CN108888192B - 扫地机器人及其工作方法、电子设备、计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能家居产品技术领域，公开了一种扫地机器人及其工作方法、电子设备、计算机可读介质，其中，扫地机器人包括：机身，具有至少两种工作形态，每种工作形态对应的清洁面形状不同；获取模块，用于获取待工作区域的工作面尺寸；确定模块，用于根据所述待工作区域的工作面尺寸确定所述机身的工作形态；控制模块，用于根据确定出的工作形态控制所述机身执行相应的变形操作。本发明实施例提供的扫地机器人的自适应能力较强，能够更加智能的完成清扫工作。

Description

扫地机器人及其工作方法、电子设备、计算机可读介质
技术领域
本发明涉及智能家居产品技术领域，特别涉及一种扫地机器人及其工作方法、电子设备、计算机可读介质。
背景技术
人工智能的时代已经来临，智能家居的应用产品越来越多的走入千家万户，帮助人们完成日常的清洁工作。目前的扫地机器人能够通过一定的路径规划完成地面的清洁工作，但是经常出现卡顿、碰撞，空间太小的情况，导致清扫工作重复或部分未清扫的情况发生。
发明内容
本发明公开了一种扫地机器人及其工作方法、电子设备、计算机可读介质，用于加强扫地机器人的自适应能力。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种扫地机器人，包括：
机身，具有至少两种工作形态，每种工作形态对应的清洁面形状不同；
获取模块，用于获取待工作区域的工作面尺寸；
确定模块，用于根据所述待工作区域的工作面尺寸确定所述机身的工作形态；
控制模块，用于根据确定出的工作形态控制所述机身执行相应的变形操作。
本发明实施例提供的扫地机器人可以包括至少两种工作形态，每种工作形态对应的清洁面形状不同，即本发明实施例提供的扫地机器人可以通过改变其工作形态，以改变其清洁面的形状，从而使清洁面能够更加适合实际工作面区域的清扫工作；具体地，本发明实施例提供的扫地机器人可以获取当前工作区域的工作面尺寸，并根据该尺寸信息实时改变其工作形态，从而使其清洁面的形状能够更加适合当前工作面区域的清扫工作，因此，该扫地机器人可以更加智能地完成清扫工作，并可以提高工作效率。综上，本发明实施例提供的扫地机器人的自适应能力较强，能够更加智能的完成清扫工作。
一种可选的实施例中，所述获取模块，包括：
第一测量单元，用于实时测绘待工作区域的工作面尺寸。
一种可选的实施例中，所述获取模块，包括：
第二测量单元，用于获取目标房屋的工作面尺寸信息，所述目标房屋包括至少两个工作区域；
路径制定单元，用于根据所述目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径；
计算单元，用于根据所述目标房屋的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
一种可选的实施例中，
所述第二测量单元，具体用于：在首次开启工作时，测绘目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸，同时，定位和记录机身在每个工作区域内的位置坐标信息；
所述路径制定单元，具体用于：根据所述每个工作区域的工作面尺寸信息和记录的机身位置坐标信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径；
所述计算单元，具体用于：在后续开启工作时，根据所述每个工作区域的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
一种可选的实施例中，所述第一测量单元或第二测量单元包括深度摄像头。
一种可选的实施例中，所述工作面尺寸为所述扫地机器人的机身能够抵达的区域表面的尺寸。
一种可选的实施例中，所述机身包括主体和两个臂体，所述主体和臂体呈方体；沿所述主体的宽度方向上，所述臂体对称设置于所述主体的两侧，每个臂体的棱边与所述主体的棱边铰接，且每个臂体可在与所述清洁面平行的平面内相对于所述主体旋转展开，以改变所述机身清洁面的形状。
一种可选的实施例中，所述主体的清洁面一侧和所述臂体的清洁面一侧均设有清洁刷和吸尘口。
一种可选的实施例中，所述臂体的长度与所述主体的长度对应相等，所述臂体的宽度等于所述主体宽度的一半；每个臂体可相对于所述主体实现180度旋转。
一种可选的实施例中，所述主体的长度是其宽度的2倍。
一种可选的实施例中，所述工作面尺寸包括工作面宽度；设所述待工作区域的工作面宽度为L，所述主体的宽度为a，所述臂体的宽度为b，所述主体和臂体的长度均为c；
所述确定模块，具体用于将所述待工作区域的工作面尺寸与机身的尺寸进行比较，且：
当比较结果为a+2b＜L＜a+2c时，确定所述机身为第一工作形态；
当比较结果为L＞a+2c时，确定所述机身为第二工作形态；
当比较结果为a＜L＜a+2b时，确定所述机身为第三工作形态；
所述控制模块，具体用于：
当确定所述机身为第一工作形态时，控制所述臂体相对于所述主体展开、以使臂体的长度方向与主体的长度方向呈小于90度的夹角；
当确定所述机身为第二工作形态时，控制所述臂体相对于所述主体展开、以使臂体的长度方向与主体的长度方向呈90度夹角；
当确定所述机身为第三工作形态时，控制所述臂体相对于所述主体展开、以使臂体的长度方向与主体的长度方向的呈180度夹角。
一种扫地机器人的工作方法，所述扫地机器人包括机身，所述机身具有至少两种工作形态，每种工作形态对应的清洁面形状不同；所述工作方法包括：
获取待工作区域的工作面尺寸；
根据所述待工作区域的工作面尺寸确定所述机身的工作形态；
根据确定出的工作形态控制所述机身执行相应的变形操作。
一种可选的实施例中，所述获取待工作区域的工作面尺寸，包括以下步骤：
实时测绘待工作区域的工作面尺寸。
一种可选的实施例中，所述获取待工作区域的工作面尺寸，包括以下步骤：
获取目标房屋的工作面尺寸信息，所述目标房屋包括多个工作区域；
根据所述目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径；
根据所述目标房屋的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
一种可选的实施例中，
所述获取目标房屋的工作面尺寸信息，具体包括：
在首次开启工作时，测绘目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸，同时，定位和记录机身在每个工作区域内的位置坐标信息；
所述根据目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径，具体包括：
根据所述每个工作区域的工作面尺寸信息和记录的机身位置坐标信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径；
所述根据目标房屋的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸，具体包括：
在后续开启工作时，根据所述目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
一种可选的实施例中，所述工作面尺寸为所述扫地机器人的机身能够抵达的区域表面的尺寸。
一种电子设备，包括至少一个处理器、以及至少一个存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述任一技术方案所述工作方法的步骤。
一种计算机可读介质，其存储有可由计算设备执行的计算机程序，当所述程序在计算设备上运行时，使得所述计算设备执行上述任一技术方案所述工作方法的步骤。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种扫地机器人的结构框图；
图2为本发明实施例提供的一种扫地机器人的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种扫地机器人在待测房间内的俯视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的采用双目摄像头获得景物深度信息的原理示意图；
图5为本发明实施例提供的一种扫地机器人的一种工作形态示意图；
图6为图5中扫地机器人的另一种工作形态示意图；
图7为图5中扫地机器人的另一种工作形态示意图；
图8为本发明实施例提供的一种扫地机器人的工作方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1～图8。
如图1所示，本发明实施例提供了一种扫地机器人，包括：
机身，具有至少两种工作形态，每种工作形态对应的清洁面形状不同；
获取模块11，用于获取待工作区域的工作面尺寸；
确定模块12，用于根据待工作区域的工作面尺寸确定机身的工作形态；
控制模块13，用于根据确定出的工作形态控制机身执行相应的变形操作。
本发明实施例提供的扫地机器人包括至少两种工作形态，每种工作形态对应的清洁面形状不同，即本发明实施例提供的扫地机器人可以通过改变其工作形态，以改变其清洁面的形状，从而使清洁面能够更加适合实际工作面区域的清扫工作；具体地，本发明实施例提供的扫地机器人可以获取当前工作区域的工作面尺寸，并根据该尺寸信息实时改变其工作形态，从而使其清洁面的形状能够更加适合当前工作面区域的清扫工作，因此，该扫地机器人可以更加智能地完成清扫工作，并可以提高工作效率。综上，本发明实施例提供的扫地机器人的自适应能力较强，能够更加智能的完成清扫工作。
具体的，工作面尺寸即为扫地机器人的机身能够抵达的区域表面的尺寸。
一种具体的实施例中，获取模块11包括：第一测量单元，用于实时测绘待工作区域的工作面尺寸。
如图1和图2所示，一种可选的实施例中，第一测量单元包括深度摄像头120，通过深度摄像头120获取的图像包含有景物的深度信息。进而，可以拍摄目前待工作区域的图像，并根据图像的深度信息得到图像内景物间的距离，从而计算得到目前待工作区域的工作面尺寸信息。具体的，深度摄像头可以包括双目摄像头或者多目摄像头。
另一种具体的实施例中，获取模块11，包括：
第二测量单元，用于获取目标房屋的工作面尺寸信息，目标房屋包括至少两个工作区域；
路径制定单元，用于根据目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在目标房屋内的工作路径；
计算单元，用于根据目标房屋的工作面尺寸信息和工作路径确定目前待工作区域的工作面尺寸。
在上述实施例的基础上，一种可选的实施例中，
第二测量单元，具体用于：在首次开启工作时，测绘目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸，同时，定位和记录机身在每个工作区域内的位置坐标信息；
路径制定单元，具体用于：根据每个工作区域的工作面尺寸信息和记录的机身位置坐标信息确定机身在目标房屋内的工作路径；
计算单元，具体用于：在后续开启工作时，根据每个工作区域的工作面尺寸信息和工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
进一步可选的，第二测量单元可以包括深度摄像头120，通过深度摄像头120获取的图像包含有景物的深度信息。进而，通过拍摄房屋内各工作区域的图像，并根据各工作区域图像的深度信息即可以计算得到各工作区域的工作面尺寸信息。具体的，深度摄像头可以包括双目摄像头或者多目摄像头。
下面以双目摄像头为例，对获得某一工作区域的工作面宽度L的方法进行举例说明：
如图3所示，假定房间下方区域需要清扫的空间宽度为L，扫地机器人的长度为c，Z为扫地机器人与家具A之间的间距、即家具A的图像深度信息，则L＝Z+c。
如图4所示，根据双目摄像头的测量原理，Q是家具A上的某一点，OR与OT分别是双目摄像头中两个摄像头的光心，点Q在两个摄像头感光器上的成像点分别为P和P’(摄像头的成像平面经过旋转后放在了镜头前方)，f为摄像头的焦距，B为两个摄像头中心距，Z为我们想求得的家具A的图像深度信息，设点P到点P’的距离为h，则h＝B-(XR-XT)，根据相似三角形原理：(B-(XR-XT))/B＝(Z-f)/Z，可得Z＝fB/(XR-XT)，焦距f和两个摄像头的中心距B可通过标定得到，XR-XT为视差，可根据摄像头成像得出，因此，可以求得Z值，进而，根据L＝Z+c可以获得L值，即获得当前的工作面宽度L的尺寸。
如图2、图5至图7所示，一种具体的实施例中，本发明实施例提供的扫地机器人中，机身包括：主体21和臂体22，主体21和臂体22呈方体，沿主体21的宽度方向上，臂体22对称设置于主体21的两侧；每个臂体22的棱边与主体21的棱边铰接，且每个臂体22可在与清洁面平行的平面内相对于主体21旋转展开，以改变机身清洁面的形状。
一种具体的实施例中，臂体22的长度与主体21的长度对应相等，臂体22的宽度等于主体21宽度的一半；此种设置，在臂体22未展开的状态下，机身俯视呈规则的方形。进一步地，如图8所示，每个臂体22可相对于主体21实现180度旋转；当臂体22相对于主体21旋转180度后，机身轮廓仍然呈规则的方形，但是，机身的整体长度变为原来的二倍，宽度变为原来的二分之一。
一种具体的实施例中，主体21的长度是其宽度的二倍。此种设置，在臂体22未展开的状态下，机身俯视呈正方形。
具体地，如图2、图3、图5至图7所示，设机身的主体21宽度为a，左右两侧臂体22的宽度为b，主体21和臂体22的长度均为c，则c＝a+2b，扫地机器人可清扫的最大宽度为a+2c，最小宽度为a。
一种具体的实施例中，确定模块12，具体用于将待工作区域的工作面尺寸与机身的尺寸进行比较，以确定机身的工作形态。
一种可选的实施例中，具体的，工作面尺寸包括工作面宽度L，可以根据工作面宽度L与机身尺寸的比较结构来确定扫地机器人的清洁面形状，进而确定机身的工作形态。具体的，扫地机器人进入待工作区域的方向为第一方向，工作面宽度L为待工作区域沿垂直于第一方向的第二方向的宽度。
具体地，例如：
当比较结果为a+2b＜L＜a+2c时，确定机身为第一工作形态，如图5所示，第一工作形态为臂体22的长度方向与主体21的长度方向呈小于90度夹角，此时，清扫宽度介于a+2c和a之间；
当比较结果为L＞a+2c时，确定机身为第二工作形态，如图6所示，第二工作形态为臂体22的长度方向与主体21的长度方向呈90度夹角，此时，清扫宽度为a+2c，可进行最大面积的清扫；
当比较结果为a＜L＜a+2b时，确定机身为第三工作形态，如图7所示，第三工作形态为臂体22的长度方向与主体21的长度方向的呈180度夹角，此时，清扫宽度为a，可进行最小面积的清扫。
进一步地，控制模块13，具体用于：
当确定机身为第一工作形态时，如图5所示，控制机身将两侧臂体22半开进行清扫，此时，臂体22的长度方向与主体21的长度方向夹角小于90度，清扫宽度介于a+2c和a之间；
当确定机身为第二工作形态时，如图6所示，控制机身将两侧臂体22全部展开呈水平状，此时，臂体22的长度方向与主体21的长度方向呈90度夹角，清扫宽度为a+2c，可进行最大面积的清扫；
当确定机身为第三工作形态时，如图7所示，控制机身将两侧臂体22相对于主体21旋转180度后合并再进行清扫，此时，清扫宽度为a，可进行最小面积的清扫。
综上可知，本发明实施例提供的扫地机人可以根据空间尺寸的判断，自动调整其机身的形状，实现在任意空间范围内自适应地完成清洁工作，简单快捷，具体可以节约清扫面积、提高清扫效率，快速的完成清洁工作。
具体地，如图2所示，本发明实施例提供的扫地机器人，其机身主体21的清洁面一侧和臂体22的清洁面一侧均设有滚轮5，以方便机身展开形变；进一步地，主体21的清洁面一侧和臂体22的清洁面一侧均设有清洁刷3和吸尘口4，以保证清洁面所扫过的区域均可实现清扫干净。
例如，机身主体21以及每个臂体22上均可以设有两个清洁刷3和一个吸尘口4，另外，机身主体21可以设有一个前置万向轮51和两个后置驱动轮52，每个臂体22可以设有四个侧方万向轮53。
当然，本发明实施例提供的扫地机器人还可以包括驱动电机和蓄电池等结构，以用于提供机身变形和清扫工作的驱动力。另外，本发明实施例提供的扫地机器人还可以采用遥控装置进行控制，例如红外遥控装置或者蓝牙遥控装置。
基于本发明实施例提供的扫地机器人，本发明实施例还提供了一种扫地机器人的工作方法，如图8所示，该工作方法包括以下步骤：
步骤S101，获取待工作区域的工作面尺寸；
步骤S102，根据待工作区域的工作面尺寸确定机身的工作形态；
步骤S103，根据确定出的工作形态控制机身执行相应的变形操作。
一种具体的实施例中，步骤S101，获取待工作区域的工作面尺寸，具体包括以下步骤：
实时测绘目前待工作区域的工作面尺寸。
另一种具体的实施例中，步骤S101，获取待工作区域的工作面尺寸，具体包括以下步骤：
获取目标房屋的工作面尺寸信息，该目标房屋包括至少两个工作区域；
根据目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在目标房屋内的工作路径；
根据目标房屋的工作面尺寸信息和工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
在上述实施例的基础上，一种可选的实施例中，
获取目标房屋的工作面尺寸信息，具体包括：
在首次开启工作时，测绘目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸，同时，定位和记录机身在对应工作区域内的位置坐标信息；
根据目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在目标房屋内的工作路径，具体包括：
根据每个工作区域的工作面尺寸信息和记录的机身位置坐标信息确定机身在目标房屋内的工作路径；
根据目标房屋的工作面尺寸信息和工作路径确定待工作区域的工作面尺寸，具体包括：
在后续开启工作时，根据目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸信息和工作路径确定目前待工作区域的工作面尺寸。
另外，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括至少一个处理器、以及至少一个存储器，其中，存储器存储有计算机程序，当程序被处理器执行时，使得处理器执行上述任一实施例中所述的扫地机器人工作方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，其存储有可由计算设备执行的计算机程序，当程序在计算设备上运行时，使得计算设备执行上述任一实施例中所述的扫地机器人工作方法的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种扫地机器人，其特征在于，包括：
机身，具有至少两种工作形态，每种工作形态对应的清洁面形状不同；
获取模块，用于获取待工作区域的工作面尺寸；
确定模块，用于根据所述待工作区域的工作面尺寸确定所述机身的工作形态；
控制模块，用于根据确定出的工作形态控制所述机身执行相应的变形操作；
所述机身包括主体和两个臂体，所述主体和臂体呈方体；沿所述主体的宽度方向上，所述臂体对称设置于所述主体的两侧，每个臂体的棱边与所述主体的棱边铰接，且每个臂体可在与所述清洁面平行的平面内相对于所述主体旋转展开，以改变所述机身清洁面的形状；
所述主体的清洁面一侧和所述臂体的清洁面一侧均设有清洁刷和吸尘口；
所述臂体的长度与所述主体的长度对应相等，所述臂体的宽度等于所述主体宽度的一半；每个臂体可相对于所述主体实现180度旋转；
所述工作面尺寸包括工作面宽度；设所述待工作区域的工作面宽度为L，所述主体的宽度为a，所述臂体的宽度为b，所述主体和臂体的长度均为c；
所述确定模块，具体用于将所述待工作区域的工作面尺寸与机身的尺寸进行比较，且：
当比较结果为a+2b＜L＜a+2c时，确定所述机身为第一工作形态；
当比较结果为L＞a+2c时，确定所述机身为第二工作形态；
当比较结果为a＜L＜a+2b时，确定所述机身为第三工作形态；
所述控制模块，具体用于：
当确定所述机身为第一工作形态时，控制所述臂体相对于所述主体展开、以使臂体的长度方向与主体的长度方向呈小于90度的夹角；
当确定所述机身为第二工作形态时，控制所述臂体相对于所述主体展开、以使臂体的长度方向与主体的长度方向呈90度夹角；
当确定所述机身为第三工作形态时，控制所述臂体相对于所述主体展开、以使臂体的长度方向与主体的长度方向的呈180度夹角。
2.如权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述获取模块，包括：
第一测量单元，用于实时测绘待工作区域的工作面尺寸。
3.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述获取模块，包括：
第二测量单元，用于获取目标房屋的工作面尺寸信息，所述目标房屋包括至少两个工作区域；
路径制定单元，用于根据所述目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径；
计算单元，用于根据所述目标房屋的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
4.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于，
所述第二测量单元，具体用于：在首次开启工作时，测绘目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸，同时，定位和记录机身在每个工作区域内的位置坐标信息；
所述路径制定单元，具体用于：根据所述每个工作区域的工作面尺寸信息和记录的机身位置坐标信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径；
所述计算单元，具体用于：在后续开启工作时，根据所述每个工作区域的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
5.根据权利要求2-4任一项所述的扫地机器人，其特征在于，第一测量单元或第二测量单元包括深度摄像头。
6.根据权利要求1-4任一项所述的扫地机器人，其特征在于，所述工作面尺寸为所述扫地机器人的机身能够抵达的区域表面的尺寸。
7.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述主体的长度是其宽度的2倍。
8.一种扫地机器人的工作方法，其特征在于，所述扫地机器人为权利要求1～7任意一项所述的扫地机器人；所述工作方法包括：
获取待工作区域的工作面尺寸；
根据所述待工作区域的工作面尺寸确定所述机身的工作形态；
根据确定出的工作形态控制所述机身执行相应的变形操作。
9.如权利要求8所述的工作方法，其特征在于，所述获取待工作区域的工作面尺寸，包括以下步骤：
实时测绘待工作区域的工作面尺寸。
10.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，所述获取待工作区域的工作面尺寸，包括以下步骤：
获取目标房屋的工作面尺寸信息，所述目标房屋包括多个工作区域；
根据所述目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径；
根据所述目标房屋的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
11.根据权利要求10所述的工作方法，其特征在于，
所述获取目标房屋的工作面尺寸信息，具体包括：
在首次开启工作时，测绘目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸，同时，定位和记录机身在每个工作区域内的位置坐标信息；
所述根据目标房屋的工作面尺寸信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径，具体包括：
根据所述每个工作区域的工作面尺寸信息和记录的机身位置坐标信息确定机身在所述目标房屋内的工作路径；
所述根据目标房屋的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸，具体包括：
在后续开启工作时，根据所述目标房屋内每个工作区域的工作面尺寸信息和所述工作路径确定待工作区域的工作面尺寸。
12.根据权利要求8-11任一项所述的工作方法，其特征在于，所述工作面尺寸为所述扫地机器人的机身能够抵达的区域表面的尺寸。
13.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器、以及至少一个存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求8-12任一权利要求所述工作方法的步骤。
14.一种计算机可读介质，其特征在于，其存储有可由计算设备执行的计算机程序，当所述程序在计算设备上运行时，使得所述计算设备执行权利要求8-12任一项所述工作方法的步骤。
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