CN108514389A - 一种智能清洁设备的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能清洁设备的控制方法，其特征在于，包括：所述智能清洁设备的初始位置为原点，以所述智能清洁设备的初始前进方向为x轴，以垂直于所述初始前进方向为y轴构建坐标系；通过热感应相机获取沿所述初始前进方向上的当前环境图片，并将所述当前环境图片以构建的坐标系进行存储；分析所述当前环境图片上的热量信息确定所述当前环境图片上的热量分布区域；判断所述当前环境图片上的最高热量区域及其对应面积是否高于第一强度阈值以及第一面积阈值，是驱动所述智能清洁设备朝向可充电区域行进，并通过太阳能面板接收热量以供所述智能清洁设备充电。

Description

一种智能清洁设备的控制方法
技术领域
本发明涉及一种智能机器人技术领域，更具体地涉及一种智能清洁设备的控制方法。
背景技术
扫地机器人、拖地机器人等智能清洁设备的出现，很大程度上承担了一部分家庭清洁劳动，让人们有更多的时间休闲。现有的智能清洁设备一般配有与其对应的充电装置，充电装置在一定范围内发射辐射信号，智能清洁设备在辐射信号范围内寻找充电装置，如此对接充电。然而，此种方式需要为每一台清洁设备配置一充电装置，占据着一定空间；且在智能清洁设备寻找充电装置的过程中，由于信号干扰等原因，经常出现智能清洁设备找不到充电装置的情况，因此无法及时为智能清洁设备充电。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能清洁设备的控制方法，包括以下步骤：
S1，以所述智能清洁设备的初始位置为原点，以所述智能清洁设备的初始前进方向为x轴，以垂直于所述初始前进方向为y轴构建坐标系；
S2，通过热感应相机获取沿所述初始前进方向上的当前环境图片，并将所述当前环境图片以构建的坐标系进行存储；
S3，分析所述当前环境图片上的热量信息确定所述当前环境图片上的热量分布区域；
S4，判断所述当前环境图片上的最高热量区域及其对应面积是否高于第一强度阈值以及第一面积阈值，是，进入步骤S9，否进入步骤S5；
S5，通过热感应相机获取垂直于所述初始前进方向或与所述初始前进方向反方向或与所述初始前进方向同方向的下一环境图片，并将所述下一环境图片以构建的坐标系进行存储；
S6，分析所述下一环境图片上的热量信息确定所述下一环境图片上的热量分布区域；
S7，判断所述下一环境图片上的最高热量区域及其对应面积是否高于第一强度阈值以及第一面积阈值，是，进入步骤S9，否进入步骤S8；
S8，比较当前环境图片及下一环境图片上的最高热量区域，并驱动所述智能清洁设备朝向较高热量区域行进，并进入S5；
S9，驱动所述智能清洁设备朝向可充电区域行进，并通过太阳能面板接收热量以供所述智能清洁设备充电。
优选的，所述第一强度阈值为太阳能电池面板光-电转换的最低辐射强度的110％～120％，所述第一面积阈值为所述智能清洁设备可充电面积的1/4～1/3。
优选的，在步骤S2或S5中，所述将环境图片以构建的坐标系进行存储的步骤包括：以所述环境图片沿其拍摄方向的中轴线的中心点，作为该环境图片在该坐标系的坐标点进行存储。
优选的，所述控制方法进一步包括：
S10，当所述智能清洁设备执行清扫任务时，所述智能清洁设备实时获取其前进方向上的即时环境图片，并以所述即时环境图片沿其拍摄方向的中轴线的中心点，作为该即时环境图片在该坐标系的坐标点进行存储。
优选的，所述控制方法进一步包括：
S11，将所述环境图片根据其对应的坐标点进行拼接从而构建出待清洁空间的地图以及对应的热量分布图。
优选的，所述控制方法进一步包括：
S12，通过充电管理模块控制电池释放存储的电能；当电池电量低于第二阈值电量时，根据所述待清洁空间的地图以及对应的热量分布图驱动所述智能清洁设备朝最近的可充电区域行进，并通过太阳能面板接收热量以供所述智能清洁设备充电。
优选的，所述控制方法进一步包括：
S13，当所述智能清洁设备清扫任务结束时，根据所述待清洁空间的地图以及对应的热量分布图驱动所述智能清洁设备朝最近的可充电区域行进，并通过太阳能面板接收热量以供所述智能清洁设备充电。
优选的，所述热感应相机的拍摄方向与所述智能清洁设备的行进方向一致。
由此可见，本发明提供智能清洁设备的控制方法，通过所述热感应相机拍摄所述智能清洁设备周围环境的图片，并通过分析所述图片上的热量信息比较热量区域，从而控制所述驱动组件驱动所述智能清洁设备朝向可充电区域行进，并通过所述太阳能面板接收热量以供所述智能清洁设备充电从而可以避免由于信号干扰等原因找不到充电装置的情况，并可及时为智能清洁设备充电。
附图说明
以下将结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来对本发明实施例进行进一步的解释，该附图构成说明书的一部分，且与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的附图标记通常代表相同或相似的部件或步骤。
图1是本发明实施例中智能清洁设备的控制方法流程图；
图2是图1所述智能清洁设备的结构示意图；
图3是图2所述的智能清洁设备的使用示意图；
图4是图1所述智能清洁设备中热感应相机的拍摄示意图。
附图标记说明：
100：智能清洁设备；
10：太阳能面板；
20：处理器；
30：热感应相机；
40：驱动机构；
50：充电管理模块；
60：电池；
70：本体
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。
请参照图1及图2，本发明实施例提供了一种智能清洁设备100的控制方法，包括以下步骤：
S1，以所述智能清洁设备100的初始位置为原点，以所述智能清洁设备100的初始前进方向为x轴，以垂直于所述初始前进方向为y轴构建坐标系；
S2，通过热感应相机30获取沿所述初始前进方向上的当前环境图片，并将所述当前环境图片以构建的坐标系进行存储；
S3，分析所述当前环境图片上的热量信息确定所述当前环境图片上的热量分布区域；
S4，判断所述当前环境图片上的最高热量区域及其对应面积是否高于第一强度阈值以及第一面积阈值，是，进入步骤S9，否进入步骤S5；
S5，通过热感应相机30获取垂直于所述初始前进方向或与所述初始前进方向反方向或与所述初始前进方向同方向的下一环境图片，并将所述下一环境图片以构建的坐标系进行存储；
S6，分析所述下一环境图片上的热量信息确定所述下一环境图片上的热量分布区域；
S7，判断所述下一环境图片上的最高热量区域及其对应面积是否高于第一强度阈值以及第一面积阈值，是，进入步骤S9，否进入步骤S8；
S8，比较当前环境图片及下一环境图片上的最高热量区域，并驱动所述智能清洁设备100朝向较高热量区域行进，并进入S5；
S9，驱动所述智能清洁设备100朝向可充电区域行进，并通过太阳能面板10接收热量以供所述智能清洁设备100充电。
所述智能清洁设备100包括本体70，设置于所述本体70下的驱动机构40，设置于所述本体70上的太阳能面板10，设置于所述本体70前部的热感应相机30，分别与所述驱动机构40、所述太阳能面板10以及所述热感应相机30连接的处理器20，与所述驱动机构40连接的充电管理模块50；以及电池60。优选的，控制所述热感应相机30的拍摄方向始终与所述智能清洁设备100的行进方向一致。
在步骤S1中，为了精确定位及后续构建地图的便利性，可以以所述智能清洁设备100中的热感应相机30所处的初始位置为原点。
请一并参照图4，在步骤S2中，所述将环境图片以构建的坐标系进行存储的步骤包括：以所述环境图片沿其拍摄方向的中轴线的中心点(x，y)，作为该环境图片在该坐标系的坐标点进行存储。具体的，由于所述热感应相机30的拍摄角度α及高度h相对地面固定设置，故，可以通过所述拍摄角度α及高度h获取所述环境图片的坐标点距离所述智能清洁设备100的距离约为tanα*h，然后再根据所述智能清洁设备100相对所述初始前进方向x轴的旋转角度β(通过角度传感器获取)，最终获取该环境图片在该坐标系的坐标点。
在步骤S3中，分析所述当前环境图片上的热量信息确定所述当前环境图片上的热量分布区域。请一并参照图4，通过热量分布区域，可以看出，区域A由于阳光的直射具有较强的热量分布，且从区域A、区域B到区域C中逐渐递减。
在步骤S4中，为了使所述太阳能面板10具有足够的充电效果，优选的，所述第一强度阈值大于太阳能电池面板光-电转换的最低辐射强度，且所述第一面积阈值为所述智能清洁设备100可充电面积的1/10以上。更优选的，所述第一强度阈值为太阳能电池面板光-电转换的最低辐射强度的110％～120％，所述第一面积阈值为所述智能清洁设备100可充电面积的1/4～1/3。
在步骤S5中，可通过所述驱动机构40同时调整所述智能清洁设备100的前进方向及拍摄方向。进一步的，当所述当前环境图片上的最高热量分布均低于所述最低辐射强度的50％时(即，说明初始拍摄方向为远离窗户方向)，优选的，直接通过所述驱动机构40同时调整所述智能清洁设备100的前进方向及拍摄方向与所述初始前进方向相反，即，前进方向及拍摄方向旋转180度，并通过热感应相机30获取与所述初始前进方向相反的下一环境图片，并将所述下一环境图片以构建的坐标系进行存储。
当所述当前环境图片上的最高热量分布高于所述最低辐射强度时，但所述第一面积阈值为所述智能清洁设备100可充电面积的1/10以下(即，说明初始拍摄方向为朝向或靠近窗户方向)，优选的，直接通过所述驱动机构40驱动所述智能清洁设备100沿初始前进方向行进，并通过热感应相机30获取与所述初始前进方向相同的下一环境图片，并将所述下一环境图片以构建的坐标系进行存储。
当所述当前环境图片上的最高热量分布介于所述最低辐射强度与所述最低辐射强度的一半时，直接通过所述驱动机构40同时调整所述智能清洁设备100的前进方向及拍摄方向与所述初始前进方向垂直，即，前进方向及拍摄方向旋转90度，并通过热感应相机30获取与所述初始前进方向垂直的下一环境图片，并将所述下一环境图片以构建的坐标系进行存储。
所述步骤S6-S7与所述步骤S3-S4的分析方法基本相同。
所述控制方法进一步包括：
S10，当所述智能清洁设备100执行清扫任务时，所述智能清洁设备100实时获取其前进方向上的即时环境图片，并以所述即时环境图片沿其拍摄方向的中轴线的中心点，作为该即时环境图片在该坐标系的坐标点进行存储。
优选的，所述控制方法可进一步包括：
S11，将所述环境图片根据其对应的坐标点进行拼接从而构建出待清洁空间的地图以及对应的热量分布图。
优选的，所述控制方法进一步包括：
S12，通过充电管理模块50控制电池60释放存储的电能；当电池60电量低于第二阈值电量时，根据所述待清洁空间的地图以及对应的热量分布图驱动所述智能清洁设备100朝最近的可充电区域行进，并通过太阳能面板10接收热量以供所述智能清洁设备100充电。通过这样设置可避免所述智能清洁设备100在工作过程中突然断电的情况发生。
优选的，所述控制方法进一步包括：
S13，当所述智能清洁设备100清扫任务结束时，根据所述待清洁空间的地图以及对应的热量分布图驱动所述智能清洁设备100朝最近的可充电区域行进，并通过太阳能面板10接收热量以供所述智能清洁设备100充电。
本发明利用热能转化为电能为智能清洁设备100充电，省去单独配置充电桩，节省了家庭中放置充电桩的空间，同时节省了家庭用电，实现智能化的充电和清扫过程。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种智能清洁设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，以所述智能清洁设备的初始位置为原点，以所述智能清洁设备的初始前进方向为x轴，以垂直于所述初始前进方向为y轴构建坐标系；
S2，通过热感应相机获取沿所述初始前进方向上的当前环境图片，并将所述当前环境图片以构建的坐标系进行存储；
S3，分析所述当前环境图片上的热量信息确定所述当前环境图片上的热量分布区域；
S4，判断所述当前环境图片上的最高热量区域及其对应面积是否高于第一强度阈值以及第一面积阈值，是，进入步骤S9，否进入步骤S5；
S5，通过热感应相机获取垂直于所述初始前进方向或与所述初始前进方向反方向或与所述初始前进方向同方向的下一环境图片，并将所述下一环境图片以构建的坐标系进行存储；
S6，分析所述下一环境图片上的热量信息确定所述下一环境图片上的热量分布区域；
S7，判断所述下一环境图片上的最高热量区域及其对应面积是否高于第一强度阈值以及第一面积阈值，是，进入步骤S9，否进入步骤S8；
S8，比较当前环境图片及下一环境图片上的最高热量区域，并驱动所述智能清洁设备朝向较高热量区域行进，并进入S5；
S9，驱动所述智能清洁设备朝向可充电区域行进，并通过太阳能面板接收热量以供所述智能清洁设备充电。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一强度阈值为太阳能电池面板光-电转换的最低辐射强度的110％～120％，所述第一面积阈值为所述智能清洁设备可充电面积的1/4～1/3。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤S2或S5中，所述将环境图片以构建的坐标系进行存储的步骤包括：以所述环境图片沿其拍摄方向的中轴线的中心点，作为该环境图片在该坐标系的坐标点进行存储。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，进一步包括：
S10，当所述智能清洁设备执行清扫任务时，所述智能清洁设备实时获取其前进方向上的即时环境图片，并以所述即时环境图片沿其拍摄方向的中轴线的中心点，作为该即时环境图片在该坐标系的坐标点进行存储。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，进一步包括：
S11，将所述环境图片根据其对应的坐标点进行拼接从而构建出待清洁空间的地图以及对应的热量分布图。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，进一步包括：
S12，通过充电管理模块控制电池释放存储的电能；当电池电量低于第二阈值电量时，根据所述待清洁空间的地图以及对应的热量分布图驱动所述智能清洁设备朝最近的可充电区域行进，并通过太阳能面板接收热量以供所述智能清洁设备充电。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，进一步包括：
S13，当所述智能清洁设备清扫任务结束时，根据所述待清洁空间的地图以及对应的热量分布图驱动所述智能清洁设备朝最近的可充电区域行进，并通过太阳能面板接收热量以供所述智能清洁设备充电。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述热感应相机的拍摄方向与所述智能清洁设备的行进方向一致。
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