动清扫。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，所述扫地机器人具有清扫路径记忆功能、工作面图像生成功能和工作面图像处理功能，所述扫地机器人设有清扫控制终端；所述方法包括：
步骤一. 所述扫地机器人对工作面进行初始化清扫，所述初始化清扫覆盖全部工作面，在初始化清扫过程中记录清扫路径；
步骤二. 扫地机器人根据步骤一获得的所述清扫路径生成工作面区域图，所述工作面区域图是包含完整工作面的封闭的矢量图形；
步骤三. 扫地机器人将工作面区域图的副本传送给所述清扫控制终端；
步骤四.清扫控制终端在工作面区域图中选择清扫区域，并将所述清扫区域的数据发送给扫地机器人；
步骤五. 扫地机器人将步骤四选择的清扫区域与步骤二生成的工作面区域图相匹配确定行进路径，扫地机器人根据所述行进路径行走到所述清扫区域进行清扫工作。
更进一步，所述清扫控制终端是遥控终端。
更进一步，所述清扫控制终端是具有所述工作面图像处理功能的遥控器。
更进一步，所述清扫控制终端是安装有区域清扫图像控制软件的计算机设备。
更进一步，所述清扫控制终端是安装有区域清扫图像控制软件的手机。
更进一步，在步骤四中，所述清扫控制终端在工作面区域图范围内采用线段画出清扫区域并发送给扫地机器人。
7．根据权利要求1所述的一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，其特征在于，在步骤四中，清扫控制终端对所述工作面区域图进行网格化处理生成工作面区块图，所述工作面区块图将所述工作面区域图分割为多个工作面区块，所述清扫控制终端选择一个或多个所述工作面区块作为清扫区域，所述扫地机器人接收所述清扫控制终端生成的工作面区块图和清扫区块数据，与所述清扫路径相匹配确定清扫区域。
更进一步，清扫控制终端生成多种网格尺寸的工作面区块图。
本发明的有益效果是：扫地机器人针对指定的房屋建立工作面区域图和对应的清扫路径，使扫地机器人“认识”工作区域，避免了因环境因素的影响使控制失效；清扫控制终端通过遥控方式控制扫地机器人，能够灵活地控制扫地机器人对指定区域进行清扫操作，避免了对室内人员活动的影响，以及其它电器设备的影响。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1是本发明系统示意图；
图2是本发明涉及的住宅样图图；
图3是图2所示住宅的工作面区域图；
图4是本发明通过图形操作选择清扫区域的示意图；
图5是本发明采用8×6的网格的工作面区块图选择清扫区域的示意图；
图6是本发明采用12×9的网格的工作面区块图选择清扫区域的示意图；
图7是本发明采用6×4的网格的工作面区块图选择清扫区域的示意图。
具体实施方式
目前的家用扫地机器人通常是对一家一户的房屋进行清扫操作，其工作环境是相对固定的，因此，除现有的扫地机器人控制方法之外，还可以采用图像控制的方法控制扫地机器人的操作。本发明提出了一种扫地机器人区域清扫图像控制方法的技术方案。
实施例一：
一种扫地机器人区域清扫图像控制方法。如图1，所述扫地机器人10是智能化的机器人，具有清扫路径记忆功能、工作面图像生成功能和工作面图像处理功能。所述扫地机器人设有清扫控制终端，所述清扫控制终端是遥控终端。所述清扫控制终端是具有工作面图像处理功能的、与扫地机器人配套的遥控器21。如图2，本实施例的工作面是一个住宅房屋的地面，住宅包括门厅01，客厅02，主卧室03，第二卧室04，第三卧室05，餐厅06；还包括卫生间、厨房和阳台。其中卫生间、厨房和阳台不需要扫地机器人进行清扫，因此，本实施例中，住宅的门厅、客厅、主卧室、第二卧室、第三卧室和餐厅的可清扫区域就是扫地机器人的工作面。
所述方法包括：
步骤一. 所述扫地机器人对工作面进行初始化清扫，所述初始化清扫覆盖全部工作面，在初始化清扫过程中记录清扫路径。本步骤的具体方法包括，在房屋内设置一个起始参考点A。起始参考点通常设置在扫地机器人的充电座位置处。然后扫地机器人从起始参考点开始进行一次覆盖全部工作面的清扫操作。初始化清扫可以由扫地机器人通过自身的控制功能完成，避开各种障碍物，也可以在操作人员的指引和控制下完成。
步骤二. 扫地机器人根据步骤一获得的清扫路径数据生成工作面区域图。扫地机器人的工作面图像生成功能可以根据清扫路径的数据和清扫宽度的数据计算出清扫的面积及位置，并由此计算得到所述工作面区域图，通常扫地机器人的清扫宽度对应于扫地机器人的宽度尺寸。所述工作面区域图是包含完整工作面的封闭的矢量图形；如图3所示，本实施例中的工作面区域图包括一个完整的工作面外边框图07，在所述外边框图内包括一个客厅内的茶几轮廓图08。07和茶几轮廓图08是由多段线构成的封闭的矢量图形。本住宅的工作面是排除了茶几轮廓图的外边框图内的区域。
步骤三. 扫地机器人将由步骤二得到的工作面区域图的副本传送给所述清扫控制终端。
在完成上述步骤后，扫地机器人即可开始采用区域清扫图像控制方法进行工作面的清扫工作。
步骤四. 清扫控制终端在工作面区域图中选择清扫区域，并将所述清扫区域的数据发送给扫地机器人。本实施例的清扫控制终端设有触摸屏和操作键，清扫控制终端在工作面区域图范围内采用线段画出清扫区域并发送给扫地机器人。工作面区域图显示在触摸屏上，通过触摸屏和操作键，操作员可以在工作面区域图上选择一块或多块区域。如图4所示，可以在工作面区域图中通过连线L1划出一部分区域S1（餐厅区域）作为清扫区域，还可以在工作面区域图内通过矩形框线L2划出一块矩形区域S2作为清扫区域，或在工作面区域图内通过圆形框线L3划出一块圆形区域S3作为清扫区域。然后发出“清扫”指令，“清扫”指令与被选择的清扫区域被陈述至扫地机器人。
步骤五. 扫地机器人将步骤四选择的清扫区域与步骤二生成的工作面区域图相匹配确定行进路径，扫地机器人根据所述行进路径行走到所述清扫区域进行清扫工作。由于扫地机器人也存储了与清扫控制终端相同的工作面区域图，扫地机器人通过工作面图像处理功能，计算出从当前位置行走到清扫区域的捷径路径，以及在清扫区域中的行走路径，从当前位置出发去清扫区域执行清扫任务。更进一步，扫地机器人需要实时保存自身的位置信息（或位置坐标），以便计算相应的工作行走路径。在经过较长时间的工作后，扫地机器人的位置信息可能会在行走过程中逐渐积累误差，因此需要定期纠正其位置误差。方法是将扫地机器人放置到起始参考点A，并重置扫地机器人的位置数据。
实施例二：
一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，本实施例是实施例一所述的扫地机器人区域清扫图像控制方法的一种改进。
如图1，本实施例中，所述清扫控制终端是安装有区域清扫图像控制软件的计算机设备22。本实施例中，在住宅中设有无线路由器23，作为清扫控制终端的计算机设备通过电缆或无线通信方式连接无线路由器，无线路由器通过无线通信方式（WIFI、蓝牙）与扫地机器人10通信。采用计算机设备作为清扫控制终端，优点是计算机设备具有强大的数据处理能力，可支持多种图像处理软件，在如步骤四所述的清扫区域选择操作中，可以支持更多的图像区域划分和选择功能，其处理速度也更快。而且，目前的个人计算机（台式机，笔记本电脑等）已基本普及到了千家万户，采用计算机设备作为清扫控制终端，可不再为每台扫地机器人配置一个专用的遥控器，只需安装相应的软件即可使计算机成为一台清扫控制终端。而专用的、具有图像处理功能的遥控器需要付出较高的成本。
实施例三：
一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，本实施例是实施例一所述的扫地机器人区域清扫图像控制方法的一种改进。
如图1，本实施例中，所述清扫控制终端是安装有区域清扫图像控制软件的手机24。本实施例中，在住宅中设有无线路由器23，无线路由器通过无线通信方式（WIFI、蓝牙）与扫地机器人10通信。作为清扫控制终端的手机通过无线通信方式连接无线路由器，或通过公共无线网络25连接无线路由器23，实现与扫地机器人的通信。采用手机作为清扫控制终端，优点是可以在房屋内的任意位置控制扫地机器人，还能够在房屋以外、任何可进行手机通信的地点控制扫地机器人。目前以实现了手机的社会化普及，采用手机作为清扫控制终端，可不再为每台扫地机器人配置一个专用的遥控器，只需安装相应的软件即可使手机成为一台清扫控制终端。可显著节省扫地机器人的制造和使用成本。
实施例四：
一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，本实施例是实施例一所述的扫地机器人区域清扫图像控制方法的一种改进。
如图5，在步骤四中，清扫控制终端对所述工作面区域图进行网格化处理生成工作面区块图30，所述工作面区块图将所述工作面区域图分割为多个工作面区块31，所述清扫控制终端选择一个或多个所述工作面区块作为清扫区域，所述扫地机器人接收所述清扫控制终端生成的工作面区块图和清扫区块数据，与所述清扫路径相匹配确定清扫区域。
所述工作面区块图是以工作面区域图的外轮廓为边界的矩形网格图形。本实施例中，如图5所示，根据工作面区域图的外轮廓的长宽比，工作面区块图是一个8×6的网格图形，在工作面区块图中选择了三块网格内的区域作为清扫区域S4，网格中位于工作面区域图以外的部分被排除在清扫区域之外。
清扫控制终端可以生成多种网格尺寸的工作面区块图，以适应工作面的形状和要选择的清扫区域的不同。如图6所示，工作面区块图是一个12×9的网格图形，在工作面区块图中选择了三块网格内的区域S5作为清扫区域。较细网格图形可更为精确的选择清扫区域。如图7所示，工作面区块图是一个6×4的网格图形，在工作面区块图中选择了两块网格内的区域S6作为清扫区域。较粗的网格图形可以更快地选择较大的清扫区域。
采用网格化处理选择清扫区域可以方便用户的操作，对硬件的性能要求也较低，硬件适应性更好，操作也更为简单。对于采用手机或遥控器作为清扫控制终端方案，具有较好的实用性。
Claims (7)
1.一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，所述扫地机器人具有清扫路径记忆功能、工作面图像生成功能和工作面图像处理功能，所述扫地机器人设有清扫控制终端；其特征在于，所述方法包括：
步骤一. 所述扫地机器人对工作面进行初始化清扫，所述初始化清扫覆盖全部工作面，在初始化清扫过程中记录清扫路径；
步骤二. 扫地机器人根据步骤一获得的所述清扫路径生成工作面区域图，所述工作面区域图是包含完整工作面的封闭的矢量图形；
步骤三. 扫地机器人将工作面区域图的副本传送给所述清扫控制终端；
步骤四. 清扫控制终端对所述工作面区域图进行网格化处理生成工作面区块图，所述工作面区块图将所述工作面区域图分割为多个工作面区块，所述清扫控制终端选择一个或多个所述工作面区块作为清扫区域，并将所述清扫区域的数据发送给扫地机器人；所述扫地机器人接收所述清扫控制终端生成的工作面区块图和清扫区块数据，与所述清扫路径相匹配确定清扫区域
步骤五. 扫地机器人将步骤四选择的清扫区域与步骤二生成的工作面区域图相匹配确定行进路径，扫地机器人根据所述行进路径行走到所述清扫区域进行清扫工作；
所述方法还包括扫地机器人保存自身的位置坐标的方法：在工作面中设有起始参考点，所述起始参考点设置在扫地机器人的充电座位置处，将扫地机器人放置到所述起始参考点，并重置扫地机器人的位置数据。
2.根据权利要求1所述的一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，其特征在于，所述清扫控制终端是遥控终端。
3.根据权利要求2所述的一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，其特征在于，所述清扫控制终端是具有所述工作面图像处理功能的遥控器。
4.根据权利要求2所述的一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，其特征在于，所述清扫控制终端是安装有区域清扫图像控制软件的计算机设备。
5.根据权利要求2所述的一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，其特征在于，所述清扫控制终端是安装有区域清扫图像控制软件的手机。
6.根据权利要求1所述的一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，其特征在于，在步骤四中，所述清扫控制终端在工作面区域图范围内采用线段画出清扫区域并发送给扫地机器人。
7.根据权利要求6所述的一种扫地机器人区域清扫图像控制方法，其特征在于，清扫控制终端生成多种网格尺寸的工作面区块图。
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