CN107041718B - 清洁机器人及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本公开揭示了一种清洁机器人及其控制方法，属于机器人领域。所述方法包括：在清洁行进过程中，识别当前所处区域，若当前所处区域为普通区域，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式，若当前所处区域为预定障碍物所处区域，以第二距离阈值触发进入避障模式，其中，第一距离阈值小于第二距离阈值；解决了如充电桩之类的预定障碍物因与清洁机器人碰撞而移动位置导致清洁机器人无法充电的问题；达到了对于不同的障碍物使用不同的距离阈值触发进入沿边清扫模式，当障碍物是预定障碍物时，使用较大的距离阈值进行触发，使预定障碍物不被碰撞移动的效果。
Description
技术领域
本公开涉及机器人领域，特别涉及一种清洁机器人及其控制方法。
背景技术
清洁机器人是在无使用者操作的情况下，在某一待清洁区域自动行进的同时，进行清洁操作的机器人。
清洁机器人的周侧通常设置有碰撞感知组件。当碰撞感知组件在行进中碰到障碍物时，会触发清洁机器人绕行该障碍物一周进行清扫，也即“沿边清扫”模式。但是在清洁机器人与障碍物进行碰撞的过程中，如果障碍物较轻，碰撞过程很容易将该障碍物移动位置。比如，障碍物是清洁机器人配套的充电桩，若充电桩被多次移动位置，清洁机器人可能会无法充电：充电桩被多次推动导致电源线从插座脱离，无法继续充电；充电桩被推至门后，主机无法找到充电桩执行充电。
发明内容
为了解决清洁机器人在行进过程中通过碰撞感知组件触发沿边清扫模式导致充电桩因碰撞而移动位置，使清洁机器人无法充电的问题，本公开提供一种清洁机器人控制方法。所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种清洁机器人，该清洁机器人包括：
控制单元；
控制单元被配置为：
在清洁行进过程中，识别当前所处区域；
若当前所处区域为普通区域，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式；
若当前所处区域为预定障碍物所处区域，以第二距离阈值触发进入避障模式；
其中，第一距离阈值小于第二距离阈值。
可选的，避障模式为沿边清扫模式。
可选的，控制单元还被配置为：
获取预定障碍物所处区域；
在清洁行进过程中，检测清洁机器人的机器坐标是否位于预定障碍物所处区域。
可选的，预定障碍物所处区域是以预定障碍物的中心点为基准所确定的区域；和/或，预定障碍物所处区域是以预定障碍物的至少一个边缘特征点为基准所确定的区域。
可选的，控制单元还被配置为：
通过碰撞感知组件识别障碍物，在识别到障碍物时，进入沿边清扫模式；其中，碰撞感知组件是在与障碍物之间的距离小于或等于第一距离阈值时被触发的组件；
或，通过距离感知组件识别障碍物和与障碍物之间的距离；在识别到障碍物时，检测与障碍物之间的距离是否小于或等于第一距离阈值；若小于或等于第一距离阈值，则进入沿边清扫模式。
可选的，控制单元还被配置为：
通过距离感知组件识别障碍物和与障碍物之间的距离；
在识别到障碍物时，检测与障碍物之间的距离是否小于或等于第二距离阈值；
若小于或等于第二距离阈值，则进入避障模式。
可选的，控制单元还被配置为：
根据当前的机体速度确定第二距离阈值，机体速度的大小与第二距离阈值呈正相关关系。
可选的，距离感知组件为LDS和/或超声波传感器和/或红外传感器。
可选的，控制单元还被配置为：
若小于或等于第二距离阈值，通过方向检测组件检测障碍物所在的方向是否属于预定障碍物所对应的方向范围；
若障碍物所在的方向属于预定障碍物所对应的方向范围，则进入避障模式。
可选的，控制单元还被配置为：
根据预定障碍物的至少一个边缘特征点相对于清洁机器人的方向，确定出 预定障碍物所对应的方向范围。
可选的，方向检测组件为LDS。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种清洁机器人控制方法，该方法包括：
在清洁行进过程中，识别当前所处区域；
若当前所处区域为普通区域，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式；
若当前所处区域为预定障碍物所处区域，以第二距离阈值触发进入避障模式；
其中，第一距离阈值小于第二距离阈值。
可选的，避障模式为沿边清扫模式。
可选的，在清洁行进过程中，识别当前所处区域，包括：
获取预定障碍物所处区域；
在清洁行进过程中，检测清洁机器人的机器坐标是否位于预定障碍物所处区域。
可选的，预定障碍物所处区域是以预定障碍物的中心点为基准所确定的区域；和/或，预定障碍物所处区域是以预定障碍物的至少一个边缘特征点为基准所确定的区域。
可选的，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式，包括：
通过碰撞感知组件识别障碍物，在识别到障碍物时，进入沿边清扫模式；其中，碰撞感知组件是在与障碍物之间的距离小于或等于第一距离阈值时被触发的组件；
或，通过距离感知组件识别障碍物和与障碍物之间的距离；在识别到障碍物时，检测与障碍物之间的距离是否小于或等于第一距离阈值；若小于或等于第一距离阈值，则进入沿边清扫模式。
可选的，以第二距离阈值触发进入避障模式，包括：
通过距离感知组件识别障碍物和与障碍物之间的距离；
在识别到障碍物时，检测与障碍物之间的距离是否小于或等于第二距离阈值；
若小于或等于第二距离阈值，则进入避障模式。
可选的，该方法还包括：
根据当前的机体速度确定第二距离阈值，机体速度的大小与第二距离阈值呈正相关关系。
可选的，距离感知组件为LDS和/或超声波传感器和/或红外传感器。
可选的，若小于或等于第二距离阈值，则进入避障模式，包括：
若小于或等于第二距离阈值，通过方向检测组件检测障碍物所在的方向是否属于预定障碍物所对应的方向范围；
若障碍物所在的方向属于预定障碍物所对应的方向范围，则进入避障模式。
可选的，该方法还包括：
根据预定障碍物的至少一个边缘特征点相对于清洁机器人的方向，确定出预定障碍物所对应的方向范围。
可选的，方向检测组件为LDS。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过在清洁行进过程中，识别当前所处区域，若当前所处区域为普通区域，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式，若当前所处区域为预定障碍物所处区域，以大于等于第一距离阈值的第二距离阈值触发进入沿边清扫模式，沿边清扫模式是沿障碍物的边缘进行清扫的模式，沿边清扫模式比预定的避障路线更加广泛适应不同形状的预定障碍物，周边的清扫覆盖率更高；解决了如充电桩之类的预定障碍物因与清洁机器人碰撞而移动位置导致清洁机器人无法充电的问题；达到了对于不同的障碍物使用不同的距离阈值触发进入沿边清扫模式，当障碍物是预定障碍物时，使用较大的距离阈值进行触发，使预定障碍物不被碰撞移动的效果；且以多于一个边缘点界定预定区域的模式可以更加接近预定障碍物，减少普通障碍物落入预定障碍物区域的概率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1A是本公开各个实施例涉及的一种清洁机器人的结构示意图；
图1B是本公开各个实施例涉及的一种清洁机器人的结构示意图；
图2是本公开各个实施例涉及的一种清洁机器人的结构方框图；
图3A是本公开各个实施例涉及的一种清洁机器人的工作示意图；
图3B是本公开各个实施例涉及的一种清洁机器人的工作示意图；
图3C是本公开各个实施例涉及的一种清洁机器人的工作示意图；
图4A是本公开各个实施例涉及的一种清洁机器人的工作示意图；
图4B是本公开各个实施例涉及的一种清洁机器人的工作示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种清洁机器人控制方法的流程图；
图6是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人控制方法的流程图；
图7A是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人的工作示意图；
图7B是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人的工作示意图；
图7C是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人的工作示意图；
图7D是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人的工作示意图；
图7E是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人的工作示意图；
图8A是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人的工作示意图；
图8B是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人的工作示意图；
图8C是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人的工作示意图；
图9是根据另一示例性实施例示出的一种清洁机器人控制方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1A和图1B是本发明各示例性实施例涉及的一种清洁机器人的示意图，图1A示例性的示出了该清洁机器人10的俯视示意图，图1B示例性的示出了该清洁机器人10的仰视示意图。如图1A和图1B所示，该清洁机器人10包括：机体110、距离感知组件120、碰撞感知组件130、驱动模块140、沿边模块150和主刷160。
机体110形成清洁机器人的外壳，并且容纳其它部件。
可选的，机体110呈圆形。
距离感知组件120用于对清洁机器人的周测环境进行测量，从而发现障碍物、墙面、台阶等环境物体。
可选地，距离感知组件120为红外传感器、超声波传感器、LDS(Laser DistanceSensor，激光测距传感器)、摄像头、霍尔传感器等。
可选的，距离感知组件120通过红外线、超声波、激光等方式对清洁机器人的周测环境进行测量从而发现障碍物。
可选的，碰撞感知组件130为接触传感器，碰撞感知组件130通过与障碍物进行接触从而发现障碍物。
本实施例对距离感知组件120的个数及所在位置、碰撞感知组件130的个数及所在位置不作限定。
驱动模块140用于驱动清洁机器人的前进或后退。
可选地，驱动模块140包括一对安装在机体110底部的中间两侧的驱动轮141和142，驱动轮141和142用于驱动清洁机器人前进或后退。
可选的，驱动模块140还包括设置在机体110前部的导向轮143，导向轮143用于改变清洁机器人在行进过程中的行驶方向。
沿边模块150安装在机体110底部的前方两侧或者前方一侧，由于本公开实施例提供的清洁机器人行进方法的特性，沿边模块150可以仅有一个，安装在机体110底部的前方右侧，或者，安装在机体110底部的前方左侧。沿边模块150包括边刷和沿边感测组件。沿边感测组件可以为红外模组，或者超声传感器。
主刷160安装在机体110底部。可选地，主刷160是以滚轮型相对于地面转动的鼓形转刷。
需要说明的是，清洁机器人还可以包括其他模块或组件，或者，仅包括上述部分模块或组件，本实施例对此不作限定，仅以上述清洁机器人为例进行说明。
图2是根据一示例性实施例提供的清洁机器人的结构方框图。清洁机器人包括：控制单元210、存储单元220、距离感知组件230、碰撞感知组件240、 方向检测组件250。
控制单元210用于控制清洁机器人的总体操作。在接收到清洁命令时，控制单元210能够控制清洁机器人按照预设逻辑向前行进并且在行进过程中进行清洁。在接收到行进命令时，控制单元210控制清洁机器人以预定的行进模式在行进路径行进。本实施例对控制单元接收其他指令不再赘述。
存储单元220用于存储至少一个指令，这些指令包括用于执行预定的行进模式和行进路径的指令、用于进行清洁的指令、用于绘制清洁地图的指令、用于在清洁地图上规划之字形行进的清洁行的指令等等。存储单元220还用于存储清洁机器人在行进过程中感应到的自身位置数据、障碍物数据以及墙体数据等。
距离感知组件230和/或碰撞感知组件240用于感应位于清洁机器人行进区域中的障碍物，障碍物可以是家具、家电、办公设备、砖墙墙体、木板墙体等。
方向检测组件250用于检测障碍物相对于清洁机器人所在的方向。
在示例性实施例中，控制单元210可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行本公开实施例中的清洁机器人控制方法。
上述控制单元210被配置为：
在清洁行进过程中，识别当前所处区域；
若当前所处区域为普通区域，以第一距离阈值触发进入避障模式；
若当前所处区域为预定障碍物所处区域，以第二距离阈值触发进入避障模式；
其中，第一距离阈值小于第二距离阈值。
可选的，避障模式是沿边清扫模式，沿边清扫模式是沿障碍物的边缘进行清扫的模式
可选的，控制单元210还被配置为：
获取预定障碍物所处区域；
在清洁行进过程中，检测清洁机器人的机器坐标是否位于预定障碍物所处区域。
可选的，预定障碍物所处区域是以预定障碍物的中心点为基准所确定的区 域；和/或，预定障碍物所处区域是以预定障碍物的至少一个边缘特征点为基准所确定的区域。
可选的，控制单元210还被配置为：
通过碰撞感知组件130识别障碍物，在识别到障碍物时，进入避障模式；其中，碰撞感知组件是在与障碍物之间的距离小于或等于第一阈值时被触发的组件；
或，通过距离感知组件120识别障碍物和与障碍物之间的距离；在识别到障碍物时，检测与障碍物之间的距离是否小于或等于第一距离阈值；若小于或等于第一距离阈值，则进入避障模式。
可选的，控制单元210还被配置为：
通过距离感知组件120识别障碍物和与障碍物之间的距离；
在识别到障碍物时，检测与障碍物之间的距离是否小于或等于第二距离阈值；
若小于或等于第二距离阈值，则进入避障模式。
可选的，控制单元210还被配置为：
根据当前的机体速度确定第二距离阈值，机体速度的大小与第二距离阈值呈正相关关系。
可选的，距离感知组件为LDS和/或超声波传感器和/或红外传感器。
可选的，控制单元210还被配置为：
若小于或等于第二距离阈值，通过方向检测组件检测障碍物所在的方向是否属于预定障碍物所对应的方向范围；
若障碍物所在的方向属于预定障碍物所对应的方向范围，则进入避障模式。
可选的，控制单元210还被配置为：
根据预定障碍物的至少一个边缘特征点相对于清洁机器人的方向，确定出预定障碍物所对应的方向范围。
可选的，方向检测组件为LDS。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储单元220，上述指令可由控制单元210执行以完成上述本公开实施例中的清洁机器人控制方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储 设备等。
本公开实施例将基于上述清洁机器人来阐述其控制方法，但本公开实施例不限定清洁机器人的类型。
本公开各个示例性实施例示出的清洁机器人10在工作时，将清洁区域划分为多个清洁行，以之字形方式行进在每个清洁行中对清洁区域进行清洁，本公开实施例对清洁区域的形状和清洁行的划分方式不作限定。
如图3A所示，其示出了清洁机器人10在清洁区域30中工作时的俯视示意图，以清洁区域30为长方形形状且清洁行与长方形清洁区域30的长边平行为例，假设清洁区域30四周的障碍物是墙壁，且清洁机器人10处于清洁区域30的角落处。
需要说明的是，在该示意图中，清洁机器人10中的三角形朝向表示清洁机器人10的行进方向。
清洁机器人10在一个清洁行中沿着方向310行进并进行清洁，当行进至墙壁处时，清洁机器人10通过转弯至下一个清洁行中，掉头沿着方向320行进并继续进行清洁，如图3B所示，其中，方向320与方向310的方向相反。当清洁机器人10行进至墙壁处时，通过转弯至下一个清洁行中，掉头重新沿着方向310继续行进，重复上述方法在每个清洁行中沿着方向310或方向320行进并进行清洁，以清洁整个清洁区域30。如图3C所示，其示出了清洁机器人10在清洁区域30中清扫时的行进路线，箭头方向表示清洁机器人10的行进方向。
当清洁机器人10在清洁区40中以上述之字形方式行进清洁时，若清洁区域40中存在其他障碍物，当清洁机器人10感应到障碍物时，进入沿边清扫模式，沿边清扫模式是绕障碍物的周边行进一周，并且沿障碍物的边缘进行清扫的模式。以图1A和图1B中的清洁机器人10为例，边刷仅设置于清洁机器人10底部前方右侧。
如图4A所示，其示出了清洁机器人10在清洁区域40中工作时的俯视示意图，以清洁区域40为长方形形状且清洁行与长方形清洁区域40的长边平行为例，清洁区域40中包括障碍物410，清洁机器人10的行进方向如图4A中箭头所表示的方向。
当清洁机器人10行进至感应到障碍物410时，清洁机器人10向左转弯并绕着障碍物410行进一周，并通过底部右侧的边刷对障碍物410的一周进行清洁，清洁机器人10的行进路线如图4B所示，箭头方向表示清洁机器人10的行进方向。在绕行障碍物410一周后，清洁机器人10从绕行前的原始位置查找最近一个没有清洁的清洁行，继续进行之字形行进，本实施例对此不再赘述。
可选的，当沿边模块在底部前方右侧时，清洁机器人10遇到障碍物410后向左转弯；当沿边模块在底部前方左侧时，清洁机器人10遇到障碍物410后向右转弯；当清洁机器人10的底部前方两侧都有沿边模块时，清洁机器人10遇到障碍物410后向左或向右转弯，本实施例对此不作限定。
需要说明的是，清洁区域40和障碍物410可以是任何形状，且本实施例对此不作限定。
可选的，在本公开各个实施例中，所涉及的如图1A和图1B的清洁机器人是导航式清洁机器人。
清洁机器人在对清洁区域开始清洁后，生成已走过区域的地图并存储，以及，对该清洁区域中的障碍物所处区域进行标记；或者，清洁机器人中预先存储有清洁区域的地图以及障碍物所处区域的标记。
可选的，清洁机器人通过坐标的方式对障碍物所处区域进行标记，坐标是正交坐标、极坐标或其他形式的坐标，本实施例对标记方式不作限定。
当清洁机器人对该清洁区域进行清洁时，根据该清洁区域的地图进行路线规划划分清洁行，根据划分的清洁行进行清洁；且清洁机器人根据地图中的标记，获取该清洁区域中障碍物所处的区域，根据障碍物所处区域进入上述沿边清扫模式。
可选的，障碍物包括至少一个普通障碍物，和/或，至少一个预定障碍物。
其中，预定障碍物是在清洁机器人行进过程中，不希望与清洁机器人发生碰撞的障碍物。
可选的，预定障碍物是清洁机器人的充电桩、花瓶等想要被保护的物品。
普通障碍物所处的普通区域是一个至少包括普通障碍物占地面积大小的区域，预定障碍物所处区域是一个至少包括预定障碍物占地面积大小的区域，普通区域和预定障碍物所处区域的形状是规则形状或不规则形状，本实施例对此 不作限定。可选地，普通区域也可以不包括任何障碍物。
可选的，清洁机器人通过对普通区域和预定障碍物所处区域进行识别，以区分普通障碍物和预定障碍物。
图5是根据一示例性实施例示出的一种清洁机器人控制方法的流程图，本实施例以该清洁机器人控制方法应用于图1A和图1B示出的清洁机器人10中为例进行举例说明，该方法包括如下步骤：
在步骤501中，在清洁行进过程中，识别当前所处区域。
在步骤502中，若当前所处区域为普通区域，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式。
在步骤503中，若当前所处区域为预定障碍物所处区域，以第二距离阈值触发进入避障模式。
可选的，第一距离阈值小于第二距离阈值。
可选的，第二距离阈值大于或者等于预设距离阈值，预设距离阈值是在清洁机器人不与障碍物发生碰撞的前提下，需要与障碍物之间保持的距离阈值。即以第二距离阈值触发进入避障模式时，清洁机器人不与预定障碍物发生碰撞。
可选的，预设距离阈值与清洁机器人机体速度的大小呈正相关关系，预设距离阈值是清洁机器人的预设值，或由用户进行自定义设定，本实施例对此不作限定。
避障模式是按照预定的避障路线对障碍物进行避让的模式，预定的避障路线可以是以障碍物中心点为圆心的圆形，则清洁机器人进入避障模式后，绕着障碍物的周边行进一周，本实施例对预定的避障路线不作限定。
可选的，避障模式是沿边清扫模式，沿边清扫模式是绕障碍物的周边行进一周，并且沿障碍物的边缘进行清扫的模式。
综上所述，本公开实施例提供的一种清洁机器人控制方法，通过在清洁行进过程中，识别当前所处区域，若当前所处区域为普通区域，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式，若当前所处区域为预定障碍物所处区域，以大于等于第一距离阈值的第二距离阈值触发进入沿边清扫模式，沿边清扫模式是沿障碍物的边缘进行清扫的模式；解决了如充电桩之类的预定障碍物因与清洁机器人碰撞而移动位置导致清洁机器人无法充电的问题；达到了对于不同的障碍物使 用不同的距离阈值触发进入沿边清扫模式，当障碍物是预定障碍物时，使用较大的距离阈值进行触发，使预定障碍物不被碰撞移动的效果。
图6是根据一示例性实施例示出的一种清洁机器人控制方法的流程图，本实施例以该清洁机器人控制方法应用于图1A和图1B示出的清洁机器人10中为例进行举例说明，
在本实施例中，避障模式是沿边清扫模式。
当障碍物是普通障碍物时，清洁机器人可以通过两种方式中的任意一种进入沿边清扫模式；当障碍物是预定障碍物时，清洁机器人通过检测与预定障碍物之间的距离进入沿边清扫模式，也即，不与预定障碍物发生碰撞。
在本实施例中，以障碍物是普通障碍物时，清洁机器人通过碰撞感知组件识别障碍物以进入沿边清扫模式为例，该方法包括如下步骤：
在步骤601中，清洁机器人获取预定障碍物所处区域。
在本实施例中，清洁机器人是导航式清洁机器人，清洁机器人能够获取到清洁区域的地图，且能够对该清洁区域中的障碍物所处区域进行标记。
可选的，清洁区域中包括至少一个预定障碍物。
可选的，预定障碍物是清洁机器人的充电桩。清洁机器人在充电桩处进行充电后，对充电桩所处区域的位置进行标记，或者，清洁机器人中预先存储有充电桩所处区域的位置，清洁机器人通过已有标记获取预定障碍物所处区域。
可选的，清洁区域中还包括至少一个普通障碍物。
可选的，普通障碍物是墙、桌子、椅子、柜子或其他影响清洁机器人正常行进的物品。
如图7所示，其示出了清洁机器人的工作示意图的俯视图，以清洁机器人10所在的清洁区域70为长方形区域、清洁区域70包括普通障碍物710和预定障碍物720为例，普通障碍物710为柜子，预定障碍物720为清洁机器人10的充电桩。
普通区域711即为普通障碍物710所在的区域，预定障碍物所处区域721即为预定障碍物720所在的区域，以普通区域711和障碍物所处区域721皆为圆形区域为例。
在步骤602中，清洁机器人在清洁行进过程中，检测清洁机器人的机器坐 标是否位于预定障碍物所处区域。
可选的，机器坐标是清洁机器人的中心位置所在的坐标。
如图7A所示，清洁机器人10的中心位置，即清洁机器人的机器坐标位于预定障碍物所处区域721。
在步骤603中，若当前所处区域为普通区域，通过碰撞感知组件识别障碍物，在识别到障碍物时，进入沿边清扫模式，其中，碰撞感知组件是在与障碍物之间的距离小于或等于第一距离阈值时被触发的组件。
可选的，清洁机器人中包括碰撞感知组件，碰撞感知组件在清洁机器人的机体四周，本实施例对碰撞感知组件的位置不作限定。
可选的，第一距离阈值是清洁机器人的机体边缘与障碍物之间的距离的阈值。
可选的，第一距离阈值为0，当与障碍物之间的距离为0时，触发碰撞感知组件。
可选的，第一距离阈值d是一个大于0的数值，第一距离阈值d可以根据距离值判定逻辑中不同传感器的权重，不同传感器的距离响应特征曲线、延时特性和不同传感器所在位置进行适配，本实施例对第一距离阈值d的取值不作限定。当与障碍物之间的距离小于等于第一距离阈值时触发碰撞感知组件。
当清洁机器人检测到机器坐标位于普通区域内时，确定当前所处区域内的障碍物为普通障碍物，当清洁机器人与普通障碍物发生碰撞时，即清洁机器人的机体接触到普通障碍物时，触发碰撞感知组件识别到普通障碍物，清洁机器人进入沿边清扫模式。
如图7B所示，清洁机器人10的机器坐标在普通区域711内时，以清洁机器人10的边刷在底部前方右侧为例，清洁机器人10与普通障碍物710发生碰撞后向左转弯进入沿边清扫模式，清洁机器人的机体外壳与普通障碍物相接触，箭头方向表示清洁机器人在沿边清扫模式中的行进方向。
在步骤604中，若当前所处区域为预定障碍物所处区域，根据当前的机体速度确定第二距离阈值，机体速度的大小与第二距离阈值呈正相关关系。
可选的，第一距离阈值小于第二距离阈值。
可采用多个传感器在不同高度进行检测，例如LDS在全方向上、一定高度处具有测距精准的优势，超声波传感器具有响应速度快的优势，多个传感器优 势互补，可以全面准确检测不同高度、不同方向的障碍物。
可选的，第二距离阈值是清洁机器人的机体中心在各个方向上与障碍物之间的距离的阈值。
当清洁机器人检测到机器坐标位于预定障碍物所处区域内时，确定当前所处区域内的障碍物为预定障碍物，确定第二距离阈值D为：
D＝R+T*v+D0
其中，R为清洁机器人机体半径，T为预设时间，预设时间可为传感器延时，v为清洁机器人机体速度，D0是一个预设距离，本实施例对R、T、v、D0的取值不作限定。
在一个示例性的例子中，清洁机器人机体半径R为17.5cm，预设时间T为200ms，清洁机器人机体速度v为0.2m/s，预设距离D0为1.5cm，则第二距离阈值D＝17.5cm+200ms*0.2m/s+1.5cm＝23cm。
可选的，第二距离阈值是清洁机器人的机体边缘与障碍物之间的距离的阈值。
当清洁机器人检测到机器坐标位于预定障碍物所处区域内时，确定当前所处区域内的障碍物为预定障碍物，确定第二距离阈值D为：
D＝T*v+D0
其中，T为预设时间，v为清洁机器人机体速度，D0是一个预设距离，本实施例对T、v、D0的取值不作限定。
在一个示例性的例子中，机体前端的超声波传感器的时间延迟较小，预设时间T为20ms，清洁机器人机体速度v为0.2m/s，预设距离D0为3cm，则第二距离阈值D＝20ms*0.2m/s+3cm＝3.4cm。
在步骤605中，通过距离感知组件识别障碍物和与障碍物之间的距离。
当清洁机器人进入预定障碍物所处区域时，通过距离感知组件识别障碍物，并获取与障碍物之间的距离。
可选的，距离感知组件为LDS，和/或超声波传感器，和/或红外传感器。
通过LDS检测清洁机器人的机体中心在各个方向上与障碍物的距离。
通过超声波传感器和/或红外传感器检测清洁机器人的机体边缘与障碍物的距离。
通过距离感知组件获取的与障碍物之间的距离是清洁机器人的机体中心与 障碍物的距离，或机体边缘与障碍物的距离中的至少一种。
需要说明的是，在预定障碍物所处区域中，还可以包括其他的普通障碍物，则清洁机器人通过距离感知组件识别出的障碍物是预定障碍物，或者，普通障碍物。
在步骤606中，在识别到障碍物时，检测与障碍物之间的距离是否小于或等于第二距离阈值。
在第一种情况中，第二距离阈值是清洁机器人的机体中心在各个方向上与障碍物之间的距离的阈值，则通过LDS检测清洁机器人的机体中心与障碍物的距离是否小于或等于第二距离阈值；
在第二种情况中，第二距离阈值是清洁机器人的机体边缘与障碍物之间的距离时，通过超声波传感器和/或红外传感器检测清洁机器人的机体边缘与障碍物的距离是否小于或等于第二距离阈值。
需要说明的是，若同时存在上述两种情况中的第二距离阈值，则上述任一情况中与障碍物的距离小于或等于第二距离阈值时，确定与障碍物之间的距离小于或等于第二距离阈值；上述两种情况中与障碍物的距离均大于第二距离阈值时，确定与障碍物之间的距离大于第二距离阈值。
在步骤607中，若与障碍物之间的距离大于第二距离阈值，则继续沿当前方向行进。
在步骤608中，若与障碍物之间的距离小于或等于第二距离阈值，通过方向检测组件，根据预定障碍物的至少一个边缘特征点相对于清洁机器人的方向，确定出预定障碍物所对应的方向范围。
可选的，方向检测组件为LDS。
可选的，边缘特征点是预定障碍物上的任意一个边缘点。
需要说明的是，该步骤是可选的，当清洁机器人与障碍物之间的距离小于或等于第二距离阈值时，也可以不执行该步骤，直接进入沿边清扫模式，本实施例对此不作限定。
可选的，通过正交坐标或极坐标的方式确定预定障碍物每一个边缘特征点相对于清洁机器人的方向，由方向的最小值和方向的最大值确定的范围即为预定障碍物所对应的方向范围，本实施例对确定方法不作限定。
可选的，当通过极坐标的方式确定预定障碍物所对应的方向范围时，以清 洁机器人的行进方向为极轴正方向建立极坐标。
如图7C所示，其示出了清洁机器人进入预定障碍物所处区域，且清洁机器人与障碍物之间的距离小于或等于第二距离阈值时的示意图，以边缘特征点为预定障碍物720的四个顶点A、B、C、D，且通过极坐标方式确定方向范围为例。
以清洁机器人的中心为原点，行进方向为正方向建立极坐标，分别检测预定障碍物720的四个顶点A、B、C、D与原点之间的角度，假设顶点A的方向角度为20°，顶点B的方向角度为30°，顶点C的方向角度为70°，顶点D的方向角度为60°，图7C中未示出角度，则确定预定障碍物720的方向范围为20°～70°。
在步骤609中，通过方向检测组件检测障碍物所在的方向是否属于预定障碍物所对应的方向范围。
清洁机器人通过方向检测组件确定障碍物相对于清洁机器人的方向，与上述检测边缘特征点相对于清洁机器人的方向的方法相同，本实施例对此不再赘述。
在步骤610中，若障碍物所在的方向属于预定障碍物所对应的方向范围，则进入沿边清扫模式。
当清洁机器人检测出的障碍物所在的方向属于预定障碍物所对应的方向范围时，判断该障碍物即为预定障碍物，则进入沿边清扫模式。
如图7C所示，预定障碍物所处区域721内仅包括预定障碍物720，清洁机器人10位于预定障碍物所处区域721内，检测到存在障碍物720，且与障碍物720之间的距离小于第二预定阈值时，检测障碍物720的方向为60°，在预定障碍物范围内，则清洁机器人10判断该障碍物720为预定障碍物，进入沿边清扫模式，如图7D所示，箭头方向表示清洁机器人行进方向。
在步骤611中，若障碍物所在的方向不属于预定障碍物所对应的方向范围，则继续沿当前方向行进。
如图7E所示，预定障碍物所处区域721内包括预定障碍物720和普通障碍物730，清洁机器人10位于预定障碍物所处区域721内，检测到存在障碍物730，且与障碍物730之间的距离小于第二预定阈值时，检测障碍物730的方向角度为0°，而预定障碍物720的方向范围为20°～70°，不在预定障碍物720的方 向范围内，则判断该障碍物730不是预定障碍物，是普通障碍物，则继续沿当前方向行进，当进入该普通障碍物730的普通区域时，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式，本实施例对此不再赘述。
可选的，上述步骤601中清洁机器人获取预定障碍物所处区域有两种可能的实现方式：
在第一种可能的实现方式中，预定障碍物所处区域是以预定障碍物的中心点为基准所确定的区域。
以预定障碍物的中心点为基准确定一个区域，该区域是规则形状或者不规则形状，则该区域是预定障碍物所处区域，本实施例对该区域的形状不作限定。
可选的，预定障碍物所处区域还可以是以预定障碍物中的任意一点为基准所确定的区域，本实施例对此不作限定。
可选的，以预定障碍物的中心点为基准所确定的区域大于或等于预定障碍物的占地面积大小，且，预定障碍物边缘上的每一个点与该区域边界的直线距离都大于或者等于预设距离阈值，预设距离阈值是清洁机器人不与预定障碍物发生碰撞的情况下，与预定障碍物之间的距离阈值。
如图7A所示，在一个示例性的例子中，预定障碍物为清洁机器人的充电桩，预定障碍物底边为长方形且长边为22cm，预定障碍物所处区域为圆形，预定障碍物所处区域721是以预定障碍物720的中心点为基准所确定的圆形。
为了避免清洁机器人在未进入预定障碍物所处区域内时已经与预定障碍物的边角发生碰撞，则预定障碍物所处的圆形区域的半径足够大，半径为30cm，但要考虑到避免普通障碍物进入预定障碍物区域，半径也不能过大。
在第二种可能的实现方式中，预定障碍物所处区域是以预定障碍物的至少一个边缘特征点为基准所确定的区域。
可选的，边缘特征点是预定障碍物边缘上的任意一点。
可选的，当包括至少两个边缘特征点时，预定障碍物所处区域是以该至少两个边缘特征点为基准所确定的区域覆盖的区域。
在一个示例性的例子中，预定障碍物720为清洁机器人的充电桩，预定障碍物720底边为长方形且长边为22cm，以边缘特征点为基准所确定的圆形区域的半径均为20cm。预定障碍物720包括6个边缘特征点，分别为预定障碍物720 的四个顶点a、b、c、d，和两个长边的中心点e、f，以边缘特征点为基准所确定的区域为圆形区域。
如图8A所示，其示出了以边缘特征点a为基准所确定的圆形区域的示意图。如图8B所示，其示出了分别以边缘特征点a、b、c、d、e、f为基准所确定的圆形区域的示意图，则以边缘特征点a、b、c、d、e、f为基准所确定的圆形区域所覆盖的全部区域即为预定障碍物所处区域721，如图8C所示。
可选的，在基于上述实施例的其他可选实施例中，当障碍物是普通障碍物时，清洁机器人还可以通过距离感知组件识别障碍物和与障碍物之间的距离以触发进入沿边清扫模式，则上述步骤603可被替代实现为如下步骤，如图9所示：
在步骤901中，若当前所处区域为普通区域，确定第一距离阈值。
可选的，第一距离阈值小于第二距离阈值。
在步骤902中，通过距离感知组件识别障碍物和与障碍物之间的距离。
在步骤903中，在识别到障碍物时，检测与障碍物之间的距离是否小于或等于第一距离阈值。
在步骤904中，与障碍物之间的距离若小于或等于第一距离阈值，则进入沿边清扫模式。
在步骤905中，与障碍物之间的距离若大于第一距离阈值，则继续沿当前方向行进。
本实施例中步骤901-904在普通区域中通过距离感知组件识别以进入沿边清扫模式的方法，与上述实施例中在预定障碍物所处区域中通过距离感知组件识别以进入沿边清扫模式的方法相同，本实施例对此不再赘述。
综上所述，本公开实施例提供的清洁机器人控制方法，通过在清洁行进过程中，识别当前所处区域，若当前所处区域为普通区域，以第一距离阈值触发进入沿边清扫模式，若当前所处区域为预定障碍物所处区域，以大于等于第一距离阈值的第二距离阈值触发进入沿边清扫模式，沿边清扫模式是沿障碍物的边缘进行清扫的模式；解决了如充电桩之类的预定障碍物因与清洁机器人碰撞而移动位置导致清洁机器人无法充电的问题；达到了对于不同的障碍物使用不同的距离阈值触发进入沿边清扫模式，当障碍物是预定障碍物时，使用较大的 距离阈值进行触发，使预定障碍物不被碰撞移动的效果。
综上所述，本公开实施例提供的清洁机器人控制方法，通过在清洁机器人与障碍物的距离小于第二距离阈值时，检测障碍物相对于清洁机器人的方向是否在预定障碍物的方向范围内，达到了清洁机器人在判断障碍物是否为预定障碍物时，减小误将预定障碍物所处范围内的普通障碍物确定为预定障碍物的概率的效果。
综上所述，本公开实施例提供的清洁机器人控制方法，通过以预定障碍物的中心点为基准所确定的区域，或以预定障碍物的至少一个边缘特征点为基准所确定的区域作为预定障碍物所处区域，达到了在避免清洁机器人碰撞到预定障碍物的前提下，减少预定障碍物所处范围中包括的普通障碍物的效果。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (12)
1.一种清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括：控制单元；
所述控制单元被配置为：
在清洁行进过程中，识别当前所处区域，以区分普通障碍物和预定障碍物；
若所述当前所处区域为所述普通障碍物所处的普通区域，通过碰撞感知组件识别障碍物，在识别到所述障碍物时，进入沿边清扫模式，其中，所述碰撞感知组件是在与所述障碍物之间的距离小于或等于第一距离阈值时被触发的组件；
若所述当前所处区域为预定障碍物所处区域，根据当前的机体速度确定第二距离阈值，所述机体速度的大小与所述第二距离阈值呈正相关关系；通过距离感知组件识别障碍物，并获取与障碍物之间的距离；在识别到所述障碍物时，检测与所述障碍物之间的距离是否小于或等于所述第二距离阈值；
若小于或等于所述第二距离阈值，通过方向检测组件检测所述障碍物所在的方向是否属于预定障碍物所对应的方向范围；若所述障碍物所在的方向属于所述预定障碍物所对应的方向范围，则进入避障模式，所述避障模式为所述清洁机器人不与所述预定障碍物发生碰撞的沿边清扫模式；
其中，所述第一距离阈值小于所述第二距离阈值。
2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述控制单元还被配置为：
获取所述预定障碍物所处区域；
在清洁行进过程中，检测所述清洁机器人的机器坐标是否位于所述预定障碍物所处区域。
3.根据权利要求2所述的清洁机器人，其特征在于，
所述预定障碍物所处区域是以所述预定障碍物的中心点为基准所确定的区域；和/或，
所述预定障碍物所处区域是以所述预定障碍物的至少一个边缘特征点为基准所确定的区域。
4.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述距离感知组件为LDS和/或超声波传感器和/或红外传感器。
5.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述控制单元还被配置为：
根据所述预定障碍物的至少一个边缘特征点相对于所述清洁机器人的方向，确定出所述预定障碍物所对应的方向范围。
6.根据权利要求1或5所述的清洁机器人，其特征在于，所述方向检测组件为LDS。
7.一种清洁机器人控制方法，其特征在于，所述方法包括：
在清洁行进过程中，识别当前所处区域，以区分普通障碍物和预定障碍物；
若所述当前所处区域为所述普通障碍物所处的普通区域，通过碰撞感知组件识别障碍物，在识别到所述障碍物时，进入沿边清扫模式，其中，所述碰撞感知组件是在与所述障碍物之间的距离小于或等于第一距离阈值时被触发的组件；
若所述当前所处区域为预定障碍物所处区域，根据当前的机体速度确定第二距离阈值，所述机体速度的大小与所述第二距离阈值呈正相关关系；通过距离感知组件识别障碍物，并获取与障碍物之间的距离；在识别到所述障碍物时，检测与所述障碍物之间的距离是否小于或等于所述第二距离阈值；
若小于或等于所述第二距离阈值，通过方向检测组件检测所述障碍物所在的方向是否属于预定障碍物所对应的方向范围；若所述障碍物所在的方向属于所述预定障碍物所对应的方向范围，则进入避障模式，所述避障模式为所述清洁机器人不与所述预定障碍物发生碰撞的沿边清扫模式；
其中，所述第一距离阈值小于所述第二距离阈值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在清洁行进过程中，识别当前所处区域，包括：
获取所述预定障碍物所处区域；
在清洁行进过程中，检测所述清洁机器人的机器坐标是否位于所述预定障碍物所处区域。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述预定障碍物所处区域是以所述预定障碍物的中心点为基准所确定的区域；和/或，
所述预定障碍物所处区域是以所述预定障碍物的至少一个边缘特征点为基准所确定的区域。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述距离感知组件为LDS和/或超声波传感器和/或红外传感器。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述预定障碍物的至少一个边缘特征点相对于所述清洁机器人的方向，确定出所述预定障碍物所对应的方向范围。
12.根据权利要求7或11所述的方法，其特征在于，所述方向检测组件为LDS。
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