CN108814444B - 一种扫地机器人腿部跟随清扫方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种扫地机器人腿部跟随清扫方法及装置。其中腿部跟随清扫方法，包括采集图像，通过图像处理，建立3D立体图形，通过计算出形心来使得扫地机器人进行跟随工作。本发明的清洁机器人，具有稳定的跟随清扫机制，在识别过程中，可以记忆已使用者的形心位置，方便下次直接提取使用。在清扫过程中，既能有效的跟随使用者清扫，也能避免产生碰撞，保证清扫过程中安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及清洁机器人控制领域，具体涉及一种扫地机器人腿部跟随清扫方法及装置。
背景技术
随着科技的进步和社会的发展，智能机器人逐渐走入千家万户，代替人们处理日常家务。扫地机器人作为智能机器人的一种，更是应用广泛。现在的扫地机器人虽然自动化程度高，智能化程度也较高，但是对于一些用户所需要清理的地方，有时候扫地机器人不能较好的完成清理，且在工作时不能较好的满足用户需求，对于用户指定清扫区域不能较好的完成清扫工作。
申请号为CN201510165830.4的中国专利，本发明涉及一种自走式地面清洗设备，其具有手动控制的或程序控制的、在待清洗的表面上行经处理路径的第一清洗车辆，还具有用于执行干洗步骤的第一清洗装置。提供一种第二清洗车辆，其具有用于执行湿洗步骤的第二清洗装置的第二清洗车辆，其中，第二清洗车辆与第一清洗车辆耦连，使得第二清洗车辆在第一清洗车辆的处理路径上跟随在第一清洗车辆后。第二清洗车辆可以通过可松开的机械联接装置与第一清洗车辆。但也可以仅通过数据传输路径与第一清洗车辆有效连接。此专利虽然能较好的完成清扫任务，可以将指定清扫地点清扫完成，但是所需设备及操作较为复杂。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种扫地机器人腿部跟随清扫方法及装置。本发明的扫地机器人，具有可靠地跟随装置，且在进行清洁过程中，通过本发明的预警装置，可以有效地保证扫地机器人清扫所需清扫的范围，避免遗漏及失去信号接收。
为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种扫地机器人腿部跟随清扫方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立两腿的3D立体图形，通过计算得出两腿所共有的形心；
S2：根据步骤S1中的计算结果，扫地机器人跟随形心的移动路径进行清扫工作。
本发明的有益效果是，通过扫地机器人对两腿之间进行图像处理，进而建立起3D立体图形。首先通过GPU识别是否已存储该图形，若已存储，直接导出其形心，若未存储，通过计算得出该图形形心并存储GPU内。工作过程中，可以根据调距装置，调整扫地机器人与前方形心之间的距离，当超过设定距离时，预警装置发出报警作出提醒。操作简单方便，能完成所需的清扫工作。
进一步，所述步骤S2中扫地机器人进行过工作时，根据S1计算出的形心，扫地机器人与形心始终保持固定距离L进行清扫功能。
在本发明的一种优选的实施方式中，在前述内容的基础上，所述步骤S1中的立体图形建立与计算，包括以下步骤：
P1：将采集到的图像建立起3D立体图形；
P2：增强图像明度，提高图像对比度；
P3：将步骤P1和步骤P2图像转化为RGB数值矩阵；
P4：利用曲面积分法自动计算出形心具体位置。
进一步，所述步骤S1中建立两腿的3D立体图形，通过计算得出两腿所共有的形心，包括以下步骤：
T1：获取两腿形状的清晰图像，建立起3D立体图形；
T2：将已建立的3D立体图形与扫地机器人中的GPU内记录的3D立体图形进行对比；
T3：GPU内若有相同3D立体图形，直接导出其形心位置；GPU内无相同3D立体图形，通过计算得出形心位置。
进一步，所述步骤T1中，对两腿形状的清晰图像的获取，建立起3D立体图形，包括以下步骤：
E1：扫地机器人对两腿进行红外线扫描，扫描后的图形通过图像处理，得出3D立体图形；
E2：重复步骤E1至少两次，将每次得出的3D立体图形进行整合对比；
E3：以对比整合后的形心均值作为最后的形心位置。
一种扫地机器人腿部跟随清扫装置，其特征在于，包括：
图像采集单元，用于采集两腿信息，建立两腿的3D图像；
计算单元，连接图像采集单元，用于图像处理，计算出两腿所共有的形心；
控制单元，连接计算单元，控制扫地机器人与形心保持一定距离；
清洁控制单元，连接于控制单元，用于控制扫地机器人对两腿所经过的地面区域进行清扫工作。
进一步，所述扫地机器人上设置有信号接收器，在信号接收器内设置有深度摄像头；所述深度摄像头连接至所述图像采集单元。
进一步的，所述深度摄像头上设置有感应装置，通过所述感应装置感应扫地机器人与所述形心位置，避免扫地机器人与前方产生碰撞。
进一步的，所述扫地机器人上设有调距装置，通过所述调距装置调节所述扫地机器人与所述形心在工作时保持的距离；所述调距装置与所述感应装置连接。
进一步的，所述扫地机器人上设有预警装置，所述预警装置通过所述感应装置感应前方与扫地机器人之间的距离超过预定距离时，发出警报。
附图说明
图1是本发明扫地机器人腿部跟随清扫装置的电路模块原理图；
图2是本发明扫地机器人腿部跟随清扫装置的结构示意图。
图中数字所表示的相应的部件名称：
1、深度摄像头；2、感应装置；3、调距装置；4、预警装置。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
为解决上述问题，本发明提供了一种扫地机器人腿部跟随清扫方法及装置。本发明的扫地机器人，具有可靠地跟随装置，且在进行清洁过程中，通过本发明的预警装置，可以有效地保证扫地机器人清扫所需清扫的范围，避免遗漏及失去信号接收。
如图1所示，为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种扫地机器人腿部跟随清扫方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立两腿的3D立体图形，通过计算得出两腿所共有的形心；
S2：根据步骤S1中的计算结果，扫地机器人跟随形心的移动路径进行清扫工作。
本发明的有益效果是，通过扫地机器人对两腿之间进行图像处理，进而建立起3D立体图形。首先通过GPU识别是否已存储该图形，若已存储，直接导出其形心，若未存储，通过计算得出该图形形心并存储GPU内。工作过程中，可以根据调距装置，调整扫地机器人与前方形心之间的距离，当超过设定距离时，预警装置发出报警作出提醒。操作简单方便，能完成所需的清扫工作。
进一步，所述步骤S2中扫地机器人进行过工作时，根据S1计算出的形心，扫地机器人与形心始终保持固定距离L进行清扫功能。在实际操作中，可以根据工作需求，通过调距装置，调整扫地机器人与形心之间的距离，可以更好地满足工作要求，对工作适应性更强。
在本发明的一种优选的实施方式中，在前述内容的基础上，所述步骤S1中的立体图形建立与计算，包括以下步骤：
P1：将采集到的图像建立起3D立体图形；
P2：增强图像明度，提高图像对比度；
P3：将步骤P1和步骤P2图像转化为RGB数值矩阵；
P4：利用曲面积分法自动计算出形心具体位置。
在实际操作中，因为要建立起3D立体图形，对于采集的图形准确度要求较高，对于采集装置，可以设置对称的左右两个摄像头，通过左右两个摄像头采集图像，通过合成对比，可以更好地保证所得到的图形精确度高，所计算出来的形心位置更加精确。
进一步，所述步骤S1中建立两腿的3D立体图形，通过计算得出两腿所共有的形心，包括以下步骤：
T1：获取两腿形状的清晰图像，建立起3D立体图形；
T2：将已建立的3D立体图形与扫地机器人中的GPU内记录的3D立体图形进行对比；
T3：GPU内若有相同3D立体图形，直接导出其形心位置；GPU内无相同3D立体图形，通过计算得出形心位置。
在实际操作中，扫地机器人获取图像时，通过围绕操作者360度旋转，获取全方位的图像，进而进行图像处理。由于扫地机器人需要经常进行清扫工作，若每次清扫前都要进行计算形心操作会比较麻烦，因此，在扫地机器人内加入存储功能，将首次使用该扫地机器人的用户的形心计算结果保存在GPU内，下次直接通过图像对比调用出来，节约了时间，方便了用户的使用。
进一步，所述步骤T1中，对两腿形状的清晰图像的获取，建立起3D立体图形，包括以下步骤：
E1：扫地机器人对两腿进行红外线扫描，扫描后的图形通过图像处理，得出3D立体图形；
E2：重复步骤E1至少两次，将每次得出的3D立体图形进行整合对比；
E3：以对比整合后的形心均值作为最后的形心位置。
在实际操作中，扫地机器人在初次红外线扫描时，为了保证图像准确，进行多次扫描，多次扫描结果对比整合，最终选取对比整合过的进行计算形心。
图2是本发明扫地机器人腿部跟随清扫装置的结构示意图。
一种扫地机器人腿部跟随清扫装置，其特征在于，包括：
图像采集单元，用于采集两腿信息，建立两腿的3D图像；
计算单元，连接图像采集单元，用于图像处理，计算出两腿所共有的形心；
控制单元，连接计算单元，控制扫地机器人与形心保持一定距离；
清洁控制单元，连接于控制单元，用于控制扫地机器人对两腿所经过的地面区域进行清扫工作。
进一步，所述扫地机器人上设置有信号接收器，在信号接收器内设置有深度摄像头1；所述深度摄像头1连接至所述图像采集单元。
进一步的，所述深度摄像头1上设置有感应装置2，通过所述感应装置2感应扫地机器人与所述形心位置，避免扫地机器人与前方产生碰撞。
进一步的，所述扫地机器人上设有调距装置3，通过所述调距装置3调节所述扫地机器人与所述形心在工作时保持的距离；所述调距装置3与所述感应装置2连接。
进一步的，所述扫地机器人上设有预警装置4，所述预警装置4通过所述感应装置2感应前方与扫地机器人之间的距离超过预定距离时，发出警报。
对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种扫地机器人腿部跟随清扫方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立两腿的3D立体图形，通过计算得出两腿所共有的形心；
S2：根据步骤S1中的计算结果，扫地机器人跟随形心的移动路径进行清扫工作；
所述步骤S1中的立体图形建立与计算，包括以下步骤：
P1：将采集到的图像建立起3D立体图形；
P2:将已建立的3D立体图形与扫地机器人中的GPU内记录的3D立体图形进行对比；
P21：GPU内若有相同3D立体图形，直接导出其形心位置；
P22：GPU内无相同3D立体图形，通过计算得出形心位置，所述计算步骤包括：
T1：增强图像明度，提高图像对比度；
T2：将步骤P1和步骤P2图像转化为RGB数值矩阵；
T3：利用曲面积分法自动计算出形心具体位置。
2.根据权利要求1所述的扫地机器人腿部跟随清扫方法，其特征在于：所述步骤S2中扫地机器人进行过工作时，根据S1计算出的形心，扫地机器人与形心始终保持固定距离L进行清扫功能。
3.根据权利要求1所述的扫地机器人腿部跟随清扫方法，其特征在于，所述步骤S1中，对两腿形状的清晰图像的获取，建立起3D立体图形，包括以下步骤：
E1：扫地机器人对两腿进行红外线扫描，扫描后的图形通过图像处理，得出3D立体图形；
E2：重复步骤E1至少两次，将每次得出的3D立体图形进行整合对比；
E3：以对比整合后的形心均值作为最后的形心位置。
4.一种扫地机器人腿部跟随清扫装置，其特征在于，包括：
图像采集单元，用于采集两腿信息，建立两腿的3D图像；
计算单元，连接图像采集单元，用于图像处理，计算出两腿所共有的形心；
控制单元，连接计算单元，控制扫地机器人与形心保持一定距离；
清洁控制单元，连接于控制单元，用于控制扫地机器人对两腿所经过的地面区域进行清扫工作；
所述扫地机器人上设置有信号接收器，在信号接收器内设置有深度摄像头；所述深度摄像头连接至所述图像采集单元；
GPU，设于所述扫地机器人内，用于预存记录3D图像；
以及对比判断单元，与所述图像采集单元、所述GPU分别连接，用于将所述图像采集单元建立的3D图像与所述GPU内预存记录的3D图像进行对比并判断两者是否相同。
5.根据权利要求4所述的扫地机器人腿部跟随清扫装置，其特征在于：所述深度摄像头上设置有感应装置，通过所述感应装置感应扫地机器人与所述形心位置，避免扫地机器人与前方产生碰撞。
6.根据权利要求5所述的扫地机器人腿部跟随清扫装置，其特征在于：所述扫地机器人上设有调距装置，通过所述调距装置调节所述扫地机器人与所述形心在工作时保持的距离；所述调距装置与所述感应装置连接。
7.根据权利要求5所述的扫地机器人腿部跟随清扫装置，其特征在于：所述扫地机器人上设有预警装置，所述预警装置通过所述感应装置感应前方与扫地机器人之间的距离超过预定距离时，发出警报。
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109709953A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-03 | 北京智行者科技有限公司 | 道路清洁作业中的车辆跟随方法 |
| CN109709954A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-03 | 北京智行者科技有限公司 | 道路清洁作业中的车辆跟随方法 |
| CN113671940A (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-19 | 东元电机股份有限公司 | 跟随移动平台及其方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05192282A (ja) * | 1992-01-20 | 1993-08-03 | Tokyo Electric Co Ltd | 電気掃除機 |
| CN1899773A (zh) * | 2005-07-22 | 2007-01-24 | Lg电子株式会社 | 能识别图像的移动对象和安装此对象的移动对象定向系统 |
| CN105877607A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 江苏美的清洁电器股份有限公司 | 卧式吸尘器 |
| CN105955251A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-09-21 | 北京克路德人工智能科技有限公司 | 一种机器人的视觉跟随控制方法及机器人 |
| CN106241119A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-21 | 宁波力芯科信息科技有限公司 | 一种智能垃圾桶及其实现方法 |
| CN107909603A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-13 | 浙江工业大学 | 一种面向跟随机器人的视觉跟踪方法 |
| CN107943071A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-04-20 | 中国科学院自动化研究所 | 无人车的编队保持控制方法及系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202439686U (zh) * | 2011-12-15 | 2012-09-19 | 中联重科股份有限公司 | 一种路面监控系统及包括该路面监控系统的车辆 |
| JP6931994B2 (ja) * | 2016-12-22 | 2021-09-08 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ | 自律移動体、移動制御方法及び移動制御プログラム |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05192282A (ja) * | 1992-01-20 | 1993-08-03 | Tokyo Electric Co Ltd | 電気掃除機 |
| CN1899773A (zh) * | 2005-07-22 | 2007-01-24 | Lg电子株式会社 | 能识别图像的移动对象和安装此对象的移动对象定向系统 |
| CN105877607A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 江苏美的清洁电器股份有限公司 | 卧式吸尘器 |
| CN105955251A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-09-21 | 北京克路德人工智能科技有限公司 | 一种机器人的视觉跟随控制方法及机器人 |
| CN106241119A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-21 | 宁波力芯科信息科技有限公司 | 一种智能垃圾桶及其实现方法 |
| CN107943071A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-04-20 | 中国科学院自动化研究所 | 无人车的编队保持控制方法及系统 |
| CN107909603A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-13 | 浙江工业大学 | 一种面向跟随机器人的视觉跟踪方法 |
Also Published As
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