CN110754998A

CN110754998A - 扫地记录图的传输方法、扫地机器人及移动终端

Info

Publication number: CN110754998A
Application number: CN201810836435.8A
Authority: CN
Inventors: 鲁峰
Original assignee: Shenzhen Yugong Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Yugong Technology Co Ltd
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2020-02-07

Abstract

本发明公开了一种扫地记录图的传输方法、扫地机器人及移动终端，扫地记录图的传输方法包括如下步骤：S1、接收来自扫地机器人轨迹记录装置的第一扫地记录图；S2、对第一扫地记录图进行转换处理形成第二扫地记录图，并备份存储；第二扫地记录图的大小确保与云端通讯的通讯模组上能保存完整的第二扫地记录图信息，以确保在与云端通讯的通讯模组上始终保存一个准确的扫地轨迹记录；S3、将转换处理后的完整的第二扫地记录图信息传输给云端。在不超过云端和机器人端所能承受的带宽和存储量限制的前提下，能确保使用户能够获得完整的扫地记录图。

Description

扫地记录图的传输方法、扫地机器人及移动终端

技术领域

本发明涉及一种扫地记录图的传输方法，使用该方法的扫地机器人，以及相应的移动终端。

背景技术

现有技术中的扫地机器人不能完全代替人手完成所有地方的清扫。因为有些地方扫地机器人没办法覆盖到，所以消费者需要得到扫地机器人的清扫路径信息，以明确知道哪里需要手动打扫。如何将清扫路径信息的数据进行记录以及友好地展示给消费者就变得尤为重要。

现有技术中的扫地机器人的wifi传输模块具有存储功能，可用于存储一部分扫地记录图，存储的数据可以通过该wifi传输模块上传给云端，然后用户即可通过APP从云端下载扫地记录图进行查看。

但是，由于扫地记录图需要不断地实时上传才能让消费者随时看清清扫路径，如果成千上万的扫地机器人都不停地实时上传扫地记录图，其数据量将会非常巨大，造成云端带宽大量消耗，并且存储量迅速膨胀，很快就会造成云端无法承受。

另一方面，如果扫地机器人不上传扫地记录图而只是上传扫地机器人当前的位置坐标，则虽然数据量大幅减少，但是因为扫地机器人在房间内不停运动以及各种意外原因造成的网络不稳定是不可避免的，这样一来上传到云端的数据就容易丢点，造成扫地记录图不完成而比较粗糙，会有很多空白未知状况的区域，使扫地情况的展示存在盲区。

另一方面，wifi传输模块的存储量很小，在现有的成本控制下它无法存储完整的扫地记录图，它会不停地存入新数据而覆盖掉旧数据。这样，当用户打开APP查看扫地记录图的时候，如果云端的数据存在盲区，wifi传输模块上盲区所对应的数据很可能也早已被抹除，因此云端也无法从扫地机器人的wifi传输模块上重新找回该数据。也就是说，一旦扫地记录图中有数据丢失，它有可能永远也无法找回。

发明内容

本发明目的在于提出一种扫地记录图的传输方法、使用该方法的扫地机器人、以及相应的移动终端，在不超过云端和机器人端所能承受的带宽和存储量限制的前提下使用户能够获得完整的扫地记录图。

本发明解决上述技术问题的扫地记录图的传输方法包括如下步骤：S1、接收来自扫地机器人轨迹记录装置的第一扫地记录图；S2、对第一扫地记录图进行转换处理形成第二扫地记录图，并备份存储；第二扫地记录图的大小确保与云端通讯的通讯模组上能保存完整的第二扫地记录图信息，以确保在与云端通讯的通讯模组上始终保存一个准确的扫地轨迹记录；S3、将转换处理后的完整的第二扫地记录图信息传输给云端。

在优选方案中：

所述第一扫地记录图由扫地机器人上的轨迹记录装置以坐标位图形式记录扫地机器人行走轨迹而形成；所述第一扫地记录图完整地传输给安装在扫地机器人自身上的wifi通讯模组；所述第二扫地记录图文件大小小于8K，进一步优先为小于2K。

步骤S2具体包括：S21、提取扫地机器人行走路径中的一个直线段；S22、得到机器人的最新位置坐标，判断扫地机器人向新位置点的行走是否仍是沿着之前的同一条直线；S23、如果是，则将整个直线段上处于端点之外的点在记录中去除，使得该直接段上只保留终点和起点这两个点的坐标；S24、地重复进行步骤S22-S23，对扫地机器人的每一个新位置点进行上述判断，从而始终保持该直接段上只保留终点和起点这两个点的坐标；得到扫地机器人的简化的第二扫地记录图。

步骤S22中具体的判断方法是：提取第一个点作为线段首点，第二个点作为线段临时结束点，计算直线方程：y＝a*x+b中的参数a，b；机器人移动到第三个点时，根据前面的直线方程判断该点是否上面的直线上。

步骤S3，向云端发送的是完整的整幅第二扫地记录图信息。

向云端发送前，采用大数据转义算法将特殊字符转换成普通字符。

本发明还提出一种扫地机器人，包括轨迹记录装置、与云端通讯的通讯模组，其特征在于：所述通讯模组设置有计算机程序，用于实现前述的方法。

本发明还提出一种移动终端，包括计算机程序，该程序用于运行后执行如下步骤：从云端接收数据更新第二扫地记录图信息；其中每次接收时均是接收完整的整幅第二扫地记录图信息；对第二扫地记录图信息转换处理，生成新的适合用户查看的第三扫地记录图。

优先地，在所述计算机程序中，根据收到的第二扫地记录图信息进行扫地记录图绘制的方法是使用轮廓绘制方法：绘制路径的同时，将机器人行走轨迹以圆角的形式进行绘制，以轮廓线的方式绘制出来。

本发明有的益效果是：由于第二扫地记录图的大小确保与云端通讯的通讯模组上能保存完整的第二扫地记录图信息，以确保在与云端通讯的通讯模组上始终保存一个准确的扫地轨迹记录，每次向云端发送的都是完整的第二扫地记录图信息，所以不必要顾及单次发送第二扫地记录图数据失败造成的容错开销，因为在通讯模组上始终保存了一个准确的扫地轨迹记录，所以单次的发送失败会被后续发送的完整第二扫地记录图信息修正过来。这样，在不超过云端和机器人端所能承受的带宽和存储量限制的前提下，确保使用户能够获得完整的扫地记录图。

附图说明

图1是本发明实施例的总体流程示意图。

图2是本发明实施例形成第二扫地记录图的流程示意图。

图3是本发明实施例在手机端生成的扫地记录图的一个示例图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。

如图1所示，本实施例获取完整扫地记录图的方法包括如下步骤：

S1、扫地机器人上的轨迹记录装置以坐标位图形式记录扫地机器人行走轨迹，形成第一扫地记录图，并完整的传输给安装在扫地机器人自身上的wifi通讯模组。此步骤现有技术即可实现，比如可通过惯性导航数据或视觉传感器数据获得，根据机器人的大小和采样精度要求，通常7cm左右记录一个点。

由于扫地机器人的扫地范围很大，要记录的像素数通常达255*255，因此单幅扫地记录图数据的大小即达到65K以上，而扫地机器人上的wifi通讯模组在扣除应用程序所占用的空间之后，通常只能剩余2K左右的存储空间来存储历史数据。

另一方面，云端如果要想满足成千上万甚至上亿的设备的并发上传及转发，目前最好的方法是利用现成的IOT(Internet ofthings，物联网)服务器，但IOT服务器上对每个设备所对应的“设备影子”的存储量和存储格式是有严格要求的，比如亚马逊的IOT服务器要求设备影子的存储量不能超过8K，这远远低于一幅扫地记录图的数据量。

为此，本实施例把扫地记录图的信息做了步骤S2中的处理。

S2、wifi通讯模组对第一扫地记录图进行转换处理形成第二扫地记录图，并备份存储；第二扫地记录图的大小确保wifi通讯模组上能保存完整的第二扫地记录图信息；由于记录的是完整的第二扫地记录图数据，在wifi通讯模组上始终保存了一个准确的扫地轨迹记录。

如图2所示，步骤S2中对第一扫地记录图转换处理得到第二扫地记录图的方法包括如下步骤：

S21、提取扫地机器人行走路径中的一个直线段：在第一扫地记录图中，记录有扫地机器人最初所在的点的坐标及最初行走所到达的第一个点的坐标；提取这两点，形成一个直线段，这样逐一向后提取每个点，即可得到机器人所走过的所有直线段，从中可找到机器人当前所在的直线段。当然，也可以不用自始至终提取所有的直线段，也可以直接只提取机器人当前所在的直线段。

S22、当机器人向下一个位置行走、wifi通讯模组得到机器人的最新位置坐标后，判断扫地机器人向新位置点的行走是否仍是沿着之前的同一条直线，即：提取扫地机器人的邻近的下一位置点(下称新位置点)的坐标，根据坐标判断新位置点与扫地机器人最临近的之前所在的直线段是否在一条直线上，判断扫地机器人本次一个步距的行走是否仍是沿着之前的同一条直线。

具体的判断方法比如可以是：第一个点作为线段首点，第二个点作为线段临时结束点，计算直线方程：y＝a*x+b中的参数a，b；机器人移动到第三个点时，根据前面的直线方程判断该点是否上面的直线上：只需把三个点的坐标代入上述方程看是否满足即可，能满足该方程则在一条直接上，否则不在一条直接线上。

S23、如果是，则将整个直线段上处于端点之外的点在记录中去除，使得该直接段上只保留终点和起点这两个点的坐标。即：如果第三点在前面的直线上，则将第三点替代第二给点作为新的线段结束点；如果不在，则将第二点作为新线段的第一个点，将第三点作为临时第二点，跳转至第S22步。

S24、不断地重复进行步骤S22-S23，对扫地机器人的每一个新位置点进行上述判断，从而始终保持该直接段上只保留终点和起点这两个点的坐标；得到扫地机器人的简化的第二扫地记录图。

显然，扫地机器人直线行走的时间越长，则删除的数据越多，从而扫地记录图也就越简化。

S3、wifi通讯模组将转换处理后的完整的第二扫地记录图信息传输给云端，因为第二扫地记录图已经过转换处理，只占用很少的空间，使得向云端发送完整扫地记录图信息信息成为可能，使得云端存储完整的数据成为可能。由于扫地机器人经常是走直接，虽然它是在255*255的网格内行走，但它转折的网格数量非常有限，实践证实，通常最多1000个转折点足以记录机器人的行走路径。因此，一幅完整的第二扫地记录图的数据量大小约为2K字节，能满足wifi通讯模组的存储要求以及IOT服务器对设备影子数据存储大小的要求。这样一来，每次向云端就可以发送完整的第二扫地记录图信息。

由于每次向云端发送的都是完整的第二扫地记录图信息，所以不必要顾及单次发送第二扫地记录图数据失败造成的容错开销，因为在wifi通讯模组上始终保存了一个准确的扫地轨迹记录，所以单次的发送失败会被后续发送的完整第二扫地记录图信息修正过来。

S4、云端第扫地记录图发生变化时，通过APP实时通知手机客户端。

S5、客户端更新第二扫地记录图信息，经过对第二扫地记录图信息转换处理，生成新的完整、准确、清晰的扫地记录图，可以以坐标位图形式等美观易读的形式绘制在手机app端,以便用户查看。

由于在wifi通讯模组上始终保存了一个准确的扫地轨迹记录，扫地机器人每次上报的都是完整的第二扫地记录图数据，云端只需做转发而无需任何运算，手机APP端也无需事先存储任何数据原始资料或做任何数据处理，所以在手机app未打开的时间，扫地机器人不需要向云端上报任何数据信息，只需在手机app打开时，唤醒扫地机器人的数据上报即可；由此可以最大限度的降低服务器的不必要开销，避免资源的浪费。

当地图数据更新后，因为地图数据量经过压缩后很小，可以直接将完整的地图通知给手机客户端，手机客户端无需进行二次拉取，手机可以根据新的地图数据，重新完善地图。而当手机app关闭时，则通知扫地机器人把数据上报置于停止状态。

其中，手机app根据收到的第二扫地记录图信息进行扫地记录图绘制的方法是使用轮廓绘制方法，绘制路径的同时，将机器人行走轨迹以圆角的形式进行绘制，以轮廓线的方式绘制出来。绘制出来的扫地记录图效果如图3所示。

大数据转义算法

本实施例中，采用亚马逊的IOT影子服务器做为云端存储转发平台，可支持全球上亿计的设备。但亚马逊的IOT影子服务器对存储转发的内容有严格限制，要求不能有特殊字符，为此，本实施例采用了“大数据转义算法”来将特殊字符转换成普通字符。具体方法如下：

利用Base64将ASCII字符串或者是二进制编码成只包含A—Z，a—z，0—9，+，/这64个字符(26个大写字母，26个小写字母，10个数字，1个+，一个/刚好64个字符)。这64个字符用6个bit位就可以全部表示出来，一个字节有8个bit位，那么还剩下两个bit位，这两个bit位用0来补充。其实，一个Base64字符仍然是8个bit位，但是有效部分只有右边的6个bit，左边两个永远是0。

Base64的编码规则是将3个8位字节(3×8＝24位)编码成4个6位的字节(4×6＝24位)，之后在每个6位字节前面，补充两个0，形成4个8位字节的形式，那么取值范围就变成了0～63。又因为2的6次方等于64，所以每6个位组成一个单元。

与已有技术相比，本实施例具有如下的优点和效果：

1、app退出登录不影响扫地机器人的扫地记录图。

2、模块上和云端都有扫地记录图备份，确保app扫地记录图不会丢失。

3、使用iot服务存储扫地记录图，确保全球扫地记录图实时更新，低延时(第二扫地记录图小到一定程度，使得符合IOT的要求，从而在IOT上可以足以存得下完整的一张扫地记录图)。

4、网络中断不会影响扫地记录图传输，扫地记录图不会丢点，保证扫地记录图的完整性更精细。

本方法适用于：惯性导航机器人地图传输和展示，视觉机器人地图传输和展示。

本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。

尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。

Claims

1.一种扫地记录图的传输方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、接收来自扫地机器人轨迹记录装置的第一扫地记录图；

S2、对第一扫地记录图进行转换处理形成第二扫地记录图，并备份存储；第二扫地记录图的大小确保与云端通讯的通讯模组上能保存完整的第二扫地记录图信息，以确保在与云端通讯的通讯模组上始终保存一个准确的扫地轨迹记录；

S3、将转换处理后的完整的第二扫地记录图信息传输给云端。

2.如权利要求1所述的扫地记录图的传输方法，其特征在于：所述第一扫地记录图由扫地机器人上的轨迹记录装置以坐标位图形式记录扫地机器人行走轨迹而形成；所述第一扫地记录图完整地传输给安装在扫地机器人自身上的wifi通讯模组；所述第二扫地记录图文件大小小于8K。

3.如权利要求1或2所述的扫地记录图的传输方法，其特征在于：所述第二扫地记录图文件大小小于2K。

4.如权利要求1所述的扫地记录图的传输方法，其特征在于步骤S2具体包括：

S21、提取扫地机器人行走路径中的一个直线段；

S22、得到机器人的最新位置坐标，判断扫地机器人向新位置点的行走是否仍是沿着之前的同一条直线；

S23、如果是，则将整个直线段上处于端点之外的点在记录中去除，使得该直接段上只保留终点和起点这两个点的坐标；

S24、地重复进行步骤S22-S23，对扫地机器人的每一个新位置点进行上述判断，从而始终保持该直接段上只保留终点和起点这两个点的坐标；得到扫地机器人的简化的第二扫地记录图。

5.如权利要求1或2所述的扫地记录图的传输方法，其特征在于步骤S22中具体的判断方法是：提取第一个点作为线段首点，第二个点作为线段临时结束点，计算直线方程：y＝a*x+b中的参数a，b；机器人移动到第三个点时，根据前面的直线方程判断该点是否上面的直线上。

6.如权利要求1或2所述的扫地记录图的传输方法，其特征在于：步骤S3，向云端发送的是完整的整幅第二扫地记录图信息。

7.如权利要求6所述的扫地记录图的传输方法，其特征在于：向云端发送前，采用大数据转义算法将特殊字符转换成普通字符。

8.一种扫地机器人，包括轨迹记录装置、与云端通讯的通讯模组，其特征在于：所述通讯模组设置有计算机程序，用于实现如权利要求1-7所述的方法。

9.一种移动终端，其特征在于：包括计算机程序，该程序用于运行后执行如下步骤：

从云端接收数据更新第二扫地记录图信息；其中每次接收时均是接收完整的整幅第二扫地记录图信息；

对第二扫地记录图信息转换处理，生成新的适合用户查看的第三扫地记录图。

10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述计算机程序中，根据收到的第二扫地记录图信息进行扫地记录图绘制的方法是使用轮廓绘制方法：绘制路径的同时，将机器人行走轨迹以圆角的形式进行绘制，以轮廓线的方式绘制出来。