CN110251009A - 一种扫地机器人的清扫路径管理方法及系统 - Google Patents

一种扫地机器人的清扫路径管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种扫地机器人的清扫路径管理方法及系统，涉及扫地机器人技术领域，旨在解决现有的扫地机器人不便于用户对房间进行管理以及改善房间卫生环境的问题。其技术方案要点是，包括：构建房间的三维模型和对应的三维坐标系统；获取扫地机器人的三维坐标，将该三维坐标对应至三维模型中并形成移动点；获取扫地机器人正下方的图像信息并根据获取的图像信息控制扫地机器人移动或停留进行持续清扫；当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点；当扫地机器人清扫结束后，将此次清扫所对应的三维模型进行存储并进行显示。具有便于用户对房间进行管理以及改善房间卫生环境的效果。

Description

一种扫地机器人的清扫路径管理方法及系统
技术领域
本发明涉及扫地机器人技术领域，尤其是涉及一种扫地机器人的清扫路径管理方法及系统。
背景技术
扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。扫地机器人的发展方向，将是更加高级的人工智能带来的更高的清扫效果、更高的清扫效率、更大的清扫面积。
现有公开号为CN107943058A的中国专利公开了一种扫地机器人及其清扫路径规划方法，清扫路径规划方法包括以下步骤：以扫地机器人的初始位置为坐标原点建立平面坐标系；在平面坐标系中构建初始大小固定但是可以扩充的空白地图，并将空白地图分成若干区块，区块的大小固定；扫地机器人接收到清扫指令后沿指导路径进行清扫，在清扫过程中，如果碰到墙边，则沿墙清扫后继续沿指导路径进行清扫；如果碰到障碍物，则沿障碍物的边缘进行清扫后继续沿指导路径进行清扫；在清扫过程中，将实际清扫过的区域与构建的空白地图进行映射，更新地图。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在现实生活中，房间内各个地方的污物量及清扫难度不尽相同，而上述的扫地机器人只能按照设置好的路径进行清扫，在清扫完毕后，扫地机器人即关闭，用户不能清楚的知道每次扫地机器人在清扫时房间内的污物分布，由此而导致了不便于用户对房间进行管理以及改善房间卫生环境的问题，用户体验不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种扫地机器人的清扫路径管理方法及系统。
发明目的一是：提供一种扫地机器人的清扫路径管理方法，其具有能够便于用户对房间进行管理以及改善房间卫生环境的效果；
发明目的二是：提供一种扫地机器人的清扫路径管理系统，其具有能够提升用户体验的效果。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种扫地机器人的清扫路径管理方法，包括以下步骤：
构建房间的三维模型以及三维坐标系统，建立所述三维模型与所述三维坐标系统的对应关系；
获取扫地机器人的三维坐标，将该三维坐标对应至所述三维模型中并形成移动点；
获取扫地机器人正下方的图像信息并根据获取的图像信息控制扫地机器人按照预设的清扫路径继续移动或停留进行持续清扫；
当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点；
当扫地机器人清扫结束后，将此次清扫所对应的三维模型进行存储并进行显示。
通过采用上述技术方案，扫地机器人在沿着清扫路径移动时，会实时获取其正下方的图像信息，若未发现大面积污物（例如毛发、灰尘、油污等），则进行遍历清扫，若发现大面积污物，则在当前位置停留进行持续清扫。其中，当扫地机器人的停留时间超过第一时间阈值时，会将扫地机器人当前对应在三维模型中的移动点标记为第一特征点并存储在三维模型中。在清扫结束后，用户可以将存储的三维模型调出进行显示及查看，从而便于用户对房间进行管理，以及改善房间卫生环境的效果。
本发明进一步设置为：当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点，具体包括：
配置第一时间阈值和第二时间阈值，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值；
将所述第一时间阈值和第二时间阈值之间的时间按照由大到小的顺序划分为多个时间区间；
当扫地机器人在一个区域的停留时间落入某一时间区间时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点，其中，任意两个时间区间所对应的第一特征点的一类特征信息均互不相同；
当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，控制扫地机器人按照清扫路径继续移动。
通过采用上述技术方案，使得最终保存的三维模型中显示的第一特征点为一类特征信息互不相同的特征点，从而不仅能够让用户了解到污物的区域分布，还能够了解到各个区域的污物量/难打扫程度，从而有针对性的对房间卫生进行管理和改善。
本发明进一步设置为：当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，将当前扫地机器人所对应的移动点标记为第二特征点。
通过采用上述技术方案，当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，则说明相应区域可能未打扫干净（原因可能是难清理污物或者是污物较大），此时，用户可以对这些区域进行针对性的打扫，以保证房间的洁净。
本发明进一步设置为：所述扫地机器人的清扫路径管理方法还包括以下步骤：
配置扫地机器人清扫路径的连接点并根据配置的连接点生成清扫路径。
通过采用上述技术方案，根据配置的连接点来生成清扫路径更高效，避免扫地机器人对某些区域重复打扫。
本发明进一步设置为：所述清扫路径的生成包括系统自动生成和用户自主配置生成。
通过采用上述技术方案，给用户提供了多种选择，用户可以选择自己配置适合的清扫路线，也可以由系统自动配置最优的清扫路线，用户体验更佳。
本发明进一步设置为：所述连接点包括前一次清扫所得到的第一特征点。
通过采用上述技术方案，能够对前一次污物比较多的地方进行再一次的进行针对性的清扫，清扫效果更佳。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种扫地机器人的清扫路径管理系统，所述清扫路径管理系统基于上述技术方案所述的清扫路径管理方法，包括：
三维构建模块，用于构建房间的三维模型以及三维坐标系统，并建立三维模型与三维坐标系统的对应关系；
定位模块，用于获取扫地机器人的位置信息和该位置信息所对应的三维坐标，其还用于将获取的三维坐标对应至所述三维构建模块构建的三维模型中并形成移动点；
图像扫描模块，用于获取扫地机器人正下方的图像信息；
控制模块，用于根据所述图像扫描模块获取的图像信息控制扫地机器人按照预设的清扫路径继续移动或停留进行持续清扫；
判断模块，用于判断扫地机器人在一个区域的停留时间是否超过第一时间阈值，并在判断超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的三维模型中的移动点标记为第一特征点；
存储模块，用于当扫地机器人清扫结束后，将标记了第一特征点的三维模型进行存储。
通过采用上述技术方案，扫地机器人在按照预设的清扫路线清扫房间时，能够在污物难以清扫以及污物较多的区域停留以将该区域清扫干净，其中，当扫地机器人停留清扫时，会在三维模型中生成相应的第一特征点，以供用户查看，从而能够帮助用户更好的管理房间的环境卫生，大大提升了用户体验。
本发明进一步设置为：所述清扫路径管理系统还包括触发模块，所述触发模块用于当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，将当前扫地机器人所对应的移动点标记为第二特征点；其中，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值。
通过采用上述技术方案，第二特征点对应的区域即为难以清扫或污物较多较大的区域，利于用户有针对性的进行管理。
本发明进一步设置为：所述清扫路径包括存储模块存储的上一个三维模型中所对应的第一特征点。
通过采用上述技术方案，使得扫地机器人更智能，能够对历史污染较大的区域进行进一步的清扫。
本发明进一步设置为：所述清扫路径管理系统还包括配置模块，所述配置模块用于供用户自主配置连接点并根据配置的连接点生成清扫路径。
通过采用上述技术方案，为用户提供了个性化选择，用户不仅可选择让系统自动生成最优清扫路径，还可选择自主配置清扫路径，进一步提高了用户体验。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1、通过三维模型、三维坐标系统以及第一特征点的设置，具有能够便于用户对房间进行管理以及改善房间卫生环境的效果；
2、通过时间区间、第二时间阈值以及第二特征点的设置，使得三维模型中显示的污物分布更具体、更直观，更加利于用户对房间卫生进行管理；
3、通过连接点与配置模块的设置，大大提高了用户的使用体验。
附图说明
图1是本发明实施例一示出的扫地机器人的清扫路径管理方法的流程图；
图2是本发明实施例一示出的步骤S5的流程图；
图3是本发明实施例二示出的扫地机器人的清扫路径管理系统的结构示意图。
图中，1、三维构建模块；2、定位模块；3、图像扫描模块；4、控制模块；5、判断模块；6、存储模块；7、触发模块；8、配置模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
参照图1，为本发明公开的一种扫地机器人的清扫路径管理方法，包括以下步骤：
S1、配置扫地机器人清扫路径的连接点并根据配置的连接点生成清扫路径。具体的，清扫路径的生成包括系统自动生成和用户自主配置生成，即，可根据路径最短的原则将各个连接点连接起来以生成清扫路径，或者是根据用户的个人操作将各个连接点连接起来以生成清扫路径。
S2、构建房间的三维模型以及三维坐标系统，建立三维模型与三维坐标系统的对应关系，即得到三维模型中每一个点的三维坐标。
S3、获取扫地机器人的三维坐标，将该三维坐标对应至三维模型中并形成移动点。具体的，首先获取扫地机器人的地理位置信息，然后根据机器人的地理位置信息得到扫地机器人的三维坐标，进而得到移动点。
S4、获取扫地机器人正下方的图像信息并根据获取的图像信息控制扫地机器人按照步骤S1中预设的清扫路径继续移动或停留在原地进行持续清扫。具体的，根据扫描图像的像素点以及像素点的颜色来判断是否有污染物（例如灰尘、毛发等），若判断为是，则停留在原地进行持续清扫，若判断为否，则按照清扫路径继续移动。
S5、当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点并记录在三维模型中。需要说明的是，每一次重新启动清扫机器人时所得到的清扫路径均包括前一次清扫所得到的第一特征点，更进一步的，前一次清扫所得到的第一特征点可被配置为当前清扫路径的连接点。
S6、当扫地机器人清扫结束后，将此次清扫所对应的三维模型进行存储并进行显示，或者只进行存储，而在将存储数据导出后进行显示，以便于用户了解清扫时房间内具有较多污染物的区域分布。
参照图2，步骤S5包括以下子步骤：
S51、配置第一时间阈值和第二时间阈值，第二时间阈值大于第一时间阈值。
S52、将第一时间阈值和第二时间阈值之间的时间按照由大到小的顺序划分为多个时间区间。
S53、当扫地机器人在一个区域的停留时间落入某一时间区间时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点，其中，任意两个时间区间所对应的第一特征点的一类特征信息均互不相同。其中，一类特征信息可以是颜色的深浅，停留时间越长，颜色越深；一类特征信息也可以是第一特征点的大小，停留时间越长，第一特征点的面积越大。
S54、当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，控制扫地机器人按照清扫路径继续移动。另外，当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，会将当前扫地机器人所对应的移动点标记为第二特征点，需要说明的是，第二特征点的颜色与第一特征点的颜色不相同。
实施例二
参照图3，为本发明公开的一种基于实施例一中扫地机器人的清扫路径管理方法的扫地机器人的清扫路径管理系统，其包括三维构建模块1、定位模块2、图像扫描模块3、控制模块4、判断模块5、存储模块6、触发模块7和配置模块8。具体的：
三维构建模块1用于构建房间的三维模型以及三维坐标系统，并建立三维模型与三维坐标系统的对应关系。定位模块2用于获取扫地机器人的位置信息和该位置信息所对应的三维坐标，其还用于将获取的三维坐标对应至三维构建模块1构建的三维模型中并形成移动点。图像扫描模块3用于获取扫地机器人正下方的图像信息，具体的，图像扫描模块3会在扫地机器人工作的过程中持续获取其正下方的图像。控制模块4用于根据图像扫描模块3获取的图像信息控制扫地机器人按照预设的清扫路径继续移动或停留进行持续清扫。
判断模块5用于判断扫地机器人在一个区域的停留时间是否超过第一时间阈值，并在判断超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的三维模型中的移动点标记为第一特征点。需要说明的是，清扫路径包括存储模块6存储的上一个三维模型中所对应的第一特征点。存储模块6用于当扫地机器人清扫结束后，将标记了第一特征点的三维模型进行存储，以供用户导出进行查看。触发模块7用于当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，将当前扫地机器人所对应的移动点标记为第二特征点，其中，第二时间阈值大于第一时间阈值。配置模块8用于供用户自主配置连接点并根据配置的连接点生成清扫路径，当用户为进行连接点配置操作时，系统会根据前一个三维模型所对应的第一特征点和第二特征点自动生成路径最短的清扫路径。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扫地机器人的清扫路径管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
构建房间的三维模型以及三维坐标系统，建立所述三维模型与所述三维坐标系统的对应关系；
获取扫地机器人的三维坐标，将该三维坐标对应至所述三维模型中并形成移动点；
获取扫地机器人正下方的图像信息并根据获取的图像信息控制扫地机器人按照预设的清扫路径继续移动或停留进行持续清扫；
当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点；
当扫地机器人清扫结束后，将此次清扫所对应的三维模型进行存储并进行显示。
2.根据权利要求1所述的清扫路径管理方法，其特征在于，当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点，具体包括：
配置第一时间阈值和第二时间阈值，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值；
将所述第一时间阈值和第二时间阈值之间的时间按照由大到小的顺序划分为多个时间区间；
当扫地机器人在一个区域的停留时间落入某一时间区间时，将此时扫地机器人所对应的移动点标记为第一特征点，其中，任意两个时间区间所对应的第一特征点的一类特征信息均互不相同；
当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，控制扫地机器人按照清扫路径继续移动。
3.根据权利要求2所述的清扫路径管理方法，其特征在于，当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，将当前扫地机器人所对应的移动点标记为第二特征点。
4.根据权利要求1所述的清扫路径管理方法，其特征在于，所述清扫路径管理方法还包括以下步骤：
配置扫地机器人清扫路径的连接点并根据配置的连接点生成清扫路径。
5.根据权利要求4所述的清扫路径管理方法，其特征在于，所述清扫路径的生成包括系统自动生成和用户自主配置生成。
6.根据权利要求4所述的清扫路径管理方法，其特征在于，所述连接点包括前一次清扫所得到的第一特征点。
7.一种扫地机器人的清扫路径管理系统，其特征在于，所述清扫路径管理系统基于权利要求1所述的清扫路径管理方法，包括：
三维构建模块(1)，用于构建房间的三维模型以及三维坐标系统，并建立三维模型与三维坐标系统的对应关系；
定位模块(2)，用于获取扫地机器人的位置信息和该位置信息所对应的三维坐标，其还用于将获取的三维坐标对应至所述三维构建模块(1)构建的三维模型中并形成移动点；
图像扫描模块(3)，用于获取扫地机器人正下方的图像信息；
控制模块(4)，用于根据所述图像扫描模块(3)获取的图像信息控制扫地机器人按照预设的清扫路径继续移动或停留进行持续清扫；
判断模块(5)，用于判断扫地机器人在一个区域的停留时间是否超过第一时间阈值，并在判断超过第一时间阈值时，将此时扫地机器人所对应的三维模型中的移动点标记为第一特征点；
存储模块(6)，用于当扫地机器人清扫结束后，将标记了第一特征点的三维模型进行存储。
8.根据权利要求7所述的清扫路径管理系统，其特征在于，所述清扫路径管理系统还包括触发模块(7)，所述触发模块(7)用于当扫地机器人在一个区域的停留时间超过第二时间阈值时，将当前扫地机器人所对应的移动点标记为第二特征点；其中，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值。
9.根据权利要求7所述的清扫路径管理系统，其特征在于，所述清扫路径包括存储模块(6)存储的上一个三维模型中所对应的第一特征点。
10.根据权利要求7所述的清扫路径管理系统，其特征在于，所述清扫路径管理系统还包括配置模块(8)，所述配置模块(8)用于供用户自主配置连接点并根据配置的连接点生成清扫路径。
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