CN111035327A - 清洁机器人、地毯检测方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种清洁机器人，包括用于对地面进行清扫的清扫单元、用于驱动清洁机器人以使清洁机器人执行清扫工作的驱动单元、用于采集清洁机器人前方环境的图像的图像采集单元以及分别与驱动单元和图像采集单元相通信的处理单元。处理单元用于根据图像采集单元所采集的图像识别清洁机器人的前方是否存在目标地毯区域；当识别清洁机器人的前方存在目标地毯区域时，处理单元在清洁机器人进入目标地毯区域之前产生清扫控制信号，并向驱动单元传输清扫控制信号以控制将驱动单元的当前清扫参数调整至第一清扫参数。本申请还公开一种地毯检测方法及计算机可读存储介质。本申请能够对地毯实现较好的清扫效果，且能够避免对地毯进行损伤。

Description

清洁机器人、地毯检测方法及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及清洁技术领域，尤其涉及一种清洁机器人、地毯检测方法及计 算机可读存储介质。
背景技术
随着技术的发展，清洁机器人得到越来越广泛的应用。现有的清洁机器人 为了在不同地面(例如，硬质地板或地毯)上都达到较好的清扫效果，往往需 要对不同的地面进行识别，以根据不同的地面配置不同的清扫模式。然而，如 何对地面进行较好的识别以根据地面材质执行不同的清扫策略，从而实现较好 的清扫效果是业界一直追求的目标。
发明内容
本发明实施例公开一种清洁机器人、地毯检测方法及计算机可读存储介质， 以解决上述问题。
第一方面，本申请实施例提供一种清洁机器人，包括：清扫单元，用于对 地面进行清扫；驱动单元，用于驱动清洁机器人以使清洁机器人执行清扫工作； 图像采集单元，用于采集所述清洁机器人前方环境的图像；处理单元，分别与 所述驱动单元和所述图像采集单元相通信，用于根据所述图像采集单元所采集 的图像识别所述清洁机器人的前方是否存在目标地毯区域；当识别所述清洁机 器人的前方存在目标地毯区域时，所述处理单元在所述清洁机器人进入所述目 标地毯区域之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元传输所述清扫控制信号 以控制将所述驱动单元的当前清扫参数调整至第一清扫参数；其中，第一清扫 参数为适合目标地毯区域的清扫参数。
第二方面，本申请实施例提供一种地毯检测方法，应用于清洁机器人中， 所述清洁机器人包括机身、设置于所述机身底部且用于对地面进行清扫的清扫 单元、用于驱动清洁机器人以使清洁机器人执行清扫工作的驱动单元以及用于 采集清洁机器人的环境图像的采集单元；所述地毯检测方法包括：
通过所述采集单元采集所述清洁机器人前方环境的图像；
根据所述图像采集单元所采集的图像识别所述清洁机器人的前方是否存在 目标地毯区域；
当识别所述清洁机器人的前方存在目标地毯区域时，在所述清洁机器人进 入所述目标地毯区域之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元传输所述清扫 控制信号以控制将所述驱动单元的当前清扫参数调整至第一清扫参数；其中， 第一清扫参数为适合目标地毯区域的清扫参数。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读 存储介质上存储有地毯检测的程序指令，所述地毯检测的程序指令供处理器调 用执行时实现第二方面中所述的地毯检测方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品；该计算机程序产品 包括程序指令，当该计算机程序产品被清洁机器人执行时，该清洁机器人执行 前述第二方面所述方法。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，在需要使 用前述第一方面的任一种可能的设计提供的方法的情况下，可以下载该计算机 程序产品并在清洁机器人上执行该计算机程序产品，以实现第二方面所述方法。
本发明的清洁机器人、地毯检测方法及计算机可读存储介质，通过所述采 集单元采集所述清洁机器人前方环境的图像，并根据所述采集单元采集的图像 识别所述清洁机器人的前方是否存在目标地毯区域；在所述清洁机器人进入所 述目标地毯区域之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元传输所述清扫控制 信号以控制将所述驱动单元的当前清扫参数调整至第一清扫参数，进而能够在 所述清洁机器人进入地毯前提前将驱动单元的清扫参数改变成适合地毯的清扫 参数，从而能够对地毯实现较好的清扫效果，且能够避免对地毯进行损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请一实施例中的清洁机器人的结构框图。
图2为本申请一实施例中的清洁机器人的底部示意图。
图3为本申请一实施例中的清洁机器人的顶部示意图。
图4为本申请一实施例中的清洁机器人的底部另一示意图。
图5为本申请一实施例中的清洁机器人与地毯的位置关系示意图。
图6为本申请一实施例中的地毯检测方法的流程图。
图7为本申请另一实施例中的地毯检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例 的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的 单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清 楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个 或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。例如，A“和/或”B，包括： A、B、A和B以及A或B的情况。
请参阅图1，图1为本申请一实施例中的清洁机器人的结构框图。如图1所 示，所述清洁机器人10包括：图像采集单元110、电池单元120、驱动单元130、 左轮131、右轮132、导向轮133、清扫单元140、处理单元150、存储单元160 以及障碍物检测单元170。
图像采集单元110用于采集清洁机器人10当前环境的图像。图像采集单元 110包括，二维摄像头、三维摄像头中的一个或者多个摄像头。例如，一个二维 摄像头可以被置于清洁机器人10的上表面，并且采集清洁机器人10上方的图 像，即，待工作空间的天花板的图像。
再例如，一个三维摄像头被置于清洁机器人10的前部，并且采集清洁机器 人10查看的三维图像，如图3所示。三维图像包括关于从待采集对象到待采集 对象的二维图像的距离的信息。可以采用立体相机模块或深度传感器模块作为 三维摄像头。
图像采集单元110可以包括深度传感器111、RGB图像传感器112或结构光 图像传感器113中的一个或多个。
深度传感器包括：二维摄像头，其采集待采集对象的图像；以及红外传感 器。而且深度传感器输出二维摄像头采集的图像和红外传感器获得的距离信息。
RGB传感器112可以拍摄RGB图像，RGB图像也称为彩色图像。例如利 用RGB传感器对充电桩进行拍摄得到包括充电桩的RGB图像。
结构光图像传感器113包括红外线收发模组。例如，红外线收发模组可以 测量得到清洁机器人10到充电桩的距离。根据清洁机器人10到充电桩的距离 生成充电桩的三维图像。
其中立体摄像头模块包括多个二维摄像头，并且使用多个二维摄像头采集 的图像之间的差异来确定关于待采集对象的距离信息。而且，立体摄像头模块 输出关于多个二维摄像头采集的图像之一和待采集对象之间的距离的信息。
图像采集单元110可以进一步包括图形处理单元，其根据需要处理采集的 图像。如改变摄像头采集的图像的尺寸或分辨率。
请一并参阅图2，图2为本申请一实施例中的清洁机器人的底部示意图，及 如图4所示，图4为本申请一实施例中的清洁机器人的底部另一示意图。如图2 所示，电池单元120包括充电电池、分别与充电电池连接的充电电路及充电电 池的电极。充电电池的数量为一个或多个，充电电池可以为清洁机器人10提供 运行所需的电能。电极可以设置在清洁机器人的机身侧面或者机身底部。电池 单元120还可以包括电池参数检测组件，电池参数检测组件用于检测电池参数， 例如，电压、电流、电池温度等。在清洁机器人10的工作模式切换到回充模式 时，清洁机器人10开始寻找充电桩，并利用充电桩为清洁机器人10充电。
驱动单元130包括用于施加驱动力的电机。驱动单元130连接清扫单元140、 左轮131、右轮132和导向轮133。在处理单元150的控制下，驱动单元130可 以驱动清扫单元140、左轮131、右轮132和导向轮133。或者，驱动单元130 包括：清扫驱动单元、左轮驱动单元、右轮驱动单元和导向轮驱动单元，清扫 驱动单元与清扫单元140连接，左轮驱动单元与左轮131连接，右轮驱动单元 与右轮132连接，导向轮驱动单元与导向轮133连接。此外，所述驱动单元130 还可包括水泵及风机驱动单元。
左轮131及右轮132(其中左轮、右轮也可以称为行进轮、驱动轮)分别以 对称的方式居中地布置在清洁机器人的机器主体的底部的相对侧，且至少部分 位于清洁机器人10的壳体内，使所述清洁机器人10在地面上移动。在执行清 洁期间执行包括向前运动、向后运动及旋转的运动操作。导向轮133可设置在 机器主体前部或者后部。
清扫单元140包括：主刷141、一个或者多个边刷142、水箱组件180。主 刷141安装在清洁机器人10的机体底部。可选地，主刷141是以滚轮型相对于 接触面转动的鼓形转刷。边刷142安装在清洁机器人10的底面的前端的左右边 缘部分。即，边刷142被大致安装在多个行进轮的前方。边刷142用于清扫主 刷141不能清扫的清扫区域。而且，边刷142不仅可以原地旋转，而且可以被 安装为向清洁机器人10的外部突出，以使得可以扩大清洁机器人10清扫的区 域。
如图4所示，水箱组件180附接在清洁机器人10的底盘90上，水箱组件 180包括拖布1801及水箱1802。水箱1802用于向地面洒水，拖布1801用于地 面的拖地。
清洁机器人10还包括风机(图未示)，风机内置于机体的内部，风机用于 产生吸尘所需的风力。
障碍物检测单元170用于对清洁机器人10的周侧环境进行检测，从而发现 障碍物、墙面、台阶和用于对清洁机器人10进行充电的充电桩等环境物体。障 碍物检测单元170还用于向控制模块提供清洁机器人10的各种位置信息和运动 状态信息。障碍物检测单元170可包括悬崖传感器、超声传感器、红外传感器、 磁力计、三轴加速度计、陀螺仪、里程计、激光雷达传感器LDS、超声波传感 器、摄像头、霍尔传感器等。本实施例对障碍物检测单元170的个数及所在位 置不作限定。
处理单元150设置在清洁机器人10的机体内的电路板上，可以根据障碍物 检测单元170反馈的周围环境物体的信息和预设的定位算法，绘制清洁机器人10所处环境的即时地图。处理单元150还可以根据悬崖传感器、超声传感器、 红外传感器、磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等装置反馈的距离信息和速 度信息综合判断清洁机器人10当前所处的工作状态。处理单元150可以被一个 或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理单元(DSP)、数字信号处理设备 (DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制 器、微处理单元或其他电子元件实现，用于执行本公开实施例中的地毯检测方法。
存储单元160用于存储指令和数据，所述数据包括但不限于：地图数据、 控制清洁机器人10操作时产生的临时数据，如清洁机器人10的位置数据、速 度数据等等。处理单元150可以读取存储单元160中存储的指令执行相应的功 能。存储单元160可以包括随机存取存储单元(Random Access Memory，RAM) 和非易失性存储单元(Non-Volatile Memory，NVM)。非易失性存储单元可以 包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)，固态硬盘(SolidState Drives，SSD)， 硅磁盘驱动器(Silicon disk drive，SDD)，只读存储单元(Read-Only Memory， ROM)，只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)，磁带，软 盘，光数据存储设备等。
可以理解的是，在一个或者多个实施例中，清洁机器人10还可以包括输入 输出单元、位置测量单元、无线通信单元、显示单元等。
请参阅图3，图3为本申请一实施例中清洁机器人的顶部示意图。其中，图 3和2分别为清洁机器人10在两个不同视角的示意图。如图3所示，图像采集 单元110设置在清洁机器人10的侧面，用于采集前方环境图像。如图2所示， 清洁机器人10的底部设置有左轮131、右轮132，导向轮133、清扫单元140、 电池单元120。用封盖将电池单元120中的充电电池封装在在清洁机器人10的 内部，防止其掉落。充电电池的电极121和电极122中的一个为正极，另一个 为负极。
需要说明的是，清洁机器人10中的各单元或组件之间的连接关系不限于图 1所示的连接关系。例如，处理单元150与其他单元或组件之间可以通过总线连 接。
需要说明的是，清洁机器人10还可以包括其他单元或组件，或者，仅包括 上述部分单元或组件，本申请实施例对此不作限定，仅以上述清洁机器人10为 例进行说明。
现有的清洁机器人10为了在不同地面(例如，硬质地板或地毯)上都达到 较好的清扫效果，往往需要对不同的地面进行识别，以根据不同的地面配置不 同的清扫模式。然而，如何对地面进行较好的识别以实现较好的清扫效果是业 界一直追求的目标。而且现有技术中的对地面区域的识别，只有在清洁机器人 上了地面区域后才能知道地面区域的材质，机器无法提前调整清扫策略。
请参阅图5，图5为本申请一实施例中的清洁机器人与地毯的位置关系示意 图。为了解决上述问题，在一些实施例中，所述采集单元110用于采集所述清 洁机器人10前方环境的图像。所述处理单元150用于根据所述采集单元110采 集的图像识别所述清洁机器人10的前方是否存在目标地毯区域800；当识别所 述清洁机器人10的前方存在目标地毯区域800时，所述处理单元150在所述清 洁机器人10进入所述目标地毯区域800之前产生清扫控制信号，并向所述驱动 单元130传输所述清扫控制信号以控制将所述驱动单元130的当前清扫参数调 整至第一清扫参数。其中，第一清扫参数为适合目标地毯区域800的清扫参数。
在一些实施方式中，所述清扫参数包括：水泵的工作状态、风机驱动单元 的转速、左轮驱动单元的转速，右轮驱动单元的转速，主刷及边刷驱动单元的 转速中的至少一种。
例如，当所述清洁机器人10在硬质地砖上工作时，可以控制水泵工作以对 地面进行洒水。而当进入目标地毯区域800上时，通常不需要水泵工作以免将 目标地毯区域800弄湿。因此，需要在进入目标地毯区域800之前需要将清扫 单元140的水泵关闭或者改变抹布的高度以使得所述驱动单元130的清扫参数 处于适合目标地毯区域800的清扫参数。又例如，为了使得所述清洁机器人10 可以在目标地毯区域800上顺利的行走，在进入所述目标地毯区域800前，通 常需要将左轮驱动单元和右轮驱动单元的转速提高，此外，还需要将风机驱动 单元的转速提高以产生较大的吸力，对目标地毯区域800上的垃圾进行较好的 吸附。
需要说明的是，上述对驱动单元130的清扫参数只是进行举例说明，在清 洁机器人10的实际工作过程中，只要驱动单元130在目标地毯区域800上的清 扫参数和硬质地板上的清扫参数发生改变时，均可以在清洁机器人10进入目标 地毯区域800前改变，并不限于上述实施例中所述的清扫参数。
本申请实施例所公开的清洁机器人10，通过所述采集单元110采集所述清 洁机器人10前方环境的图像，并根据所述采集单元110采集的图像确定所述清 洁机器人10的前方是否存在目标地毯区域800；当确定所述清洁机器人10的前 方存在目标地毯区域800时，所述处理单元150在所述清洁机器人10进入所述 目标地毯区域800之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元130传输所述清 扫控制信号以控制将所述驱动单元130的当前清扫参数调整至第一清扫参数； 进而能够在所述清洁机器人10进入目标地毯区域800前提前将驱动单元130的 清扫参数改变成适合目标地毯区域800的清扫参数，从而能够对目标地毯区域800实现较好的清扫效果，且能够避免对目标地毯区域800进行损伤。
在一些实施方式中，在所述清洁机器人10进入所述目标地毯区域800之前， 所述处理单元150还确定所述目标地毯区域800的边界；当确定所述清洁机器 人10移动至所述目标地毯区域800的边界时，所述处理单元150产生所述清扫 控制信号，并向所述驱动单元130传输所述清扫控制信号。
在一些实施方式中，所述处理单元150根据所述图像采集单元110所采集 的图像确定所述清洁机器人10的前方是否存在目标地毯区域800，包括：所述 处理单元150在所述清洁机器人10的行进过程中通过所述图像采集单元110采 集所述机器人100前方环境的图像，并利用预设识别算法及至少基于地毯模型 特征对所述采集的图像进行识别处理而识别所述目标地毯区域800；当所述处理 单元150从采集的图像中识别出目标地毯区域800时，确定所述清洁机器人10 的前方存在所述目标地毯区域800。所述预设识别算法包括但不限于，基于图像 匹配的识别方法、基于深度学习的识别方法等等。
具体地，所述处理单元150对图像采集单元110采集的图像进行特征提取， 并将提取出的特征与预设的目标地毯区域800模型特征进行对比，当确定匹配 成功时，确定识别到所述目标地毯区域800。例如，所述处理单元150可通过图 像采集单元110预先采集目标地毯区域800的多个样本数据，利用采集的多个 样本数据以及深度学习技术对目标地毯区域800的参数进行优化训练以得到目 标地毯区域800的模型，并基于训练好的模型的特征检测清洁机器人10的前方 是否存在目标地毯区域800。可以理解，在本实施方式中，训练好的目标地毯区 域800模型可预先存储于存储单元160中。
其中，所述目标地毯区域800模型特征包括但不限于目标地毯区域800的 轮廓、目标地毯区域800的颜色以及目标地毯区域800的花纹等。可以理解， 所述目标地毯区域800的轮廓可以用于区分目标地毯区域800区域和非目标地 毯区域800区域的边界。需要说明的是，目标地毯区域800模型的特征可以在 训练目标地毯区域800模型的过程中产生。例如，在训练目标地毯区域800模 型的过程中，发现大部分目标地毯区域800都是红色的，因此，可以将红色作 为目标地毯区域800模型的一个颜色特征。再例如，在训练目标地毯区域800 模型的过程中，发现目标地毯区域800的轮廓大致都呈方形，因此，可以将方 形作为目标地毯区域800模型的一个轮廓特征。
其中，所述处理单元150确定当前采集的图像中的图像特征与目标地毯区 域800模型的特征相似度高于阈值，例如90％时，确定匹配成功。需要说明的 是，本申请对识别所述目标地毯区域800的方法不做限制，上述实施例只是一 种示例。
在一些实施方式中，所述图像采集单元110采集的图像包括深度图像、RGB 图像。所述确定所述目标地毯区域800的边界，包括：所述处理单元150根据 所述图像采集单元110所采集到的目标地毯区域800图像的深度信息及/或RGB 信息确定所述目标地毯区域800的边界。
在一些实施方式中，所述处理单元150根据所述图像采集单元110所采集 到的目标地毯区域800图像的深度信息或RGB信息确定所述目标地毯区域800 的边界，包括：所述处理单元150根据所述图像采集单元110所采集到的地毯 图像的深度信息或RGB信息确定目标地毯区域800和清洁机器人10的相对位 置信息，所述处理单元150并根据所述清洁机器人10当前的位置以及所述目标 地毯区域800和所述清洁机器人10的相对位置信息确定所述目标地毯区域800 的位置信息。其中，所述相对位置信息包括目标地毯区域800相对清洁机器人 10的方向和距离。由于清洁机器人10的位置已知，因此根据图像中的相对位置信息可快速的确定所述目标地毯区域800的位置信息，提高定位效率。
其中，所述处理单元150根据SLAM系统地图实时确定清洁机器人10的当 前坐标位置，并根据采集的图像的深度信息或RGB信息确定出目标地毯区域800和清洁机器人10的包括相对距离和相对方向的相对位置信息，然后根据清 洁机器人10的在SLAM系统地图中的当前坐标位置和相对位置信息确定目标地 毯区域800在SLAM系统地图中的坐标位置，从而得出目标地毯区域800的位 置。
从而，处理单元150可根据清洁机器人10在SLAM系统地图中的绝对坐标 以及目标地毯区域800相对于清洁机器人10的相对位置而得出目标地毯区域 800在SLAM系统地图中的绝对坐标。其中，所述目标地毯区域800在SLAM 系统地图中的绝对坐标为目标地毯区域800的中心点位置在SLAM系统中的坐 标位置。根据目标地毯区域800的中心点的位置再结合目标地毯区域800的形 状即可计算出目标地毯区域800的边界相对于所述清洁机器人10的位置。
其中，所述地图为SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，实时自 定位和自建地图)系统地图，且所述地图可以存储于存储单元160中，也可以 存储于云端服务器中。
在上述实施方式中的清洁机器人10，虽然能够根据采集单元110所采集的 前方环境图像而确定清洁机器人10的前方是否存在目标地毯区域800，但是却 不能确定目标地毯区域800的具体类型。例如，清洁机器人10即将进行清扫的 目标地毯区域800的厚度是怎样的。因此，为了能够对具体的目标地毯区域800 的类型进行判断而实现更好的清扫效果，在一些实施方式中，当所述清洁机器 人10移动至所述目标地毯区域800上后，所述处理单元150还识别所述目标地 毯区域800的类型，并根据所述目标地毯区域的类型控制将所述驱动单元130 的第一清扫参数调整至第二清扫参数；其中，所述第二清扫参数和所述第一清扫参数的参数值不同。
例如，当确认目标地毯区域800为较厚类型的地毯时，则需要将风机驱动 单元的转速提高至更高，以及将左轮驱动单元和右轮驱动单元的转速提高至更 高，以满足当前类型的地毯的清扫需求。
在一些实施方式中，所述处理单元150还识别所述目标地毯区域800的类 型，包括：所述处理单元150还根据所述驱动单元130的工作状态来判断所述 目标地毯区域800的类型。
其中，所述驱动单元130为电机；所述驱动单元130的工作状态信号包括 所述电机的电机电流信号、电机电压信号和电机功率信号中的至少一种。所述 目标地毯区域800的类型包括目标地毯区域800的厚度。
具体地，当所述清洁机器人10移动至目标地毯区域800上后，由于在目标 地毯区域800上的阻力比在硬质地板上的阻力要大，而电机要保持恒定的速度 运转，当清扫单元140遇到的阻力越大后，电机的电流、电压或者功率会越大， 亦即，地毯的厚度和地毯的阻力呈正比，而地毯的阻力和电机的工作状态呈正 比。因此，可以通过电机的工作状态信号来确定清洁机器人10所清扫的目标地 毯区域800的类型。
在另一些实施方式中，所述清洁机器人10还包括运动传感器，所述处理单 元150还识别所述目标地毯区域800的类型，包括：所述处理单元150还根据 所述运动传感器所感测的所述清洁机器人10的运动速度来识别所述目标地毯区 域800的类型。在本实施方式中，当所述清洁机器人10移动至目标地毯区域800 上后，由于在目标地毯区域800上的阻力比在硬质地板上的阻力要大，使得所 述清洁机器人10的运动速度减慢，当目标地毯区域800的厚度越厚时，清洁机 器人10运动的速度越慢，因此，可根据所述清洁机器人10运动至目标地毯区 域800后与在硬质地板上的速度的变化量来确定所述目标地毯区域800的类型， 即，速度变化越大确定目标地毯区域800越厚。其中，运动传感器包括三轴加 速度计、三轴陀螺仪中的至少一个。此外，还可以通过编码器来检测并估算所 述左轮131和右轮132的速度。
在另一些实施方式中，所述清洁机器人10还包括定位传感器，定位传感器 包括：三轴加速度计、陀螺仪、里程计、激光雷达传感器LDS、摄像头中的至 少一个。定位传感器与所述处理单元150相通信，定位传感器采集的数据传输 给处理单元150，处理单元150根据定位传感器采集的数据计算清洁机器人10 的实际运动位置。所述处理单元150还识别所述目标地毯区域800的类型，包 括：还可以根据清洁机器人10在SLAM系统地图中的理想运动位置和实际运动 位置的差异来确定所述目标地毯区域800的类型。例如，若清洁机器人10在 SLAM系统地图中的理想运动位置和实际运动位置的差异较小，则说明目标地 毯区域800的较薄，使得清洁机器人10在进入目标地毯区域800后受到的阻力 较小，进而使得进入目标地毯区域800后的速度变化较小，导致理想运动位置 和实际运动位置的差异较小。同理，若清洁机器人10在SLAM系统地图中的理 想运动位置和实际运动位置的差异较大，则说明目标地毯区域800的厚度越厚。
需要说明的是，上述识别所述目标地毯区域800的类型的实施方式可以单 独存在，也可以任意组合的方式来识别所述目标地毯区域800的类型，进而提 高对目标地毯区域800的类型的识别精度。
在一些实施方式中，还可以将所述清洁机器人10移动至不同类型的目标地 毯区域800上时的驱动单元140的工作状态信号以及运动传感器所感测的数据 上传于云端服务器中，以便为其他清洁机器人10提供参考依据。
在一些实施方式中，可以预先将清洁机器人10放置于不同类型的地毯上， 并设置不同的清扫参数以使得清洁机器人100在当前类型的地毯上实现最佳的 清扫效果，并将该地毯的类型和达到最佳清扫效果的清扫参数的对应关系进行 记录，如此，可以获得不同类型的地毯和不同的清扫参数之间的一一对应关系， 并将该对应关系存储于存储单元160中或者云端服务器中，如此，当清洁机器 人10确定当前的地毯的类型时，可以通过查找该对应关系直接获得该类型所对 应的清扫参数。所述处理单元150直接以该对应的清扫参数对所述清扫单元140 进行控制即可。
在一些实施方式中，所述处理单元150还根据所述目标地毯区域800的类 型调整所述清洁机器人10的俯仰角度，以使得所述清洁机器人10处于不同的 姿态。其中，所述清洁机器人10的俯仰角度是指所述清洁机器人10的机身的 底部与所述地毯之间的夹角。例如，当目标地毯区域800的厚度较厚时，为了 方便所述清洁机器人10行走，所述处理单元150控制所述清洁机器人10的机 身底部与地毯之间的夹角增大，即使得所述清洁机器人10处于俯仰角度较大的 姿态。此外，当检测到地毯的种类不适合清洁机器人10运行时，控制所述清洁 机器人10切换路径，以回避该地毯区域。
在一些情况下，虽然清洁机器人10根据采集单元110所采集到的图像确定 前方存在目标地毯区域800，然而，可能存在误判的情况，即虽然根据图像确定 前方存在目标地毯区域800，而实际上前方并不存在目标地毯区域800，可能是 其他障碍物或者是硬质地板所带的颜色和花纹。因此，在一些实施方式中，当 确认所述清洁机器人10移动至所述图像上的区域后，当所述处理单元150还判 断，所进入的目标地毯区域800是否为真实地毯区域；当确定所进入的所述目 标地毯区域800不是真实地毯区域时，将所述图像采集单元110所采集的图像 作为负样本对预设的地毯模型进行训练；和/或，控制将所述驱动单元130的当前的第一清扫参数调整至初始清扫参数；其中，所述初始清扫参数为适合硬质 地面的清扫参数。
需要说明的是，由于在进入目标地毯区域800之前已经将驱动单元130的 清扫参数改成第一清扫参数，即适合地毯区域的清扫参数，而当确认目标地毯 区域800不是真实的地毯区域时，则需要将当前的第一清扫参数调整至适合硬 质地面的初始清扫参数，以提高清扫效果。
在一些实施方式中，所述处理单元150根据所述驱动单元130的工作状态 或者所述清洁机器人10的运动状态判断所述清洁机器人10所在的目标地毯区 域800是否为真实地毯区域；当确定所述采集单元110所采集的图像并不是真 实地毯区域时，将所述采集单元110所采集的图像作为负样本对所述地毯模型 进行训练，从而可以提高所述地毯模型的准确率。
在一些实施方式中，所述处理单元150根据所述驱动单元130的工作状态 或者所述清洁机器人10的运动状态判断所述清洁机器人10所在的目标地毯区 域800是否为真实地毯区域，包括：当所述驱动单元130的工作状态或者所述 清洁机器人10的运动状态的变化量小于预设阈值时，则确认所述清洁机器人10 当前所在的目标地毯区域800不是真实地毯区域，即所述采集单元110所采集 到的图像不是地毯的图像。其中，运动状态能指示所述清洁机器人10的运动的 速度或所述清洁机器人10的位置。
具体地，若所述采集单元110所采集到的图像是地毯的图像，则当清洁机 器人10移动至所述图像上的区域后，如前所述，由于地毯厚度和材质导致清洁 机器人10的驱动单元130的工作状态或运动状态会发生改变，地毯的厚度越大， 驱动单元130的工作状态或运动状态也改变越大。而当清洁机器人10移动至所 述图像上的区域后，若驱动单元130的工作状态或运动状态会改变较小，即小 于预设阈值，则说明当前所在的区域不是地毯。因此，可以将该采集的图像作 为负样本对所述地毯模型进行训练，以提高地毯模型的准确率。其中，预设阈 值可以根据具体的设计需求而设定，在此不做限定。所述运动状态包括所述清洁机器人10的运动速度和运动位置中的至少一种。
请再参阅图6，图6为本申请一实施例中的地毯检测方法的流程图。所述地 毯检测方法应用于上述图1中所示的清洁机器人10中。如图6所示，所述地毯 检测方法包括如下步骤：
步骤S51，通过所述采集单元采集所述清洁机器人前方环境的图像。
步骤S52，根据所述图像采集单元所采集的图像识别所述清洁机器人的前方 是否存在目标地毯区域；若是，则执行步骤S53；若否，则流程结束。
在一些实施方式中，根据所述图像采集单元110所采集的图像识别所述清 洁机器人10的前方是否存在目标地毯区域，包括：在所述清洁机器人10的行 进过程中通过所述图像采集单元110采集所述机器人前方环境的图像，并利用 预设识别算法及至少基于地毯模型特征对所述采集单元110所采集的图像进行 识别处理而识别地毯；当从采集的图像中识别出所述地毯时，确定所述清洁机 器人10的前方存在所述目标地毯区域；其中，所述地毯模型特征包括地毯的轮 廓、地毯的颜色、地毯的花纹或其任意组合。
步骤S53，当识别所述清洁机器人的前方存在目标地毯区域时，在所述清洁 机器人进入所述目标地毯区域之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元传输 所述清扫控制信号以控制将所述驱动单元的当前清扫参数调整至第一清扫参 数；其中，第一清扫参数为适合目标地毯区域的清扫参数。
在一些实施方式中，所述在所述清洁机器人10进入所述目标地毯区域800 之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元130传输所述清扫控制信号，包括：
在所述清洁机器人10进入所述目标地毯区域800之前，确定所述目标地毯 区域的边界；当确定所述清洁机器人10移动至所述目标地毯区域800的边界时， 产生所述清扫控制信号，并向所述驱动单元130传输所述清扫控制信号。
请再参阅图7，图7为本申请另一实施例中的地毯检测方法的流程图。相较 于图6中的地毯检测方法，不同的是，本实施例中的地毯检测方法在步骤S53 之后还包括如下步骤：
步骤S61，判断所进入的目标地毯区域是否为真实地毯区域。若是，则执行 步骤S62；若否，则执行步骤S63。
步骤S62，识别所述目标地毯区域的类型，并根据所述目标地毯区域的类型 控制将所述驱动单元的第一清扫参数调整至第二清扫参数；其中，所述第二清 扫参数和所述第一清扫参数的参数值不同。
在一些实施方式中，所述识别所述目标地毯区域800的类型，包括：根据 所述驱动单元的工作状态信号来识别所述目标地毯区域800的类型。
在一些实施方式中，所述清洁机器人还包括运动传感器；所述识别所述目 标地毯区域800的类型，包括：根据所述运动传感器所感测的所述清洁机器人 的运动速度来识别所述目标地毯区域800的类型。
在一些实施方式中，所述识别所述目标地毯区域800的类型，包括：所述 处理单元还根据所述清洁机器人10在SLAM系统地图中的理想运动位置和实际 运动位置的差异来识别所述目标地毯区域800的类型。
步骤S63，将所述图像采集单元所采集的图像作为负样本对预设的地毯模型 进行训练；和/或，将所述驱动单元130的当前的第一清扫参数调整至初始清扫 参数；其中，所述初始清扫参数为适合硬质地面的清扫参数。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的 全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于 一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory， ROM)、随机存储器(RandomAccess Memory，RAM)、可编程只读存储器 (Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储 (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储 器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
在上述的实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有 详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方 法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性 的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另 外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或 一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直 接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接， 可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为 单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者 也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部 模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中， 也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块 中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的 形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或 使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请 的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或 部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质 中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络 设备、机器人、单片机、芯片等)等)执行本申请各个实施例所述方法的全部 或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存 取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本申请实施例公开的进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本 申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申 请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思 想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容 不应理解为对本申请的限制。

Claims (20)

1.一种清洁机器人，其特征在于，包括：
清扫单元，用于对地面进行清扫；
驱动单元，用于驱动清洁机器人以使清洁机器人执行清扫工作；
图像采集单元，用于采集所述清洁机器人前方环境的图像；
处理单元，分别与所述驱动单元和所述图像采集单元相通信，用于根据所述图像采集单元所采集的图像识别所述清洁机器人的前方是否存在目标地毯区域；
当识别所述清洁机器人的前方存在目标地毯区域时，所述处理单元在所述清洁机器人进入所述目标地毯区域之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元传输所述清扫控制信号以控制将所述驱动单元的当前清扫参数调整至第一清扫参数；其中，第一清扫参数为适合目标地毯区域的清扫参数。
2.如权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，在进入所述目标地毯区域之前，所述处理单元还确定所述目标地毯区域的边界；
当确定所述清洁机器人移动至所述目标地毯区域的边界时，所述处理单元产生所述清扫控制信号，并向所述驱动单元传输所述清扫控制信号。
3.如权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述处理单元根据所述图像采集单元所采集的图像识别所述清洁机器人的前方是否存在目标地毯区域，包括：所述处理单元在所述清洁机器人的行进过程中通过所述图像采集单元采集所述机器人前方环境的图像，并利用预设识别算法及至少基于地毯模型特征对所述采集单元所采集的图像进行识别处理而识别地毯；当所述处理单元从采集的图像中识别出地毯时，确定所述清洁机器人的前方存在所述目标地毯区域；其中，所述地毯模型特征包括地毯的轮廓、地毯的颜色、地毯的花纹或其任意组合。
4.如权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，当所述清洁机器人移动至所述目标地毯区域上后，所述处理单元还识别所述目标地毯区域的类型，并根据所述目标地毯区域的类型控制将所述驱动单元的第一清扫参数调整至第二清扫参数；其中，所述第二清扫参数和所述第一清扫参数的参数值不同。
5.如权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述处理单元还识别所述目标地毯区域的类型，包括：所述处理单元还根据所述驱动单元的工作状态信号来识别所述目标地毯区域的类型。
6.如权利要求5所述的清洁机器人，其特征在于，所述驱动单元为电机；所述驱动单元的工作状态信号包括所述电机的电机电流信号、电机电压信号和电机功率信号中的至少一种。
7.如权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人还包括运动传感器；所述处理单元还识别所述目标地毯区域的类型，包括：所述处理单元还根据所述运动传感器所感测的所述清洁机器人的运动速度来识别所述目标地毯区域的类型。
8.如权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述处理单元还识别所述目标地毯区域的类型，包括：所述处理单元还根据所述清洁机器人在SLAM系统地图中的理想运动位置和实际运动位置的差异来识别所述目标地毯区域的类型。
9.如权利要求1至8中任一项所述的清洁机器人，其特征在于，当所述清洁机器人在进入所述目标地毯区域上后，当所述处理单元确定所进入的所述目标地毯区域不是真实地毯区域时，将所述图像采集单元所采集的图像作为负样本对预设的地毯模型进行训练。
10.如权利要求1至8中任一项所述的清洁机器人，其特征在于，当所述清洁机器人在进入所述目标地毯区域上后，当所述处理单元确定所进入的所述目标地毯区域不是真实地毯区域时，控制将所述驱动单元的当前的第一清扫参数调整至初始清扫参数；其中，所述初始清扫参数为适合硬质地面的清扫参数。
11.一种地毯检测方法，应用于清洁机器人中，所述清洁机器人包括机身、设置于所述机身底部且用于对地面进行清扫的清扫单元、驱动清洁机器人以使清洁机器人执行清扫工作的驱动单元以及用于采集清洁机器人的环境图像的采集单元；其特征在于，所述地毯检测方法包括：
通过所述采集单元采集所述清洁机器人前方环境的图像；
根据所述图像采集单元所采集的图像识别所述清洁机器人的前方是否存在目标地毯区域；
当识别所述清洁机器人的前方存在目标地毯区域时，在所述清洁机器人进入所述目标地毯区域之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元传输所述清扫控制信号以控制将所述驱动单元的当前清扫参数调整至第一清扫参数；其中，第一清扫参数为适合目标地毯区域的清扫参数。
12.如权利要求11所述的地毯检测方法，其特征在于，所述在所述清洁机器人进入所述目标地毯区域之前产生清扫控制信号，并向所述驱动单元传输所述清扫控制信号，包括：
在所述清洁机器人进入所述目标地毯区域之前，确定所述目标地毯区域的边界；
当确定所述清洁机器人移动至所述目标地毯区域的边界时，产生所述清扫控制信号，并向所述驱动单元传输所述清扫控制信号。
13.如权利要求11所述的地毯检测方法，其特征在于，根据所述图像采集单元所采集的图像识别所述清洁机器人的前方是否存在目标地毯区域，包括：在所述清洁机器人的行进过程中通过所述图像采集单元采集所述机器人前方环境的图像，并利用预设识别算法及至少基于地毯模型特征对所述采集单元所采集的图像进行识别处理而识别地毯；当从采集的图像中识别出地毯时，确定所述清洁机器人的前方存在所述目标地毯区域；其中，所述地毯模型特征包括地毯的轮廓、地毯的颜色、地毯的花纹或其任意组合。
14.如权利要求11所述的地毯检测方法，其特征在于，当所述清洁机器人移动至所述目标地毯区域上后，所述地毯检测方法还包括：
识别所述目标地毯区域的类型，并根据所述目标地毯区域的类型控制将所述驱动单元的第一清扫参数调整至第二清扫参数；其中，所述第二清扫参数和所述第一清扫参数的参数值不同。
15.如权利要求14所述的地毯检测方法，其特征在于，所述识别所述目标地毯区域的类型，包括：根据所述驱动单元的工作状态信号来识别所述目标地毯区域的类型。
16.如权利要求14所述的地毯检测方法，其特征在于，所述清洁机器人还包括运动传感器；所述识别所述目标地毯区域的类型，包括：根据所述运动传感器所感测的所述清洁机器人的运动速度来识别所述目标地毯区域的类型。
17.如权利要求14所述的地毯检测方法，其特征在于，所述识别所述目标地毯区域的类型，包括：所述处理单元还根据所述清洁机器人在SLAM系统地图中的理想运动位置和实际运动位置的差异来识别所述目标地毯区域的类型。
18.如权利要求11至17中任意一项所述的地毯检测方法，其特征在于，当所述清洁机器人在进入所述目标地毯区域上后，所述地毯检测方法还包括：
当确定所进入的所述目标地毯区域不是真实地毯区域时，将所述图像采集单元所采集的图像作为负样本对预设的地毯模型进行训练。
19.如权利要求11至17中任意一项所述的地毯检测方法，其特征在于，当所述清洁机器人在进入所述目标地毯区域上后，所述地毯检测方法还包括：
当确定所进入的所述目标地毯区域不是真实地毯区域时，控制将所述驱动单元的当前的第一清扫参数调整至初始清扫参数；其中，所述初始清扫参数为适合硬质地面的清扫参数。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有地毯检测的程序指令，所述地毯检测的程序指令被调用执行时实现如权利要求11-19中任一项所述的地毯检测方法。
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