CN107669215A - 碎屑清洁方法、系统及所适用的扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种碎屑清洁方法、系统及所适用的扫地机器人。其中，所述碎屑清洁系统包括：声音传感单元，用于在扫地机器人工作期间实时采集声音信号；碎屑检测单元，与所述声音传感单元相连，用于对所采集的声音信号进行频谱分析，并输出碎屑检测结果；清洁控制单元，与所述碎屑检测单元相连，用于基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域。本申请通过采用所述碎屑清洁系统，使得扫地机器人可以根据碎屑检测结果识别碎屑区域，进而控制扫地机器人对碎屑区域进行重点清洁，有效解决了扫地机器人无法有效识别碎屑并进行清洁的问题。

Description

碎屑清洁方法、系统及所适用的扫地机器人

技术领域

本申请涉及智能机器人领域，特别是涉及一种碎屑清洁方法、系统及所适用的扫地机器人。

背景技术

随着科技的不断发展，智能机器人逐渐走入人们的生活，其中，扫地机器人由于其无需人工参与即可自动清洁房屋而逐渐得到广泛应用。

扫地机器的机身为无线机器，以圆盘型为主，使用充电电池运作，操作方式包括遥控器、或是机器上的操作面板。一般利用感应器来侦测障碍物，并依设定的路线有规划清洁地区。因为其简单操作的功能及便利性，现今已慢慢普及成为上班族或是现代家庭的常用家电用品。

目前，扫地机器人在进行清洁作业时通常采用随机清扫或规划清扫的方式对所清扫区域进行清洁。但在实际应用中，由于扫地机器人无法识别地面的复杂情况，易出现对散落的碎屑清洁不彻底的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种碎屑清洁方法、系统及所适用的扫地机器人，用于解决现有技术中无法有效识别碎屑并进行清洁的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种扫地机器人的碎屑清洁系统，包括：声音传感单元，用于在扫地机器人工作期间实时采集声音信号；碎屑检测单元，与所述声音传感单元相连，用于对所采集的声音信号进行频谱分析，并输出碎屑检测结果；清洁控制单元，与所述碎屑检测单元相连，用于基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述扫地机器人的碎屑清洁系统还包括：存储单元，用于存储至少一种工作环境中预置的声音频谱特征信息；所述碎屑检测单元，与所述声音传感单元和存储单元相连，用于基于当前工作环境所预置的声音频谱特征信息对所采集的声音信号进行频谱分析，并输出碎屑检测结果。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述扫地机器人的碎屑清洁系统还包括：更新单元，与所述存储单元相连，用于基于所述扫地机器人的预设模式下所采集的声音信号，更新所存储的声音频谱特征信息。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述碎屑检测单元包括：滤波模块，与所述声音传感单元相连，用于基于所述声音频谱特征信息对所采集的声音信号的频谱进行比较处理，得到过滤后的频谱；检测模块，与所述滤波模块和清洁控制单元相连，用于通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述碎屑检测单元包括：滤波模块，与所述声音传感单元相连，用于对所采集的声音信号进行滤波处理，得到过滤后的频谱；检测模块，与所述滤波模块和清洁控制单元相连，用于通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述声音传感单元置于所述扫地机器人的清扫装置上。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述声音传感单元设置于所述清扫装置的吸入管道和/或集尘盒。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述扫地机器人的碎屑清洁系统还包括：辅助信息获取单元，用于采集所述扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并予以缓存；校验单元，用于当所述碎屑检测结果为有碎屑时，提取所缓存的辅助信息以对所述碎屑检测结果进行校验后发送给所述清洁控制单元。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述辅助信息获取单元包括：压力传感器、测距传感器、摄像模块和重力传感器中的至少一种。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述清洁控制单元基于所述碎屑检测结果调整所述扫地机器人中移动装置的移动轨迹、和/或清扫装置的清扫模式。

本申请的第二方面提供一种扫地机器人，包括：清扫装置，用于收集所清扫区域的可吸入物；移动装置，用于受控地移动以供所述清扫装置清扫不同区域；前述的任一项碎屑清洁系统，与所述清扫装置和移动装置相连，用于对所清扫区域进行碎屑检测并基于检测结果控制所述清扫装置和移动装置清洁碎屑区域。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，所述碎屑清洁系统中的声音传感单元置于所述扫地机器人的清扫装置上。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，所述清扫装置包括吸入管道和集尘盒；所述碎屑清洁系统中的声音传感单元设置于吸入管道和/或集尘盒。

本申请的第三方面提供一种扫地机器人的碎屑检测方法，包括：在扫地机器人工作期间实时采集声音信号；对所采集的声音信号进行频谱分析以得到碎屑检测结果，使得所述扫地机器人基于所述碎屑检测结果进行清洁控制。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述对所采集的声音信号进行频谱分析的方式包括：基于当前工作环境所预置的声音频谱特征信息对所采集的声音信号进行比较处理并输出碎屑检测结果，所述所预置的声音频谱特征信息为预先存储的至少一种工作环境中预置的声音频谱特征信息。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述扫地机器人的碎屑检测方法还包括：基于所述扫地机器人的预设模式下所采集的声音信号更新所存储的声音频谱特征信息的步骤。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述对所采集的声音信号进行频谱分析的步骤包括：基于所述声音频谱特征信息对所采集的声音信号的频谱进行比较处理，得到过滤后的频谱；通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述扫地机器人的碎屑检测方法还包括以下步骤：采集所述扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并予以缓存；当所述碎屑检测结果为有碎屑时，提取所缓存的辅助信息以对所述碎屑检测结果进行校验后进行清洁控制。

本申请的第四方面提供一种扫地机器人的清洁控制方法，包括：获取碎屑检测结果，其中，所述碎屑检测结果为基于前述的任一项碎屑检测方法检测而得；基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域。

在本申请的第四方面的某些实施方式中，所述基于碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域的方式包括：基于所述碎屑检测结果调整所述扫地机器人中移动装置的移动轨迹、和/或清扫装置的清扫模式。

本申请的第五方面提供一种计算机存储介质，存储有计算机程序；当所述计算机程序被计算机设备执行时，前述的任一项清洁控制方法被执行。

如上所述，本申请的碎屑清洁方法、系统及所适用的扫地机器人具有以下有益效果：本申请通过采用碎屑检测单元对由声音传感单元在扫地机器人工作期间实时采集的声音信号进行频谱分析来获得碎屑检测结果，清洁控制单元基于所述碎屑检测结果来控制扫地机器人清洁碎屑区域，使得扫地机器人可以根据碎屑检测结果识别碎屑区域，进而控制扫地机器人对碎屑区域进行重点清洁，有效解决了扫地机器人无法有效识别碎屑并进行清洁的问题。

附图说明

图1显示为本申请扫地机器人的碎屑清洁系统在一实施方式中的结构示意图。

图2显示为本申请扫地机器人的碎屑清洁系统在另一实施方式中的结构示意图。

图3显示为本申请扫地机器人的碎屑清洁系统在又一实施方式中的结构示意图。

图4显示为本申请扫地机器人的碎屑检测方法在一实施方式中的流程图。

图5显示为本申请扫地机器人的碎屑检测方法在另一实施方式中的流程图。

图6显示为本申请扫地机器人的清洁控制方法在一实施方式中的流程图。

图7a-7c显示为预存储的声音频谱特征信息E1、所采集的声音信号的频谱信息E2、及E2与E1的谱差E3的示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

在扫地机器人(业界亦或称之谓清洁机器人、清扫机器人、自主机器人、移动机器人或者机器人清洁器等)的相关技术中，扫地机器人在进行清洁作业时按照所规划的路线行走，并在行走期间利用边刷和滚刷将地面可吸入物进行收集，并利用空气高速流动将可吸入物收集到机器内部的集尘盒(或垃圾盒)中，由此实现边行走边清扫的目的。其中，所述可吸入物包括但不限于：软质碎屑、团状物、条状物、硬质碎屑等。其中，所述软质碎屑举例包括：纸屑、塑料片、灰尘等。所述团状物举例包括：毛发团、塑料袋等。所述条状物举例包括：电线、线头、铁丝、布条等。所述硬质碎屑举例包括：米粒、回形针、石子、笔等等居住环境和办公环境经常产生的碎屑，在此不予穷举。各种碎屑在尺寸上通常小于吸入管道直径并能够随空气气流进入扫地机器人的清扫装置中。对于碎屑来说，当扫地机器人吸附碎屑使得碎屑随气流进入清扫装置的吸入管道时，碎屑会因碰撞吸入管道、集尘盒等发出声波信号，通常情况下，该声波信号的频率比扫地机器人电机工作、移动所产生的声波信号频率更高。受该些碎屑的材质、在地面的粘附力、自身重量和在吸附期间的彼此碰撞等复杂因素干扰，扫地机器人在单次清扫或单一路径清扫时不能全部清除碎屑，这使得扫地机器人无法针对碎屑进行有效清除。

鉴于此，本申请提供一种扫地机器人的碎屑清洁系统，用于通过对在扫地机器人工作期间实时采集的声音进行分析来获得碎屑检测结果，使得扫地机器人能够基于所述碎屑检测结果进行清洁控制，实现扫地机器人能够有效识别碎屑并进行清洁，进而提升清洁效果。

下面结合附图及具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

请参阅图1，显示为本申请扫地机器人的碎屑清洁系统在一实施方式中的结构示意图。如图1所示，本申请扫地机器人的碎屑清洁系统包括：声音传感单元11，与声音传感单元11相连的碎屑检测单元12，以及与碎屑检测单元12相连的清洁控制单元13。

所述声音传感单元11用于在扫地机器人工作期间实时采集声音信号。在一实施例中，声音传感单元11可以包括声音传感器例如麦克风，用于采集声波信号并将所采集的声波信号转换为模拟声音信号，然后输出给碎屑检测单元12以进行下一步的处理。在另一实施例中，声音传感单元11还可以包括模数(A/D)转换器，用于将所述模拟声音信号转换为数字声音信号，然后输出给碎屑检测单元12以进行下一步的处理。另外，声音传感单元11可与扫地机器人上设置的其他声音传感单元(例如麦克风)共用或可独立设置，以在扫地机器人工作期间实时采集声音信号。此外，声音传感单元11在扫地机器人工作期间采集的声音信号包括但不限于：扫地机器人吸附碎屑时产生的声音，或者扫地机器人的电机在工作时产生的声音，或者扫地机器人移动时因驱动轮滚压地面或地板的摩擦或者行走在不平表面因颠簸而产生的声音，或者扫地机器人碰撞障碍物时产生的声音等。

于一种实施方式中，声音传感单元11可以置于扫地机器人上任意位置处。于另一实施方式中，声音传感单元11可以置于扫地机器人的清扫装置上，这使得声音传感单元11在采集声音信号时利于采集扫地机器人吸附碎屑时产生的声音。其中，所述清扫装置包括辊刷组件、过滤网、吸入管道、集尘盒等。于又一实施方式中，声音传感单元11设置于清扫装置的吸入管道和/或集尘盒，这使得声音传感单元11在采集声音信号时不仅利于采集扫地机器人吸附碎屑时产生的声音，而且由于吸入管道和集尘盒在扫地机器人工作期间状态相对稳定，使得声音传感单元11在相对稳定的状态下采集声音信号，利于后续对信号的分析比较。在一实施例中，声音传感单元11设置于清扫装置的吸入管道。在另一实施例中，声音传感单元11设置于清扫装置的集尘盒。在又一实施例中，可在清扫装置的吸入管道和集尘盒上设置多个声音传感单元11，以便采集多个声音信号。

所述碎屑检测单元12用于对所采集的声音信号进行频谱分析，并输出碎屑检测结果。其中，对信号进行频谱分析是对其进行傅里叶变换，得到其振幅与相位谱。对于信号来说，分为模拟信号和数字信号。进行频谱分析时，对于上述模拟声音信号来说，首先对其进行抽样使其离散化，然后利用离散傅里叶变换或者快速傅里叶变换，对其幅度和相位的图像进行分析；对于上述数字声音信号来说，可直接进行离散傅里叶变换或快速傅里叶变换。碎屑检测单元12可以包括处理器，以实现频谱分析并输出碎屑检测结果。本申请提供的示例中，碎屑检测结果表征是否有碎屑。

所述清洁控制单元13用于基于所述碎屑检测结果控制扫地机器人清洁碎屑区域。其中，清洁控制单元13可以对应于扫地机器人的清扫用控制器，所述清扫用控制器根据碎屑检测结果控制机器人清洁碎屑区域。所述的清扫用控制器在具体的实现中例如为中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)/微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)。

本申请提供的示例中，在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元13控制机器人清洁碎屑区域。在碎屑检测结果表征没有碎屑的情况下，清洁控制单元13按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动。

于一种实施方式中，在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元13基于碎屑检测结果控制机器人清洁碎屑区域的方式包括但不限于：调整扫地机器人中移动装置的移动轨迹，调整清扫装置的清扫模式，或者既调整扫地机器人中移动装置的移动轨迹又调整清扫装置的清扫模式。

其中，移动装置包括驱动轮及滚轮等。上述的调整移动装置的移动轨迹可以是调整移动装置前后往复运动，也可以为旋转运动或曲线运动以在碎屑区域来回移动进而对碎屑区域进行重点清洁。

此外，清扫装置包括辊刷组件、液体施加器、擦洗组件、及抽真空气道等。上述的调整清扫装置的清扫模式可以是针对碎屑区域增大辊刷组件转速、通过液体施加器喷洒液体、增大擦洗组件压力以及增大真空气道的抽吸力等至少一种手段等来加强清洁效果。

本申请扫地机器人的碎屑清洁系统通过采用碎屑检测单元12对由声音传感单元11在扫地机器人工作期间实时采集的声音信号进行频谱分析来获得碎屑检测结果，清洁控制单元13基于所述碎屑检测结果来控制扫地机器人清洁碎屑区域，使得扫地机器人可以根据碎屑检测结果识别碎屑区域，进而清洁控制单元13控制扫地机器人对碎屑区域进行重点清洁，有效解决了扫地机器人无法有效识别碎屑并进行清洁的问题。

请参阅图2，显示为本申请扫地机器人的碎屑清洁系统在另一实施方式中的结构示意图。如图2所示，本申请扫地机器人的碎屑清洁系统中的碎屑检测单元12包括与声音传感单元11相连的滤波模块121，以及与滤波模块121和清洁控制单元13相连的检测模块122。

声音传感单元11在扫地机器人工作期间实时采集声音信号并将所采集的声音信号输出给滤波模块121。滤波模块121用于对所采集的声音信号进行滤波处理，得到过滤后的频谱。在实际应用中，扫地机器人在工作期间的声音信号主要包括扫地机器人吸附碎屑时产生的声音、扫地机器人的电机在工作时产生的声音、扫地机器人移动时产生的声音、扫地机器人碰撞障碍物时产生的声音。本申请提供的示例中，声音传感单元11将扫地机器人的电机在工作时产生的声音，扫地机器人移动时因驱动轮滚压地面或地板的摩擦或者行走在不平表面因颠簸而产生的声音，以及扫地机器人碰撞障碍物时产生的声音等视为工作噪声信号都予以采集并转换成声音信号。根据声音信号的频率属性，相较于上述工作噪声信号，扫地机器人吸附碎屑时产生的声音的频率较高，因此，在一实施例中，滤波模块121包括高频滤波模块，用于基于扫地机器人吸附碎屑时产生的声音的频率相较于工作噪声信号的频率较高而滤除工作噪声信号，得到过滤后的频谱。在具体的实现中，高频滤波模块例如为高通滤波电路或者高通滤波器等。

在又一实施例中，滤波模块121包括中值滤波模块，其通过预设的滤波窗对所接收的声音信号进行中值滤波，由此输出滤除了包含椒盐噪声(salt-and-pepper noise)在内的工作噪声信号以得到过滤后的频谱，在具体的实现中，所述中值滤波模块例如为中值滤波电路或在中值滤波器等。

检测模块122用于通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。在实际应用中，由于声音传感单元11采集的声音信号包括机器人工作期间声音传感单元所能收集的所有频段声音信号，因此，在滤波模块121滤除上述明显的工作噪声信号得到过滤后的频谱后需要对所述过滤后的频谱作进一步的分析以得到碎屑检测结果。在一实施例中，检测模块122可以通过检测频谱峰值所在的频段来获得碎屑检测结果。在具体示例中，若频谱峰值所在的频段处于碎屑特征所在频段，则表征有碎屑；反之，若频谱峰值所在的频段未处于碎屑特征所在频段，则表征没有碎屑。其中，碎屑特征所在频段可以根据技术经验或者实验设计得知并预先存储在检测模块中。

接着，检测模块122将碎屑检测结果输出给清洁控制单元13，在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元13可基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域；在碎屑检测结果表征没有碎屑的情况下，清洁控制单元13按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动。

需要说明的是，所述清洁控制单元基于所述碎屑检测结果控制扫地机器人清洁碎屑区域的方式可与前述举例的方式相同或相似，在此不再详述。此外，本领域技术人员基于上述清洁控制方式的基础上所增加更复杂的清洁控制方式应视为本申请的示例。

请参阅图3，显示为本申请扫地机器人的碎屑清洁系统在又一实施方式中的结构示意图。如图3所示，本申请扫地机器人的碎屑清洁系统还包括与碎屑检测单元12相连的存储单元14，存储单元14用于存储至少一种工作环境中预置的声音频谱特征信息。在实际的实现中，所述存储单元14例如为存储器可选地包括高速随机存取存储器，并且可选地还包括非易失性存储器。

于一种实施方式中，碎屑检测单元12与声音传感单元11和存储单元14相连，碎屑检测单元12用于基于当前工作环境所预置的声音频谱特征信息对所采集的声音信号进行频谱分析，并输出碎屑检测结果。本申请提供的示例中，所述工作环境是指扫地机器人进行清洁工作时所清扫区域的地面类型，包括但不限于：木质表面、水泥表面、瓷砖表面、地毯表面、毛毯表面等。所述预置的声音频谱特征信息包括但不限于频率分布信息等。

于一种实施方式中，预置的声音频谱特征信息可以是扫地机器人在出厂前预先存储的表征扫地机器人在没有碎屑的各种工作环境中工作期间的声音频谱特征信息；或者所述预置的声音频谱特征信息为出厂前存储的、普适于各种无碎屑的工作环境的声音频谱特征信息。

于另一实施方式中，预置的声音频谱特征信息可以随扫地机器人的使用而更新。再次参阅图3，在一实施例中，本申请扫地机器人的碎屑清洁系统还包括与存储单元14相连的更新单元15，更新单元15用于基于扫地机器人的预设模式下所采集的声音信号，更新所存储的声音频谱特征信息。其中，所述预设模式可以是学习模式，所述学习模式可以设置为由用户单独操作进入学习模式，用户操作扫地机器人在没有碎屑的工作环境中实时采集声音信号并通过更新单元15更新存储单元14中所存储的声音频谱特征信息以作为新的声音频谱特征信息。另外，学习模式可以是在清扫开始前、清扫期间或清扫完成后由工作模式自动转入，使得扫地机器人在所处的工作环境中采集声音信号，并通过更新单元15更新存储单元14中所存储的声音频谱特征信息以作为新的声音频谱特征信息。

再次参阅图3，如图所示，于一种实施方式中，碎屑检测单元12包括与声音传感单元11相连的滤波模块121，以及与滤波模块121和清洁控制单元13相连的检测模块122。

声音传感单元11在扫地机器人工作期间实时采集声音信号并将所采集的声音信号输出给滤波模块121。同时，碎屑检测单元12与存储单元14相连，存储单元14中存储有预置的声音频谱特征信息。滤波模块121基于所述声音频谱特征信息对所采集的声音信号的频谱进行比较处理，得到过滤后的频谱。在一实施例中，滤波模块121包括带有中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)/微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)用来进行数学运算的计算电路，所述计算电路用来对存储单元14中存储的声音频谱特征信息和所采集的声音信号的频谱进行比较处理得到经计算的声音信号。其中，所述CPU/MCU可与上述进行频谱分析的处理器共用或可独立设置。此外，滤波模块121还包括滤波单元，所述滤波单元用于对经计算的声音信号进行滤波处理，得到过滤后的频谱。

在一具体示例中，滤波模块121采用对所存储的声音频谱特征信息和所采集的声音信号的频谱信息进行减法计算的电路模式，初步消除工作环境中由于扫地机器人本身产生的如上所述的工作噪声信号，然后，将过滤后的频谱输出给检测模块122，或在此基础上再对经减法计算的声音信号进行如高通滤波或中值滤波处理以尽量减少低频噪声，得到经多次过滤后的频谱并提供给检测模块122。本申请提供的示例中，由于中值滤波对脉冲噪声有良好的滤除作用，特别是在滤除噪声的同时能够保护信号的边缘使之不被模糊，因此，可以对经减法计算的声音信号进行中值滤波，得到过滤后的频谱。例如，请参阅图7a-7c，其显示为预存储的声音频谱特征信息E1、所采集的声音信号的频谱信息E2、及E2与E1的谱差E3的示意图。滤波模块121将所采集的声音信号的频谱信息与预存储的声音频频特征信息进行频谱的差值处理，所得到的残差频谱作为过滤后的频谱输出给检测模块122，其中，若所述声音信号的频谱信息中包含吸入碎屑所产生的声音信号，则在该残差频谱中具有如图7c所示的高频峰值波形。需要说明的是，图7a-7c仅为示意性的描述各频谱信息而非严格依据图示波形进行过滤。

检测模块122用于通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。在实际应用中，由于声音传感单元11采集的声音信号包括机器人工作期间声音传感单元所能收集的所有频段声音信号，因此，在滤波模块121得到过滤后的频谱后需对所述过滤后的频谱作进一步的处理以得到碎屑检测结果。在一实施例中，检测模块122可以通过检测频谱峰值所在的频段来获得碎屑检测结果，在具体示例中，若频谱峰值所在的频段处于碎屑特征所在频段，则表征有碎屑，反之，若频谱峰值所在的频段未处于碎屑特征所在频段，则表征没有碎屑。其中，碎屑特征所在频段可以根据技术经验或者实验设计得知并预先存储在检测模块中。

接着，检测模块122将碎屑检测结果输出给清洁控制单元13，在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元13可基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域；在碎屑检测结果表征没有碎屑的情况下，清洁控制单元13按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动。

本申请扫地机器人的碎屑清洁系统，通过采用存储单元14存储预置的声音频谱特征信息，使得在对所采集的信号进行频谱分析时能够以预置的声音频谱特征信息为基准进行比较处理，进而提高声音信号分析处理的准确度。此外，采用更新单元15对所存储的声音频谱特征信息进行更新，使得能够根据扫地机器人的工作环境和使用状态获取最接近当前工作状态的声音频谱特征信息，进一步提高声音信号分析处理的准确度，获得更为准确的碎屑检测结果。

另外，扫地机器人在工作期间可能会由于地面凹凸不平而在经过凹凸表面时产生声音信号，所述声音信号与扫地机器人吸附碎屑时产生的声音信号类似，这使得扫地机器人在工作期间存在经过凹凸表面的情况下碎屑检测单元输出的表征有碎屑的碎屑检测结果存在误差，使得有可能碎屑检测结果并不是表征有碎屑而是表征扫地机器人经过凹凸表面。

为了解决上述问题，本申请扫地机器人的碎屑清洁系统还包括辅助信息获取单元和校验单元。所述辅助信息获取单元用于采集扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并予以缓存。所述校验单元用于当碎屑检测结果为有碎屑时，提取所缓存的辅助信息以对所述碎屑检测结果进行校验后发送给清洁控制单元。

如上所述的辅助信息获取单元可以是能够感测相关信号和物理量以确定移动装置是否经过清扫区域的凹凸表面的任意传感器，例如，压力传感器、测距传感器、和重力感应器中的任一或多个组合。例如，辅助信息获取单元包含压力传感器，该压力传感器可设置在驱动轮的减震装置上，通过检测减震装置压力变化来确定移动装置是否经过清扫区域的凹凸表面，当扫地机器人经过凹凸表面时，减震装置的减震运动使得所述压力传感器输出不同于在平坦地面压力信号的压力信号。又如，所述辅助信息获取单元包括设置在扫地机器人的防撞组件的压力传感器，当防撞组件碰撞到障碍物时，防撞组件的减压振动使得该压力传感器输出基于碰撞而产生的压力信号。再如，所述辅助信息获取单元包括设置在扫地机器人底盘的测距传感器，通过检测扫地机器人底盘与地板表面之间的距离来确定移动装置是否经过清扫区域的凹凸表面，当扫地机器人经过凹凸表面时，测距传感器能够检测到扫地机器人底盘与地面之间的距离变化。再如，所述辅助信息获取单元包括重力感应器，所述重力感应器可设置在扫地机器人主体上任意位置处，通过检测扫地机器人重力值来确定移动装置是否经过清扫区域的凹凸表面，当扫地机器人经过凹凸表面时，扫地机器人的重力值发生变化。

所述辅助信息获取单元还可以获取扫地机器人移动期间的图像。所述辅助信息获取单元可以包含照相机、摄像机、集成CCD和镜头的模块、或集成CMOS和镜头的模块等摄像模块。例如，所述摄像模块设置在扫地机器人的顶盖上，并摄取移动期间的图像。当扫地机器人经过凹凸表面时，所述摄像模块所摄取的图像模糊度会发生变化。

所述辅助信息获取单元将所感应的辅助信号予以缓存。例如，所述辅助信息获取单元将所感应的若干毫秒的辅助传感信号以数字信号形式予以缓存。又如，所述辅助信息获取单元将若干毫秒所摄取的多幅图像予以缓存。

此时，在前述碎屑检测结果为表征有碎屑的情况下，通过校验单元对所缓存的辅助信息进行检测，若检测到包含相应的辅助信息、或所得到的辅助信息表征了产生声音高频信号的原因(如因地面不平、碰撞障碍物等)，则排除此处的碎屑检测结果，即，清洁控制单元按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动；反之，则表明此处是表征有碎屑，因此，验证碎屑检测结果，即，清洁控制单元控制机器人清洁碎屑区域。

本申请扫地机器人的碎屑清洁系统通过采用辅助信息获取单元采集扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并采用校验单元对碎屑检测结果进行校验，避免了由于清扫区域凹凸不平、碰撞、或其他因移动而产生的误差，提高了碎屑检测结果的准确度，能够针对性地对碎屑区域进行重点清洁。

本申请还提供一种扫地机器人，包括：清扫装置、移动装置、以及碎屑清洁系统。所述扫地机器人在业界亦或称之谓清洁机器人、清扫机器人、自主机器人、移动机器人或者机器人清洁器等。

所述清扫装置用于收集所清扫区域的可吸入物。其中，所述可吸入物包括但不限于：软质碎屑、团状物、条状物、硬质碎屑等。其中，所述软质碎屑举例包括：纸屑、塑料片、灰尘等。所述团状物举例包括：毛发团、塑料袋等。所述条状物举例包括：电线、线头、铁丝、布条等。所述硬质碎屑举例包括：米粒、回形针、石子、笔等居住环境和办公环境经常产生的碎屑，在此不予穷举。

所述清扫装置可包括辊刷组件、过滤网、擦洗组件、吸入管道、集尘盒(或垃圾盒)、吸风电机等。所述吸风电机位于清扫装置的出风侧，吸入管道、集尘盒和过滤网位于所述吸风电机之前，以利用吸风电机所产生的空气流动吸入地面的可吸入物体。所述吸风电机的转速、功率等可受碎屑清洁系统控制。例如，所述碎屑清洁系统控制所述吸风电机的功率以间歇性提高吸尘能力。所述辊刷组件和擦洗组件可根据扫地机器人的实际设计而择一配置或全部配置。所述辊刷组件包括但不限于：边刷、边刷驱动器、辊轮、辊轮驱动器等。所述擦洗组件包括但不限于：盛水容器、擦拭布、布的装配结构及所述装配结构的驱动器等。所述辊刷组件和擦洗组件也可受所述碎屑清洁系统控制。例如，所述碎屑清洁系统控制辊刷组件中驱动器的升降以调整对地面的摩擦力。

所述移动装置用于受控地移动以供清扫装置清扫不同区域。例如，所述移动装置可包括驱动轮、滚轮、脚轮等。其中，所述驱动轮作为扫地机器人移动的主动轮受驱动电机驱动。所述碎屑清洁系统可控制所述驱动电机的转速、转向等以调整扫地机器人的移动速度和移动方向。其中，所述驱动轮可以为一个或多个，每个驱动轮对应配置一个驱动电机，所述碎屑清洁系统可协调各驱动电机的转速和转动以使扫地机器人灵活移动。

所述碎屑清洁系统与清扫装置和移动装置相连，用于对所清扫区域进行碎屑检测并基于检测结果控制清扫装置和移动装置清洁碎屑区域。在扫地机器人工作期间，碎屑清洁系统基于碎屑检测结果控制移动装置在碎屑区域移动，同时控制清扫装置清扫碎屑区域。

以图3为例，碎屑清洁系统包括声音传感单元11、碎屑检测单元12、清洁控制单元13、存储单元14以及更新单元15，其中，碎屑检测单元12包括滤波模块121和检测模块122。此外，碎屑清洁系统还包括辅助信息获取单元和校验单元。

在一些实施方式中，碎屑检测单元12和更新单元15的硬件电路中可共用一个或多个处理器及声音信号滤波电路，并与存储单元14相连。其中，碎屑检测单元读取存储单元中的信息，更新单元15向存储单元写入所更新的信息。声音传感单元11可设置于清扫装置上，声音传感单元11与碎屑检测单元12和更新单元15所使用的硬件电路相连。所述校验单元的硬件电路中可包含一个或多个处理器并与辅助信息获取单元相连。所述辅助信息获取单元可设置在扫地机器人的移动装置、机身、防撞组件或其他位置上。其中，所述校验单元所使用的处理器可与碎屑检测单元12和更新单元15所使用的处理器共用或单独配置。清洁控制单元13的硬件电路可包含单独配置或公用的处理器，该处理器通过编码器、数据总线等分别与清扫装置中的吸风电机、各驱动器，以及移动装置中的驱动电机等，以实现各清洁模式的控制。

以上述碎屑清洁系统的结构为例，所述碎屑清洁系统对所清扫区域进行碎屑检测并基于检测结果控制清扫装置和移动装置清洁碎屑区域的工作过程如下：声音传感单元11在扫地机器人工作期间实时采集声音信号并将所采集的声音信号输出给碎屑检测单元12中的滤波模块121；滤波模块基于存储单元14中所存储的声音频谱特征信息对所接收的声音信号的频谱进行频谱的差值处理，得到过滤后的频谱并将其输出给检测模块122；检测模块122基于预设的频段对过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果；在碎屑检测结果为有碎屑的情况下，校验单元基于辅助信息获取单元中采集的辅助信息对所述碎屑检测结果进行校验后发送给清洁控制单元13；清洁控制单元13基于所述碎屑检测结果控制扫地机器人清洁碎屑区域，即，在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元13控制机器人清洁碎屑区域，在碎屑检测结果表征没有碎屑的情况下，清洁控制单元13按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动。其中，声音传感单元11可以设置在扫地机器人的清扫装置上，进一步地，声音传感单元11可以设置于清扫装置中的吸入管道和/或集尘盒。此外，存储单元14中所存储的声音频谱特征信息可经由更新单元15进行更新。

本申请的扫地机器人通过采用碎屑清洁系统，使得扫地机器人可以基于碎屑检测结果识别碎屑区域，进而控制清扫装置和移动装置以对碎屑区域进行重点清洁，有效解决了扫地机器人无法有效识别碎屑并进行清洁的问题。

本申请还提供一种扫地机器人的碎屑检测方法。所述碎屑检测方法可以由所述扫地机器人来执行，或者由所述碎屑清洁系统中可执行所述碎屑检测方法中各步骤的装置执行。

请参阅图4，显示为本申请扫地机器人的碎屑检测方法在一实施方式中的流程图。如图4所示，本申请扫地机器人的碎屑检测方法包括：步骤S110、步骤S120。

在步骤S110中，在扫地机器人工作期间实时采集声音信号。

在此，可利用声音传感单元在扫地机器人工作期间实时采集声音信号。在一实施例中，声音传感单元在扫地机器人工作期间实时采集声波信号并将所采集的声波信号转换为模拟声音信号，然后输出以进行下一步的处理。在另一实施例中，声音传感单元还可以将所述模拟声音信号转换为数字声音信号，然后输出以进行下一步的处理。此外，声音传感单元在扫地机器人工作期间采集的声音信号包括但不限于：扫地机器人吸附碎屑时产生的声音，或者扫地机器人的电机在工作时产生的声音，或者扫地机器人移动时因驱动轮滚压地面或地板的摩擦或者行走在不平表面因颠簸而产生的声音，或者扫地机器人碰撞障碍物时产生的声音等。

在步骤S120中，对所采集的声音信号进行频谱分析以得到碎屑检测结果，使得扫地机器人基于碎屑检测结果进行清洁控制。

在此，可利用碎屑检测单元对所采集的声音信号进行频谱分析以得到碎屑检测结果，并利用清洁控制单元基于碎屑检测结果控制所述扫地机器人进行清洁。其中，对信号进行频谱分析是对其进行傅里叶变换，得到其振幅与相位谱。对于信号来说，分为模拟信号和数字信号。进行频谱分析时，对于上述模拟声音信号来说，首先对其进行抽样使其离散化，然后利用离散傅里叶变换或者快速傅里叶变换，对其幅度和相位的图像进行分析；对于上述数字声音信号来说，可直接进行离散傅里叶变换或快速傅里叶变换。碎屑检测单元可以通过处理器实现频谱分析以得到碎屑检测结果。本申请提供的示例中，碎屑检测结果表征是否有碎屑。

在一具体示例中，碎屑检测单元首先对所采集的声音信号进行滤波处理，得到过滤后的频谱。在实际应用中，扫地机器人在工作期间的声音信号主要包括扫地机器人吸附碎屑时产生的声音，扫地机器人的电机在工作时产生的声音，扫地机器人移动时因驱动轮滚压地面或地板的摩擦或者行走在不平表面因颠簸而产生的声音，及扫地机器人碰撞障碍物时产生的声音等。本申请提供的示例中，将扫地机器人的电机在工作时产生的声音、扫地机器人移动时产生的声音以及扫地机器人碰撞障碍物时产生的声音视为工作噪声信号。根据声音信号的频率属性，相较于上述工作噪声信号，扫地机器人吸附碎屑时产生的声音的频率较高，因此，在一实施例中，碎屑检测单元对所采集的声音信号进行高频滤波，使得由于扫地机器人吸附碎屑时产生的声音的频率相较于工作噪声信号的频率较高而滤除工作噪声信号，得到过滤后的频谱。在又一实施例中，碎屑检测单元可以通过预设的滤波窗对所接收的声音信号进行中值滤波，由此输出滤除了包含椒盐噪声在内的工作噪声信号以得到过滤后的频谱。

然后，碎屑检测单元通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。在实际应用中，由于声音传感单元所采集的声音信号包括机器人工作期间声音传感单元所能收集的所有频段声音信号，因此，在滤除上述明显的工作噪声信号得到过滤后的频谱后需要对所述过滤后的频谱作进一步的分析以得到碎屑检测结果。在一实施例中，可以通过检测频谱峰值所在的频段来获得碎屑检测结果。在具体示例中，若频谱峰值所在的频段处于碎屑特征所在频段，则表征有碎屑；反之，若频谱峰值所在的频段未处于碎屑特征所在频段，则表征没有碎屑。其中，碎屑特征所在频段可以根据技术经验或者实验设计得知并预先存储在检测模块中。

接着，清洁控制单元基于所述碎屑检测结果控制扫地机器人进行清洁。其中，清洁控制单元可以对应于扫地机器人的清扫用控制器，所述清扫用控制器根据碎屑检测结果控制机器人清洁碎屑区域。本申请提供的示例中，在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元控制机器人清洁碎屑区域。在碎屑检测结果表征没有碎屑的情况下，清洁控制单元按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动。

于一种实施方式中，在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元基于碎屑检测结果控制机器人清洁碎屑区域的方式包括但不限于：调整扫地机器人中移动装置的移动轨迹，调整清扫装置的清扫模式，或者既调整扫地机器人中移动装置的移动轨迹又调整清扫装置的清扫模式。其中，移动装置包括驱动轮、滚轮等。调整移动装置的移动轨迹可以是调整移动装置前后往复运动，也可以为旋转运动或曲线运动以在碎屑区域来回移动进而对碎屑区域进行重点清洁。此外，清扫装置包括辊刷组件、液体施加器、擦洗组件、真空气道等。调整清扫装置的清扫模式可以是针对碎屑区域增大辊刷组件转速、通过液体施加器喷洒液体、增大擦洗组件压力以及增大真空气道的抽吸力等等至少一种手段来加强清洁效果。

本申请扫地机器人的碎屑检测方法通过对在扫地机器人工作期间实时采集的声音信号进行频谱分析以得到碎屑检测结果，使得扫地机器人基于所述碎屑检测结果进行清洁控制，实现了扫地机器人能够根据碎屑检测结果识别碎屑区域进而对碎屑区域进行重点清洁的目的，有效解决了扫地机器人无法有效识别碎屑并进行清洁的问题。

于一种实施方式中，上述对所采集的声音信号进行频谱分析的方式包括基于当前工作环境所预置的声音频谱特征信息对所采集的声音信号进行比较处理并输出碎屑检测结果，使得所述扫地机器人基于所述碎屑检测结果进行清洁控制，所述所预置的声音频谱特征信息为预先存储的至少一种工作环境中预置的声音频谱特征信息。

在此，碎屑检测单元基于当前工作环境所预置的声音频谱特征信息对所采集的声音信号进行比较处理并输出碎屑检测结果，清洁控制单元基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人进行清洁。本申请提供的示例中，所述工作环境是指扫地机器人进行清洁工作时所清扫区域的地面类型，包括但不限于：木质表面、水泥表面、瓷砖表面、地毯表面、毛毯表面等。所述预置的声音频谱特征信息包括但不限于：频率分布信息。所述声音频谱特征信息可以采用存储单元进行存储。

于一种实施方式中，预置的声音频谱特征信息可以是扫地机器人在出厂前预先存储的表征扫地机器人在没有碎屑的各种工作环境中工作期间的声音频谱特征信息；或者所述预置的声音频谱特征信息为出厂前存储的、普适于各种无碎屑的工作环境的声音频谱特征信息。

于另一实施方式中，预置的声音频谱特征信息可以随扫地机器人的使用而更新。在这种情况下，本申请扫地机器人的碎屑检测方法还包括基于所述扫地机器人的预设模式下所采集的声音信号更新所存储的声音频谱特征信息的步骤。所述更新声音频谱特征信息的步骤可以通过更新单元来执行。其中，所述预设模式可以是学习模式，所述学习模式可以设置为由用户单独操作进入学习模式，用户操作扫地机器人在没有碎屑的工作环境中实时采集声音信号并通过更新单元更新存储单元中所存储的声音频谱特征信息以作为新的声音频谱特征信息。另外，学习模式可以是在清扫开始前、清扫期间或清扫完成后由工作模式自动转入，使得扫地机器人在所处的工作环境中采集声音信号，并通过更新单元更新存储单元中所存储的声音频谱特征信息以作为新的声音频谱特征信息。

需要说明的是，清洁控制单元基于碎屑检测结果控制机器人清洁碎屑区域的方式可与前述举例的方式相同或相似，在此不再详述。此外，本领域技术人员基于上述清洁控制方式的基础上所增加更复杂的清洁控制方式应视为本申请的示例。

请参阅图5，显示为本申请扫地机器人的碎屑检测方法在另一实施方式中的流程图。如图5所示，本申请扫地机器人的碎屑检测方法包括：步骤S210、步骤S220、步骤S230。

在步骤S210中，在扫地机器人工作期间实时采集声音信号。步骤S210与前述举例中的步骤S110的方式相同或相似，在此不再详述。

在步骤S220中，基于声音频谱特征信息对所采集的声音信号的频谱进行比较处理，得到过滤后的频谱。

在此，可利用滤波模块基于声音频谱特征信息对所采集的声音信号的频谱进行比较处理，得到过滤后的频谱。在一实施例中，滤波模块对所存储的声音频谱特征信息和所采集的声音信号的频谱信息进行比较处理得到经处理的声音信号，然后，再对经处理的声音信号进行滤波处理，得到过滤后的频谱。在一具体示例中，滤波模块对所存储的声音频谱特征信息和所采集的声音信号的频谱信息进行减法计算，初步消除工作环境中由于扫地机器人本身产生的如上所述的工作噪声信号，然后，执行步骤S230，或在此基础上再对经减法计算的声音信号进行如高通滤波或中值滤波处理以尽量减少低频噪声，得到经多次过滤后的频谱后执行步骤S230。本申请提供的示例中，由于中值滤波对脉冲噪声有良好的滤除作用，特别是在滤除噪声的同时能够保护信号的边缘使之不被模糊，因此，可以对经减法计算的声音信号进行中值滤波，得到过滤后的频谱。例如，请参阅图7a-7c，其显示为预存储的声音频谱特征信息E1、所采集的声音信号的频谱信息E2、及E2与E1的谱差E3的示意图。滤波模块将所采集的声音信号的频谱信息与预存储的声音频频特征信息进行频谱的差值处理，所得到的残差频谱作为过滤后的频谱输出给检测模块，其中，若所述声音信号的频谱信息中包含吸入碎屑所产生的声音信号，则在该残差频谱中具有如图7c所示的高频峰值波形。需要说明的是，图7a-7c仅为示意性的描述各频谱信息而非严格依据图示波形进行过滤。

在步骤S230中，通过对过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果，使得扫地机器人基于碎屑检测结果进行清洁控制。

在此，可利用检测模块对过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果，再利用清洁控制单元基于碎屑检测结果控制所述扫地机器人进行清洁。在实际应用中，由于声音传感单元采集的声音信号包括机器人工作期间声音传感单元所能收集的所有频段声音信号，因此，在滤波模块得到过滤后的频谱后需对所述过滤后的频谱作进一步的处理以得到碎屑检测结果。在一实施例中，检测模块可以通过检测频谱峰值所在的频段来获得碎屑检测结果，在具体示例中，若频谱峰值所在的频段处于碎屑特征所在频段，则表征有碎屑，反之，若频谱峰值所在的频段未处于碎屑特征所在频段，则表征没有碎屑。其中，碎屑特征所在频段可以根据技术经验或者实验设计得知并预先存储在检测模块中。

接着，清洁控制单元基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人进行清洁。在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元可基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域；在碎屑检测结果表征没有碎屑的情况下，清洁控制单元按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动。

本申请扫地机器人的碎屑检测方法，在对所采集的信号进行频谱分析时以预先存储的声音频谱特征信息为基准进行比较处理，提高了声音信号分析处理的准确度。此外，对所存储的声音频谱特征信息进行更新的步骤使得能够根据扫地机器人的工作环境和使用状态获取最接近当前工作状态的声音频谱特征信息，进一步提高了声音信号分析处理的准确度，获得更为准确的碎屑检测结果。

另外，扫地机器人在工作期间可能会由于地面凹凸不平而在经过凹凸表面时产生声音信号，所述声音信号与扫地机器人吸附碎屑时产生的声音信号类似，这使得扫地机器人在工作期间存在经过凹凸表面的情况下碎屑检测单元输出的表征有碎屑的碎屑检测结果存在误差，使得有可能碎屑检测结果并不是表征有碎屑而是表征扫地机器人经过凹凸表面。

为了解决上述问题，本申请扫地机器人的碎屑检测方法还包括采集所述扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并予以缓存；当所述碎屑检测结果为有碎屑时，提取所缓存的辅助信息以对所述碎屑检测结果进行校验后进行清洁控制。

在此，可利用辅助信息获取单元采集所述扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并予以缓存。所述辅助信息获取单元可以是能够感测相关信号和物理量以确定移动装置是否经过清扫区域的凹凸表面的任意传感器，例如，压力传感器、测距传感器以及重力感应器中的任一或多个组合。例如，辅助信息获取单元包含压力传感器，该压力传感器可设置在驱动轮的减震装置上，通过检测减震装置压力变化来确定移动装置是否经过清扫区域的凹凸表面，当扫地机器人经过凹凸表面时，减震装置的减震运动使得所述压力传感器输出不同于在平坦地面压力信号的压力信号。又如，所述辅助信息获取单元包括设置在扫地机器人的防撞组件的压力传感器，当防撞组件碰撞到障碍物时，防撞组件的减压振动使得该压力传感器输出基于碰撞而产生的压力信号。再如，所述辅助信息获取单元包括设置在扫地机器人底盘的测距传感器，通过检测扫地机器人底盘与地板表面之间的距离来确定移动装置是否经过清扫区域的凹凸表面，当扫地机器人经过凹凸表面时，测距传感器能够检测到扫地机器人底盘与地面之间的距离变化。再如，所述辅助信息获取单元包括重力感应器，所述重力感应器可设置在扫地机器人主体上任意位置处，通过检测扫地机器人重力值来确定移动装置是否经过清扫区域的凹凸表面，当扫地机器人经过凹凸表面时，扫地机器人的重力值发生变化。

所述辅助信息获取单元还可以获取扫地机器人移动期间的图像。所述辅助信息获取单元可以包含照相机、摄像机、集成CCD和镜头的模块、或集成CMOS和镜头的模块等摄像模块。例如，所述摄像模块设置在扫地机器人的顶盖上，并摄取移动期间的图像。当扫地机器人经过凹凸表面时，所述摄像模块所摄取的图像模糊度会发生变化。

所述辅助信息获取单元将所感应的辅助信号予以缓存。例如，所述辅助信息获取单元将所感应的若干毫秒的辅助信号以数字信号形式予以缓存。又如，所述辅助信息获取单元将若干毫秒所摄取的多幅图像予以缓存。

此外，利用校验单元对所述碎屑检测结果进行校验。在前述碎屑检测结果为表征有碎屑的情况下，通过校验单元对所缓存的辅助信息进行检测，若检测到包含相应的辅助信息、或所得到的辅助信息表征了产生声音高频信号的原因(如因地面不平、碰撞障碍物等)，则排除此处的碎屑检测结果，即，清洁控制单元按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动；反之，则表明此处是表征有碎屑，因此，验证碎屑检测结果，即，清洁控制单元控制机器人清洁碎屑区域。

本申请扫地机器人的碎屑检测方法通过采集扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并对碎屑检测结果进行校验，避免了由于清扫区域凹凸不平、碰撞、或其他因移动而产生的误差，提高了碎屑检测结果的准确度，能够有效识别碎屑。

本申请还提供一种扫地机器人的清洁控制方法。所述清洁控制方法可以由所述扫地机器人来执行，或者由可以执行所述清洁控制方法中各步骤的装置执行。

请参阅图6，显示为本申请扫地机器人的清洁控制方法在一实施方式中的流程图。如图6所示，本申请扫地机器人的清洁控制方法包括：步骤S310、步骤S320。

在步骤S310中，获取碎屑检测结果，其中，所述碎屑检测结果为基于前述的任一项碎屑检测方法检测而得。

在此，可利用前述声音传感单元、碎屑检测单元、辅助信息获取单元、校验单元等对所感应的信号进行检测而得到所述碎屑检测结果，可利用清洁控制单元获取所述碎屑检测结果。在一具体示例中，生成碎屑检测结果的过程如下：在扫地机器人工作期间实时采集声音信号；采集扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并予以缓存；基于预置的声音频谱特征信息对所采集的声音信号进行比较处理，得到过滤后的频谱；对过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果；当碎屑检测结果为有碎屑时，提取所缓存的辅助信息以对所述碎屑检测结果进行校验获得经校验的碎屑检测结果。所述碎屑检测结果通过数据总线或程序接口等方式提供给清洁控制单元。

在步骤S320中，基于碎屑检测结果控制扫地机器人清洁碎屑区域。

在此，可利用清洁控制单元基于碎屑检测结果控制扫地机器人清洁碎屑区域。在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，清洁控制单元控制机器人清洁碎屑区域。在碎屑检测结果表征没有碎屑的情况下，清洁控制单元按照原规划路径或者原随机路径继续控制机器人移动。

于一种实施方式中，在碎屑检测结果表征有碎屑的情况下，基于碎屑检测结果控制机器人清洁碎屑区域的方式包括但不限于：调整扫地机器人中移动装置的移动轨迹，调整清扫装置的清扫模式，或者既调整扫地机器人中移动装置的移动轨迹又调整清扫装置的清扫模式。其中，移动装置包括驱动轮、滚轮等。调整移动装置的移动轨迹可以是调整移动装置前后往复运动或者旋转运动以在碎屑区域来回移动进而对碎屑区域进行重点清洁。此外，清扫装置包括辊刷组件、液体施加器、擦洗组件、真空气道等。调整清扫装置的清扫模式可以是针对碎屑区域增大辊刷组件转速、通过液体施加器喷洒液体、增大擦洗组件压力以及增大真空气道的抽吸力等来加强清洁效果。

本申请的扫地机器人的清洁控制方法基于由碎屑检测方法获得的碎屑检测结果控制扫地机器人清洁碎屑区域，实现了扫地机器人能够根据碎屑检测结果识别碎屑区域进而对碎屑区域进行重点清洁的目的，有效解决了扫地机器人无法有效识别碎屑并进行清洁的问题。

还需要说明的是，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请的部分或全部可借助软件并结合必需的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本申请还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机设备执行时，前述的任一项清洁控制方法被执行。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (21)

1.一种扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，包括：

声音传感单元，用于在扫地机器人工作期间实时采集声音信号；

碎屑检测单元，与所述声音传感单元相连，用于对所采集的声音信号进行频谱分析，并输出碎屑检测结果；

清洁控制单元，与所述碎屑检测单元相连，用于基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，还包括存储单元，用于存储至少一种工作环境中预置的声音频谱特征信息；

所述碎屑检测单元，与所述声音传感单元和存储单元相连，用于基于当前工作环境所预置的声音频谱特征信息对所采集的声音信号进行频谱分析，并输出碎屑检测结果。

3.根据权利要求2所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，还包括更新单元，与所述存储单元相连，用于基于所述扫地机器人的预设模式下所采集的声音信号，更新所存储的声音频谱特征信息。

4.根据权利要求2所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，所述碎屑检测单元包括：

滤波模块，与所述声音传感单元相连，用于基于所述声音频谱特征信息对所采集的声音信号的频谱进行比较处理，得到过滤后的频谱；

检测模块，与所述滤波模块和清洁控制单元相连，用于通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。

5.根据权利要求1所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，所述碎屑检测单元包括：

滤波模块，与所述声音传感单元相连，用于对所采集的声音信号进行滤波处理，得到过滤后的频谱；

检测模块，与所述滤波模块和清洁控制单元相连，用于通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。

6.根据权利要求1所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，所述声音传感单元置于所述扫地机器人的清扫装置上。

7.根据权利要求6所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，所述声音传感单元设置于所述清扫装置的吸入管道和/或集尘盒。

8.根据权利要求1所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，还包括：

辅助信息获取单元，用于采集所述扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并予以缓存；

校验单元，用于当所述碎屑检测结果为有碎屑时，提取所缓存的辅助信息以对所述碎屑检测结果进行校验后发送给所述清洁控制单元。

9.根据权利要求8所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，所述辅助信息获取单元包括：压力传感器、测距传感器、摄像模块和重力传感器中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的扫地机器人的碎屑清洁系统，其特征在于，所述清洁控制单元基于所述碎屑检测结果调整所述扫地机器人中移动装置的移动轨迹、和/或清扫装置的清扫模式。

11.一种扫地机器人，其特征在于，包括：

清扫装置，用于收集所清扫区域的可吸入物；

移动装置，用于受控地移动以供所述清扫装置清扫不同区域；

如权利要求1至10中任一所述的碎屑清洁系统，与所述清扫装置和移动装置相连，用于对所清扫区域进行碎屑检测并基于检测结果控制所述清扫装置和移动装置清洁碎屑区域。

12.根据权利要求11所述的扫地机器人，其特征在于，所述碎屑清洁系统中的声音传感单元置于所述扫地机器人的清扫装置上。

13.根据权利要求12所述的扫地机器人，其特征在于，所述清扫装置包括吸入管道和集尘盒；所述碎屑清洁系统中的声音传感单元设置于吸入管道和/或集尘盒。

14.一种扫地机器人的碎屑检测方法，其特征在于，包括：

在扫地机器人工作期间实时采集声音信号；

对所采集的声音信号进行频谱分析以得到碎屑检测结果，使得所述扫地机器人基于所述碎屑检测结果进行清洁控制。

15.根据权利要求14所述的扫地机器人的碎屑检测方法，其特征在于，所述对所采集的声音信号进行频谱分析的方式包括：基于当前工作环境所预置的声音频谱特征信息对所采集的声音信号进行比较处理并输出碎屑检测结果，所述所预置的声音频谱特征信息为预先存储的至少一种工作环境中预置的声音频谱特征信息。

16.根据权利要求15所述的扫地机器人的碎屑检测方法，其特征在于，还包括基于所述扫地机器人的预设模式下所采集的声音信号更新所存储的声音频谱特征信息的步骤。

17.根据权利要求15所述的扫地机器人的碎屑检测方法，其特征在于，所述对所采集的声音信号进行频谱分析的步骤包括：

基于所述声音频谱特征信息对所采集的声音信号的频谱进行比较处理，得到过滤后的频谱；

通过对所述过滤后的频谱进行检测得到碎屑检测结果。

18.根据权利要求14所述的扫地机器人的碎屑检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

采集所述扫地机器人在移动期间所获取的辅助信息并予以缓存；

当所述碎屑检测结果为有碎屑时，提取所缓存的辅助信息以对所述碎屑检测结果进行校验后进行清洁控制。

19.一种扫地机器人的清洁控制方法，其特征在于，包括：

获取碎屑检测结果，其中，所述碎屑检测结果为基于权利要求14至18中任一所述的碎屑检测方法检测而得；

基于所述碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域。

20.根据权利要求19所述的扫地机器人的清洁控制方法，其特征在于，所述基于碎屑检测结果控制所述扫地机器人清洁碎屑区域的方式包括：基于所述碎屑检测结果调整所述扫地机器人中移动装置的移动轨迹、和/或清扫装置的清扫模式。

21.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机程序；当所述计算机程序被计算机设备执行时，如权利要求19至20中任一项所述的方法被执行。