CN110037619B - 一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法及扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法及扫地机器人，其中方法包括：获取预设运动路径信息，所述预设运动路径信息中包含若干个关键节点；监控所述预设运动路径上是否存在障碍物；若在所述预设运动路径上检测到障碍物，则判断所述障碍物是否为可清理异物；若所述障碍物为非可清理异物，则获取与所述非可清理异物相关联的关键节点的下一关键节点；以所述下一关键节点为目标位置进行移动。本方案提供的旅客列车专用扫地机器人的控制方法，可针对列车布局简单、垃圾复杂的实际场景，高效、快速的将垃圾分类处理，并通过预设运动路径的方式，无需现场采集障碍物布局，大大简化扫地机器人的控制流程。

Description

一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法及扫地机器人

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其涉及一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法及扫地机器人。

背景技术

随着科学技术的进步和计算机技术的发展，扫地机器人逐渐成为代替人工清扫的重要工具。现有的商业扫地机器人多应用于家居中，主要负责清扫房间内的碎纸和灰尘等垃异物。目前，尚未出现为旅客列车专门设计的扫地机器人，旅客列车仍主要通过乘务员进行人工清理，费时费力并且效率低，很容易影响列车的正常发车时间，导致列车延误。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法及扫地机器人。

一方面，本发明提供一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法，包括：

获取预设运动路径信息，所述预设运动路径信息中包含若干个关键节点；

监控所述预设运动路径上是否存在障碍物；

若在所述预设运动路径上检测到障碍物，则判断所述障碍物是否为可清理异物；

若所述障碍物为非可清理异物，则获取与所述非可清理异物相关联的关键节点的下一关键节点；

以所述下一关键节点为目标位置进行移动。

优选的，所述判断所述障碍物是否为可清理异物包括：

通过力传感器检测扫地机器人移动过程中受到的所述障碍物的阻力，若所述阻力大于预设阈值，则所述障碍物为非可清理异物；或者，

通过激光雷达获取所述障碍物的轮廓，若所述障碍物的尺寸大于预设尺寸，则所述障碍物为非可清理异物。

优选的，所述方法还包括：当预设运动路径上存在非可清理异物时，将与所述非可清理异物相关联的关键节点的位置信息发送至乘务人员的终端设备。

优选的，所述获取预设运动路径信息包括：

预先配置列车数据包，所述列车数据包中包含所有载客列车的列车号、与所述列车号对应的座位分布信息，以及根据所述座位分布信息规划的预设运动路径信息，所述列车号包括列车型号和列车车厢号；

从粘贴于各个车厢内的可识别标签中提取当前列车的列车号；

根据所述当前列车的列车号，从所述列车数据包中提取出相对应的预设运动路径信息。

优选的，所述方法还包括：

接收清扫任务，所述清扫任务包括清扫车厢数量；

记录读取的可识别标签的数量；

当所述可识别标签的数量等于清扫车厢数量时，将当前车厢确定为所述清扫任务的终止车厢。

优选的，所述接收清扫任务包括：

通过语音采集器采集语音信号；

判断所述语音信号是否与预设语音唤醒指令相匹配；

若所述语音信号与预设语音唤醒指令相匹配，则唤醒所述扫地机器人进入工作状态。

优选的，所述方法还包括：

通过语音采集器采集语音信号；

判断所述语音信号是否与预设语音终止指令相匹配；

若所述语音信号与预设语音终止指令相匹配，则提取预设运动路径信息中位于车厢两列座位之间的关键节点，将提取出的关键节点的连线作为新的运动路径。

优选的，以所述下一关键节点为目标位置进行移动包括：

控制驱动装置沿反向运动预设距离；

以扫地机器人中心点与所述下一关键节点连线的方向进行移动。

优选的，所述预设运动路径信息中包含可选择的多条预设运动路径。

第二方面，本发明提供一种旅客列车专用扫地机器人，所述扫地机器人包括：

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取预设运动路径信息，所述预设运动路径信息中包含若干个关键节点；

监控模块，所述监控模块用于监控所述预设运动路径上是否存在障碍物；

判断模块，所述判断模块用于当在所述预设运动路径上检测到障碍物时，判断所述障碍物是否为可清理异物；

第二获取模块，所述第二获取模块用于当所述障碍物为非可清理异物时，获取与所述非可清理异物相关联的关键节点的下一关键节点；

移动模块，所述移动模块用于以所述下一关键节点为目标位置进行移动。

本申请的有益效果如下：

本方案提供的旅客列车专用扫地机器人的控制方法，可针对列车布局简单、垃圾复杂的实际场景，高效、快速的将垃圾分类处理，并通过预设运动路径的方式，无需现场采集障碍物布局，大大简化扫地机器人的控制流程。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种步骤S100的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种预设运动路径的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种步骤S500的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种步骤S10的流程图；

图6为本发明实施例提供的另一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种旅客列车专用扫地机器人的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将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，都应当属于本发明的保护范围。

本申请针对的应用场景为旅客列车，包括高铁、动车及普通载客火车等。与普通家居场景相比，旅客列车场景最大的特点为：第一，车厢的结构简单、单一，除了餐车外，基本都是由两排座位组成，那么扫地机器人的清扫路线则相对简单、固定，重复度高，完全可以通过预先采集数据座位分布信息来进行运动路线的规划，避免现有家居场景中，需要现场采集房间布局，并实时规划移动路线的弊端，大大简化控制流程。第二，车厢的垃圾类型与家居场景差别较大，家居的垃圾多以灰尘、毛发等为主，易于吸收和清理，但是列车上的垃圾可包含大团废纸、饮料瓶、食品袋、餐盒等多种复杂类型。针对现有技术中存在的问题以及列车的实际场景，本方案提供的扫地机器人的高度一般在15cm左右，异物清理的入口具有更大的尺寸，如长宽为20cm*20cm的尺寸，甚至可以具有更大的尺寸。并且，本扫地机器人配置有动力更强的驱动装置，以便将复杂的异物顺利的清理出去。另外，为了实现清扫工作，本扫地机器人HIA可以配置距离传感器、激光雷达、力传感器、万向轮、摄像头、具有图片读取和解析功能的处理器以及通讯模块等基本配置。

本申请提供一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法。

请参考图1，所示为本发明实施例提供的一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法的流程图。本申请中，各个步骤的执行主体均为配置于扫地机器人中的处理器。由图1可见，本方法包括如下步骤：

步骤S100：获取预设运动路径信息。所述预设运动路径信息中包含若干个关键节点。

请参考图2，所示为本发明实施例提供的一种步骤S100的流程图。由图2可见，步骤S100可包括如下步骤：

步骤S101：预先配置列车数据包。所述列车数据包中包含所有载客列车的列车号、与所述列车号对应的座位分布信息，以及根据所述座位分布信息规划的预设运动路径信息，所述列车号包括列车型号和列车车厢号。

步骤S102：从粘贴于各个车厢内的可识别标签中提取当前列车的列车号。本实施例中，可识别标签可为包含有上述信息的二维码图形。该二维码图形通常黏贴于车厢的前端。

步骤S103：根据所述当前列车的列车号，从所述列车数据包中提取出相对应的预设运动路径信息。

请参考图3，所示为本发明实施例提供的一种预设运动路径的示意图。由图3可见，预设运动路径是由位于座位底板以及相邻两个座位之间的若干个关键节点(a1、a2、a3、a4、a5、a6、b1、b2、b3、b4、b5、b6、c1、c2、c3、c4、c5、c6…)连接而成的，若干个关键节点的标识符号能够表示出扫地机器人预设的移动区域和行走顺序。如本实施例中，字母代表清扫区域，以数字顺序表示清扫顺序。具体的，以a标识的为左侧座位所对应的区域(下称a区域)，以b标识的为右侧座位所对应的区域(下称b区域)，以c标识的为左侧座位与右侧座位之间的区域(下称c区域)，并且a2的清扫顺序要晚于a1的清扫顺序，以此类推。当然，关键节点的表示顺序不局限于本实施例的方式，其他数组的表示方式也可以应用于本方案中。

扫地机器人在获取与待清扫车厢对应的预设运动路径信息后，即可沿着各个关键节点进行移动和清扫。图3箭头所示的预设运动路径是一种常见且高效的清扫路线，以一排座位为例，具体的清扫顺序为：a区域→c区域→b区域→b区域→c区域→a区域，如此往复，该路线简单易规划，并且能够有效避免重复清扫的现象，提高清扫效率。当然，所述预设运动路径信息中也可包含可选择的多条预设运动路径。选择的方式可为手动选择，也可以是通过语音指令或者读取图像指令来选择。

步骤S200：监控所述预设运动路径上是否存在障碍物。

本实施例中，预先规划的运动路径上应该是不存在障碍物的，但由于车厢上垃圾种类和分布复杂，可能存在体积或重量较大的垃圾(如装满水的大饮料瓶等)，扫地机器人很难将其进行清理，因此，本方案中，将上述垃圾视为不可清理的异物，需要绕行，但如果障碍物是体积较大的纸团，则可进行清理，因此，在需要在检测到障碍物后再进一步判断。本实施例可通过超声波传感器等距离传感器来检测预设运动路径上是否存在障碍物，若在所述预设运动路径上检测到障碍物，则执行步骤S300。

步骤S300：判断所述障碍物是否为可清理异物。若所述障碍物为非可清理异物，则执行步骤S400。若所述障碍物为可清理异物，则执行步骤S401。步骤S401：进行清理。

本实施例中，可通过多种手段判断所述障碍物是否为可清理异物，比如：

可通过力传感器检测扫地机器人移动过程中受到的所述障碍物的阻力，若所述阻力大于预设阈值，则表明该障碍物的重量相对较大，无法进行有效清理，因此，需要将该障碍物确定为非可清理异物，直接绕行即可。

又比如：

也可通过激光雷达获取所述障碍物的轮廓，若所述障碍物的尺寸大于预设尺寸，则表明该障碍物的体积可能相对较大，无法进行有效清理，直接绕行即可。

步骤S400：获取与所述非可清理异物相关联的关键节点的下一关键节点。

在超声波传感器检测到障碍物时，即可将该障碍物进行定位，将该障碍物的定位信息与预设运动路径信息中的关键节点信息进行对比，本实施例中，与所述非可清理异物相关联的关键节点，即为该异物所覆盖的关键节点，或者与该异物相邻的关键节点。

步骤S500：以所述下一关键节点为目标位置进行移动。

本方案其他实施例中，在碰触到障碍物后，为了能够顺利绕开障碍物，可先后退一定距离，在向着下一关键节点前进。请参考图4，所示为本发明实施例提供的一种步骤S500的流程图。由图4可见，步骤S500还包括如下步骤：

步骤S501：控制驱动装置沿反向运动预设距离；

步骤S502：以扫地机器人中心点与所述下一关键节点连线的方向进行移动。

当然，当通过激光雷达将障碍物确认为非可清理异物的场景下，可在距离障碍物一定距离(如0.2m左右)时，停止运动，再以扫地机器人中心点与所述下一关键节点连线的方向进行移动。

本方案提供的旅客列车专用扫地机器人的控制方法，可针对列车布局简单、垃圾复杂的实际场景，高效、快速的将垃圾分类处理，并通过预设运动路径的方式，无需现场采集障碍物布局，大大简化扫地机器人的控制流程。

另外，为了将非可清理异物及时清理出车厢，扫地机器人还可将与所述非可清理异物相关联的关键节点的位置信息发送至乘务人员的终端设备(如手机等)，以便乘务人员能够准确定位异物位置，提高垃圾清理效率。

优选的，本方案还可以设定清扫车厢的数量，以免扫地机器人由于能量耗尽而终止工作。具体实现方式如下：

步骤S10：接收清扫任务，所述清扫任务包括清扫车厢数量。

步骤S20：记录读取的可识别标签的数量。当所述可识别标签的数量等于清扫车厢数量时，执行步骤S30。

步骤S30：将当前车厢确定为所述清扫任务的终止车厢。

请参考图5，所示为本发明实施例提供的一种步骤S10的流程图。由图5可见，接收清扫任务步骤可进一步包括如下步骤：

步骤S11：通过语音采集器采集语音信号。

步骤S12：判断所述语音信号是否与预设语音唤醒指令相匹配。若所述语音信号与预设语音唤醒指令相匹配，则执行步骤S13。本实施例中，预设语音唤醒指令为预设于处理器中的语音指令，如“开始清扫”“开始清扫5节车厢”“开始清扫1-5节车厢”等，预设语音唤醒指令中还可以包含如“小智”、“扫地机器人”等预指令，当机器人接收到上述指令时，可将预指令的后续指令锁定为用户的有效指令，以免用户与机器人人机交互时，产生误操作。

步骤S13：唤醒所述扫地机器人进入工作状态。

当然，本方案也可以通过设置清扫开关和清扫选项的方式来控制机器人的启动、关闭、清扫车厢数量、行走路径等。

在电量不足、列车发车时间不足以及误启动等情景下，需要扫地机器人中止清扫任务。请参考图6，所示为本发明实施例提供的另一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法的流程图。由图6可见，中止清扫任务可包括如下步骤：

步骤S600：通过语音采集器采集语音信号。

步骤S700：判断所述语音信号是否与预设语音终止指令相匹配。若所述语音信号与预设语音终止指令相匹配，则执行步骤S800。

步骤S800：提取预设运动路径信息中位于车厢两列座位之间的关键节点，将提取出的关键节点的连线作为新的运动路径。这样，扫地机器人可沿着最短路径直接回到车厢的终点位置或者进入充电区域进行充电。

请参考图7，所示为本发明实施例提供的一种旅客列车专用扫地机器人的结构示意图。由图7可见，所述扫地机器人包括：

第一获取模块100，所述第一获取模块100用于获取预设运动路径信息，所述预设运动路径信息中包含若干个关键节点；

监控模块200，所述监控模块200用于监控所述预设运动路径上是否存在障碍物；

判断模块300，所述判断模块300用于当在所述预设运动路径上检测到障碍物时，判断所述障碍物是否为可清理异物；

第二获取模块400，所述第二获取模块400用于当所述障碍物为非可清理异物时，获取与所述非可清理异物相关联的关键节点的下一关键节点；

移动模块500，所述移动模块500用于以所述下一关键节点为目标位置进行移动。

Claims (9)

1.一种旅客列车专用扫地机器人的控制方法，其特征在于，包括：

获取预设运动路径信息，所述预设运动路径信息中包含若干个关键节点；

监控所述预设运动路径上是否存在障碍物；

若在所述预设运动路径上检测到障碍物，则判断所述障碍物是否为可清理异物；

若所述障碍物为非可清理异物，则获取与所述非可清理异物相关联的关键节点的下一关键节点；

以所述下一关键节点为目标位置进行移动；

所述获取预设运动路径信息包括：

预先配置列车数据包，所述列车数据包中包含所有载客列车的列车号、与所述列车号对应的座位分布信息，以及根据所述座位分布信息规划的预设运动路径信息，所述列车号包括列车型号和列车车厢号；

从粘贴于各个车厢内的可识别标签中提取当前列车的列车号；

根据所述当前列车的列车号，从所述列车数据包中提取出相对应的预设运动路径信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述障碍物是否为可清理异物包括：

通过力传感器检测扫地机器人移动过程中受到的所述障碍物的阻力，若所述阻力大于预设阈值，则所述障碍物为非可清理异物；或者，

通过激光雷达获取所述障碍物的轮廓，若所述障碍物的尺寸大于预设尺寸，则所述障碍物为非可清理异物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当预设运动路径上存在非可清理异物时，将与所述非可清理异物相关联的关键节点的位置信息发送至乘务人员的终端设备。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收清扫任务，所述清扫任务包括清扫车厢数量；

记录读取的可识别标签的数量；

当所述可识别标签的数量等于清扫车厢数量时，将当前车厢确定为所述清扫任务的终止车厢。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接收清扫任务包括：

通过语音采集器采集语音信号；

判断所述语音信号是否与预设语音唤醒指令相匹配；

若所述语音信号与预设语音唤醒指令相匹配，则唤醒所述扫地机器人进入工作状态。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过语音采集器采集语音信号；

判断所述语音信号是否与预设语音终止指令相匹配；

若所述语音信号与预设语音终止指令相匹配，则提取预设运动路径信息中位于车厢两列座位之间的关键节点，将提取出的关键节点的连线作为新的运动路径。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述下一关键节点为目标位置进行移动包括：

控制驱动装置沿反向运动预设距离；

以扫地机器人中心点与所述下一关键节点连线的方向进行移动。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设运动路径信息中包含可选择的多条预设运动路径。

9.一种旅客列车专用扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人包括：

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取预设运动路径信息，所述预设运动路径信息中包含若干个关键节点，所述第一获取模块还用于预先配置列车数据包，所述列车数据包中包含所有载客列车的列车号、与所述列车号对应的座位分布信息，以及根据所述座位分布信息规划的预设运动路径信息，所述列车号包括列车型号和列车车厢号；

从粘贴于各个车厢内的可识别标签中提取当前列车的列车号；

根据所述当前列车的列车号，从所述列车数据包中提取出相对应的预设运动路径信息；

监控模块，所述监控模块用于监控所述预设运动路径上是否存在障碍物；

判断模块，所述判断模块用于当在所述预设运动路径上检测到障碍物时，判断所述障碍物是否为可清理异物；

第二获取模块，所述第二获取模块用于当所述障碍物为非可清理异物时，获取与所述非可清理异物相关联的关键节点的下一关键节点；

移动模块，所述移动模块用于以所述下一关键节点为目标位置进行移动。

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