CN108716201B

CN108716201B - 一种协同清扫方法

Info

Publication number: CN108716201B
Application number: CN201810576786.XA
Authority: CN
Inventors: 张德兆; 王肖; 霍舒豪; 李晓飞; 张放
Original assignee: Beijing Idriverplus Technologies Co Ltd
Current assignee: Beijing Idriverplus Technologies Co Ltd
Priority date: 2018-06-05
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2020-08-07
Anticipated expiration: 2038-06-05
Also published as: CN108716201A

Abstract

本发明实施例涉及一种协同清扫方法，包括：服务器接收清扫任务信息；生成第一清扫路径信息，发送给第一清扫装置；第一清扫装置根据第一清扫轨迹信息进行清扫作业；定位模块对第一清扫装置的位置信息进行实时获取，并根据预设时间间隔将位置信息发送给服务器；第一清扫装置生成电量不足信息；服务器生成第一清扫装置的实际清扫路径信息；根据第一清扫路径信息和实际清扫路径信息生成第二清扫路径信息，发送给第二清扫装置。本发明通过主动从动的清扫方式对清扫区域进行合理划分，并能够根据清扫任务要求规划清扫路径信息，从而使多个清扫装置可以高效、智能地协同清扫作业。

Description

一种协同清扫方法

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种协同清扫方法。

背景技术

随着经济的发展和科技的进步，人们对生活环境质量的要求越来越高，而随着人工智能的崛起，市场也越来越关注于基于人工智能技术的清扫技术，在现有的智能清扫技术中，通常采用扫地机器人实现小面积内的清扫，对于道路等大面积的清扫，依然需要人工清扫，使用人工清扫路面的方式，不仅人力成本高，而且人工清扫时所产生的粉尘会严重影响清洁工人的身体健康，也不可避免的会造成环境的二次污染。

而且，随着城市规模的发展，人力成本的不断提升，对于智能化无人驾驶的清扫车的需求，显现的尤为迫切。虽然无人驾驶领域已经有了相关的技术，但是，目前无人驾驶清扫车仍无法智能、高效地进行协同清扫作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种协同清扫方法，通过主动从动的清扫方式对清扫区域进行合理划分，并能够根据清扫任务要求规划清扫路径信息，从而使多个清扫装置可以高效、智能地协同清扫作业。

为实现上述目的，本发明提供了一种协同清扫方法，包括：

服务器接收清扫任务信息；其中，所述清扫任务信息包括清扫区域信息、清扫覆盖率信息和清扫程度信息；

根据清扫区域信息、清扫覆盖率信息和清扫装置的清扫宽度信息生成第一清扫路径信息；

根据所述清扫程度信息获取相对应的洒水量信息和边刷转速信息；

根据所述第一清扫路径信息、洒水量信息和边刷转速信息生成第一清扫轨迹信息，并发送给第一清扫装置；

所述第一清扫装置根据第一清扫轨迹信息进行清扫作业；其中，所述第一清扫装置具有定位模块；

所述定位模块对第一清扫装置的位置信息进行实时获取，并根据预设时间间隔将所述位置信息发送给所述服务器；

当所述第一清扫装置的电量低于预设电量阈值时，生成电量不足信息，发送给所述服务器；

所述服务器根据接收到位置信息生成所述第一清扫装置的实际清扫路径信息；

根据第一清扫路径信息和所述实际清扫路径信息生成第二清扫路径信息；

根据第二清扫路径信息和所述洒水量信息、边刷转速信息生成第二清扫轨迹信息，并发送给所述第二清扫装置；

所述第二清扫装置根据所述第二清扫轨迹信息进行清扫。

优选的，在根据所述第一清扫路径信息、洒水量信息和边刷转速信息生成第一清扫轨迹信息，并发送给第一清扫装置之后，所述方法还包括：

获取所述第一清扫装置的电量信息；

根据所述洒水量信息和边刷转速信息计算单位里程的耗电量信息；

根据所述单位里程的耗电量信息和第一清扫装置的电量信息计算所述第一清扫装置的预计作业里程；

根据所述预计作业里程和第一清扫路径信息生成第三清扫路径信息；

根据所述第三清扫路径信息和所述洒水量信息、边刷转速信息生成第三清扫轨迹信息，并发送给所述第二清扫装置；

所述第二清扫装置根据所述第三清扫轨迹信息进行清扫。

进一步优选的，所述第二清扫装置的数量为多个，在所述服务器根据接收到位置信息生成所述第一清扫装置的实际清扫路径信息之后，所述方法还包括：

根据所述第一清扫装置的实际清扫路径确定所述第一实际清扫区域；

根据所述清扫区域信息和所述第一实际清扫区域确定未清扫区域信息；

获取多个第二清扫装置的电量信息；

根据所述多个第二清扫装置的电量信息将所述未清扫区域划分成多个清扫子区域信息；

根据多个所述清扫子区域信息和清扫覆盖率信息、清扫装置的清扫宽度信息生成相对应的第四清扫路径信息；

根据多个所述第四清扫路径信息和所述洒水量信息、边刷转速信息生成多个第四清扫轨迹信息，并发送给相对应的所述第二清扫装置；

多个所述第二清扫装置根据相对应的所述第四清扫轨迹信息进行清扫。

进一步优选的，清扫装置具有状态信息，所述状态信息包括作业状态和待作业状态；

在所述根据所述清扫区域信息和所述第一实际清扫区域确定未清扫区域信息之后，所述方法还包括：

根据所述未清扫区域信息获取预设距离范围内的待作业状态的多个第二清扫装置。

进一步优选的，在所述根据多个所述第四清扫路径信息和所述洒水量信息、边刷转速信息生成多个第四清扫轨迹信息，并发送给相对应的所述第二清扫装置之后，所述方法还包括：

将所述第二清扫装置的状态信息更改为作业状态。

优选的，所述清扫区域信息包括待清扫区域的边界信息和标定障碍物的轮廓信息；所述第一清扫装置设有环境感知模块：

在所述第一清扫装置根据第一清扫轨迹信息进行清扫作业之后，所述方法还包括：

当所述环境感知模块感知到障碍物信息时，判断所述障碍物的属性信息；所述障碍物的属性信息包括固定障碍物和移动障碍物；

当所述障碍物的属性信息为移动障碍物时，对所述移动障碍物进行避让；

当所述障碍物的属性信息为固定障碍物时，对所述固定障碍物进行绕行清扫，并获取所述固定障碍物的位置信息，并上传至所述服务器；

所述服务器在所述清扫区域信息中标记所述固定障碍物的位置信息；

当所述位置信息的标记次数到达预设阈值时，更新所述清扫区域信息。

进一步优选的，在所述第一清扫装置根据第一清扫轨迹信息进行清扫作业之后，所述方法还包括：

所述环境感知模块对所述清扫区域内的标定障碍物进行探测；

当没有探测到所述标定障碍物时，生成重新规划提示信息，并发送给所述服务器；

所述服务器重新规划第一清扫装置的第一清扫轨迹信息。

优选的，在所述服务器接收清扫任务信息之后，所述方法还包括：

根据所述清扫区域信息获取相对应的第一清扫装置的ID。

进一步优选的，所述根据所述第一清扫路径信息、洒水量信息和边刷转速信息生成第一清扫轨迹信息，并发送给第一清扫装置具体包括：

根据所述第一清扫路径信息、洒水量信息和边刷转速信息生成第一清扫轨迹信息；

根据所述第一清扫装置的ID将所述第一清扫轨迹信息发送给所述第一清扫装置。

优选的，在所述服务器接收清扫任务信息之前，所述方法还包括：

用户终端接收用户输入的清扫任务信息。

本发明实施例提供的协同清扫方法，通过主动从动的清扫方式对清扫区域进行合理划分，并能够根据清扫任务要求规划清扫路径信息，从而使多个清扫装置可以高效、智能地协同清扫作业。

附图说明

图1为本发明实施例提供的协同清扫方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的协同清扫方法执行于服务器和多个清扫装置之间，用于主动清扫装置和从动清扫装置之间清扫区域的合理划分，并结合清扫任务对清扫路径进行合理规划。其中，清扫装置可以理解为无人驾驶的智能清扫车,能够根据规划好的清扫路径进行清扫，并且能够自身的环境感知模块感知到的环境信息作出避障、让行等动作，实现无人驾驶情况下的安全、智能作业。

图1为本发明实施例提供的协同清扫方法的结构框图，如图1所示，所述方法包括如下步骤：

步骤101，服务器接收清扫任务信息；

清扫任务信息可以是用户通过终端设备输入的，用户终端接收用户输入的清扫任务信息，并发送给服务器。其中，所述清扫任务信息可以包括清扫区域信息、清扫覆盖率信息和清扫程度信息，需要说明的是，在清扫任务中，清扫区域信息是必要的，清扫时限信息、清扫覆盖率信息和清扫程度信息是非必要的，用户可以根据需要对相应的项目进行选择和设定。

其中，清扫区域信息具体可以是地图信息，在地图信息中包括待清扫区域的边界信息和标定障碍物的轮廓信息；待清扫区域的边界信息用于限定清扫作业的区域范围，标定障碍物的轮廓信息用于表示固定障碍物的占地面积，标定障碍物的数量可以为多个，待清扫区域的边界信息和标定障碍物的轮廓信息是预先采集并标记在地图信息中的，比如在方形广场内设有一个滑梯，滑梯即为固定障碍物，在地图信息中限定方形广场的边界信息，并在方形广场内标记滑梯的轮廓信息。

清扫覆盖率信息是指清扫装置计划清扫的面积与待清扫区域的面积比值，比如可将清扫覆盖率设定为80％、90％，100％，120％、150％或200％等，当清扫覆盖率较大时，生成的路径轨迹之间的间距较小，80％、90％的清扫覆盖率表示对清扫区域进行粗略清扫，清扫时实际的清扫区域之间有间隔，不对清扫区域进行覆盖；100％的清扫覆盖率表示对清扫区域进行全覆盖清扫，实际的清扫区域相互连接；120％、150％和200％的清扫覆盖率表示对清扫区域进行完全覆盖清扫，实际的清扫区域之间相互重合，根据清扫覆盖率的不同重合面积的大小不同。

清扫程度信息是指清扫强度，具体可以分为多个强度等级，比如可以设定为3个等级，第一等级为强力清扫，第二等级为中度清扫，第三等级为一般清扫，三个等级的清扫强度具体可以通过边刷的转速和洒水量进行控制，在强力清扫时控制洒水量较多，边刷的转速较快，从而增加单位区域内的清扫强度。

步骤102，根据清扫区域信息、清扫覆盖率信息和清扫装置的清扫宽度信息生成第一清扫路径信息；

清扫装置可以理解为无人驾驶的智能清扫车，智能清扫车通过网络与服务器相连接，能够根据服务器规划的清扫路径进行清扫，并且能够对清扫环境进行感知，实现避障等模式的智能清扫。

第一清扫路径信息可以理解为服务器根据清扫任务信息规划的清扫路径轨迹，具体的，服务器根据地图信息中待清扫区域的边界信息和标定障碍物的轮廓信息确定可清扫区域，并根据可清扫区域、清扫覆盖率信息和清扫装置的清扫宽度信息生成第一清扫路径信息，这个步骤是对清扫路径的规划。

步骤103，根据清扫程度信息获取相对应的洒水量信息和边刷转速信息；

边刷转速参数和洒水量参数是根据清扫程度信息确定的，具体的，清扫程度可以分为多个强度等级，每个强度等级对应一个边刷转速和一个洒水量参数，当清扫强度确定后，会获取清扫强度相对应的边刷转速参数和洒水量参数。

步骤104，根据第一清扫路径信息、洒水量信息和边刷转速信息生成第一清扫轨迹信息，并发送给第一清扫装置；

第一清扫装置是指主动清扫装置，每个清扫区域都有一个主动清扫装置，负责该清扫区域的主要清扫工作，每个清扫装置都有一个清扫ID，用于识别清扫装置，并且会预先建立清扫区域和第一清扫装置ID之间的关联关系，并储存在服务器的清扫规划列表中；服务器在接收到清扫任务信息之后，会根据清扫区域信息在清扫规划列表中获取相关联的第一清扫装置的ID，在第一清扫轨迹信息生成之后，根据第一清扫装置的ID将第一清扫轨迹信息下发给第一清扫装置。

步骤105，第一清扫装置根据第一清扫轨迹信息进行清扫作业；

具体的，第一清扫装置接收第一清扫轨迹信息，并对第一清扫轨迹信息进行解析，得到第一清扫路径信息、洒水量信息和边刷转速信息，第一清扫装置根据设定的第一清扫路径进行自动驾驶，并在行驶过程中根据洒水量信息进行洒水，根据设定的边刷转速控制边刷对清扫区域进行清扫作业。

为保证在清扫过程中的安全，清扫装置设置有环境感知模块，环境感知模块可以包括雷达和摄像头，其中，雷达具体可以为超声雷达和激光雷达，多个雷达可以设置在清扫装置的四周，对四周的障碍物进行探测识别；摄像头可以为多个，分别设置在清扫装置的四周，对激光雷达和超声波雷达感知到的数据进行辅助校验。

在清扫过程中，雷达和摄像头对作业环境信息探测和采集，当感知到障碍物时，判断障碍物的属性信息，障碍物的属性信息包括固定障碍物和移动障碍物两种，具体可以通过障碍物的停留时间进行判断，当障碍物在一个位置点的停留时间达到预设时间阈值时，判断该障碍物为固定障碍物，否则为移动障碍物；固定障碍物可以是临时放置的垃圾桶、也可能是临时停靠的车辆等等，移动障碍物可以是行人或驾驶的车辆等等。

当判断障碍物的属性信息为移动障碍物时，对移动障碍物进行避让，待移动障碍物不占清扫轨迹之后，继续沿第一清扫轨迹信息进行作业清扫。

当判断障碍物的属性信息为固定障碍物时，对固定障碍物进行绕行清扫，并获取固定障碍物的位置信息，并上传至服务器；服务器在清扫区域信息中标记固定障碍物的位置信息；当位置信息的标记次数到达预设阈值时，更新清扫区域信息。在一个具体的例子中，清扫装置在清扫过程中确定垃圾箱为固定障碍物进行绕行，并将垃圾箱的位置信息上传给服务器，服务器在地图信息中标记垃圾箱的位置，并记录标记次数，当清扫装置下次再清扫该清扫区域时，又探测到该垃圾箱，对垃圾箱的位置继续上报给服务器，当服务器对该位置的标记次数到达预设阈值，比如4次时，在地图中标记出该垃圾桶为固定障碍物，并更新清扫区域的地图，从而为能够根据更新后的地图对清扫轨迹进行重新规划，不必每次都对固定障碍物进行识别避障和上报，节省清扫作业的时间和电量，提高清扫效率。

在作业清扫的过程中，清扫装置的环境感知模块对清扫区域内的标定障碍物进行探测，当没有探测到标定障碍物时，生成重新规划提示信息，并发送给服务器，服务器重新规划第一清扫装置的第一清扫轨迹信息，并且服务器更新清扫区域的地图信息，从而能够及时发现清扫区域内不存在的标定固定障碍物，对原来标定障碍物的所在区域进行清扫，能够做到不漏扫。

需要说明的是，上述对障碍物的判断处理过程不仅适用于第一清扫装置，可以适用于任何一个清扫装置。

步骤106，定位模块对第一清扫装置的位置信息进行实时获取，并根据预设时间间隔将位置信息发送给服务器；

每个清扫装置都设有定位模块，具体可以为两个差分GPS天线，用于获取清扫装置的位置信息。

在清扫过程中，定位模块对清扫装置的位置信息进行实时获取，并根据预设时间间隔上传到服务器，比如每隔5分钟将获取到的清扫装置的位置信息进行上传，位置信息优选具有时间属性，即在获取位置信息的同时记录获取的时间信息，这样就可以知道清扫装置在清扫某一位置时的具体时间，便于服务器进行数据的统计和查找。

步骤107，当第一清扫装置的电量低于预设电量阈值时，生成电量不足信息，发送给服务器；

预设电量阈值是根据清扫装置的电池容量进行设定的，如果清扫装置在电量过低的时候继续工作会严重影响电池的性能，因此当清扫装置的电池检测模块检测到电量低于预设电量阈值时，装置会生成电量不足信息发送给服务器，通知服务器无法进行清扫，需要进行充电。

在此之后，需要对第一清扫装置进行充电，服务器根据第一清扫装置的当前位置信息，获取距离最近的充电站的位置信息，根据第一清扫装置的当前位置信息和充电站的位置信息生成充电路径返回给第一清扫装置，第一清扫装置根据充电路径到达充电站进行充电。

步骤108，服务器根据接收到位置信息生成第一清扫装置的实际清扫路径信息；

在服务器接收到电量不足信息时，服务器根据第一清扫装置的已经上传的位置信息生成第一清扫装置的实际路径信息。

步骤109，根据第一清扫路径信息和实际清扫路径信息生成第二清扫路径信息；

因为清扫任务没有完成，因此需要知道剩余清扫的路径，服务器根据规划的第一清扫路径信息和第一清扫装置实际清扫路径信息进行对比，从而生成剩余清扫的路径信息，即为第二清扫路径信息。

步骤110，根据第二清扫路径信息和洒水量信息、边刷转速信息生成第二清扫轨迹信息，并发送给第二清扫装置；

第二清扫装置是指从动清扫装置，是协同帮助主动清扫装置完成清扫任务的。

第二清扫装置依然要按照清扫任务的完成清扫，因此服务器根据第二清扫路径信息和洒水量信息、边刷转速信息生成第二清扫轨迹信息，并发送给第二清扫装置。

步骤111，第二清扫装置根据第二清扫轨迹信息进行清扫。

该步骤与步骤105第一清扫装置根据第一清扫轨迹信息进行清扫作业相似，此处不再赘述。当第二清扫装置完成清扫任务时，生成完成任务提示发送给服务器，服务器将完成任务信息发送给用户终端，提示用户清扫任务已完成。

本发明还提供了第一清扫装置和第二清扫装置同时进行清扫的方法，通过第一清扫装置的电量预计其清扫里程，再结合任务信息预计第一清扫装置无法完成的清扫路径，发送给第二清扫装置，使第二清扫装置提前进行清扫。具体的，在服务器生成第一清扫轨迹信息之后，服务器通过装置内置的电量检测模块获取第一清扫装置的电量信息，并根据洒水量信息和边刷转速信息计算单位里程的耗电量信息；根据单位里程的耗电量信息和第一清扫装置的电量信息计算第一清扫装置的预计作业里程；根据清扫任务规划的第一清扫路径信息和第一清扫装置预计作业里程之差生成第三清扫路径信息，第三清扫路径信息是预计的第一清扫装置不能清扫的路径；根据第三清扫路径信息和洒水量信息、边刷转速信息生成第三清扫轨迹信息，并发送给第二清扫装置；第二清扫装置根据第三清扫轨迹信息进行清扫。

在优选的实施例中，本发明还提供了多个第二清扫装置协同作业的方法，在第一清扫装置停止清扫后，多个第二清扫装置根据当前电量信息进行区域划分协同清扫。具体的，在服务器根据接收到位置信息生成第一清扫装置的实际清扫路径信息之后，方法还包括：根据第一清扫装置的实际清扫路径确定第一实际清扫区域；根据清扫区域信息和第一实际清扫区域确定未清扫区域信息，其中，未清扫区域包括两个部分，一个是第一清扫装置没有到达的区域，另一个是由于固定障碍物的停放而导致没有清扫的区域，如果只对第一清扫装置没有到达的区域进行清扫，就可能会出现漏扫的现象，比如清扫任务的清扫区域为A区域，第一清扫装置在清扫时，在A区域停放了3辆汽车，如果不对这3辆车停放的区域进行清扫就会漏扫很大的区域，因此在第一清扫装置清扫后，服务器要对这部分区域进行重新规划清扫；获取多个第二清扫装置的电量信息；根据多个第二清扫装置的电量信息将未清扫区域划分成多个清扫子区域信息；根据多个清扫子区域信息和清扫覆盖率信息、清扫装置的清扫宽度信息生成相对应的第四清扫路径信息；根据多个第四清扫路径信息和洒水量信息、边刷转速信息生成多个第四清扫轨迹信息，并发送给相对应的第二清扫装置；多个第二清扫装置根据相对应的第四清扫轨迹信息进行清扫，从而能够对清扫任务进行合理分配，高效完成清扫任务。

优选的，清扫装置是具有状态信息，状态信息包括作业状态和待作业状态；在选取第二清扫装置时要选取未在作业且距离较近的清扫装置，具体的，服务器根据确定的未清扫区域信息获取预设距离范围内的待作业状态的多个第二清扫装置。服务器可以根据未清扫区域的大小确定所需的第二清扫装置的数量，然后根据所需数量获取距离最近的待作业清扫装置，将第四清扫轨迹信息进行下发，并将第二清扫装置的状态信息更改为作业状态，这样就会避免在同一时间向同一清扫装置分配多个清扫任务。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种协同清扫方法，其特征在于，所述方法包括：

在根据所述第一清扫路径信息、洒水量信息和边刷转速信息生成第一清扫轨迹信息，并发送给第一清扫装置之后，所述方法还包括：

获取所述第一清扫装置的电量信息；

根据所述第三清扫路径信息和所述洒水量信息、边刷转速信息生成第三清扫轨迹信息，并发送给第二清扫装置；所述第二清扫装置为一个；

所述第二清扫装置根据所述第三清扫轨迹信息进行清扫；

所述第二清扫装置根据所述第二清扫轨迹信息进行清扫。

2.根据权利要求1所述的协同清扫方法，其特征在于，所述第二清扫装置的数量为多个，在所述服务器根据接收到位置信息生成所述第一清扫装置的实际清扫路径信息之后，所述方法还包括：

获取多个第二清扫装置的电量信息；

3.根据权利要求2所述的协同清扫方法，其特征在于，清扫装置具有状态信息，所述状态信息包括作业状态和待作业状态；

4.根据权利要求3所述的协同清扫方法，其特征在于，在所述根据多个所述第四清扫路径信息和所述洒水量信息、边刷转速信息生成多个第四清扫轨迹信息，并发送给相对应的所述第二清扫装置之后，所述方法还包括：

将所述第二清扫装置的状态信息更改为作业状态。

5.根据权利要求1所述的协同清扫方法，其特征在于，所述清扫区域信息包括待清扫区域的边界信息和标定障碍物的轮廓信息；所述第一清扫装置设有环境感知模块：

6.根据权利要求5所述的协同清扫方法，其特征在于，在所述第一清扫装置根据第一清扫轨迹信息进行清扫作业之后，所述方法还包括：

所述服务器重新规划第一清扫装置的第一清扫轨迹信息。

7.根据权利要求1所述的协同清扫方法，其特征在于，在所述服务器接收清扫任务信息之后，所述方法还包括：

根据所述清扫区域信息获取相对应的第一清扫装置的ID。

8.根据权利要求7所述的协同清扫方法，其特征在于，所述根据所述第一清扫路径信息、洒水量信息和边刷转速信息生成第一清扫轨迹信息，并发送给第一清扫装置具体包括：

9.根据权利要求1所述的协同清扫方法，其特征在于，在所述服务器接收清扫任务信息之前，所述方法还包括：

用户终端接收用户输入的清扫任务信息。