CN111358365A - 清洁机器人的作业区域划分方法、系统及芯片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洁机器人的作业区域划分方法、系统及芯片，属于智能机器人领域。其中，该方法包括：通过蓝牙模块将清洁机器人、可穿戴设备分别与手机进行配对；通过手机向带有GPS模块的清洁机器人的发送构建环境地图指令；手机接收带有GPS信息的环境地图，并通过图形显示界面展示给用户；通过带有GPS模块的可穿戴设备将佩戴者信息及运动轨迹发送给手机；手机将环境地图与运动轨迹结合形成佩戴者运动轨迹地图并展示给用户；用户根据轨迹地图，在图形显示界面根据自身需求以手指圈选封闭区域，并将封闭区域确定为重要作业区域或无需作业区域。本发明解决了现有清洁机器人无法与空间内生物活动数据结合并智能规划分区，导致用户体验差的技术问题。

Description

清洁机器人的作业区域划分方法、系统及芯片

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，具体而言，涉及一种清洁机器人的作业区域划分方法、系统及芯片。

背景技术

随着人工智能技术的发展，移动机器人的研究和发展非常迅速，一些服务型机器人也已逐渐进入人们的日常生活。不管是什么类型的机器人，只要自主移动，就需要在家庭或其他环境中进行导航定位。清洁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，也统一归为清洁机器人。清洁机器人的发展方向，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。信标定位原指在航海或航空中利用无线电基站发出的无线电波实现定位与导航的技术。对机器人室内定位而言是指，机器人通过各种传感器接收或观测环境中已知位置的信标，经过计算得出机器人与信标的相对位置，再代入已知的信标位置坐标，解出机器人的绝对坐标来实现定位。用于定位的信标需满足3个条件：（1）信标的位置固定且信标的绝对坐标已知；（2）信标具有主被动特征，易于辨识；（3）信标位置便于从各方向观测。信标定位方式主要有三边测量和三角测量。三边测量是根据测量得到的机器人与信标的距离来确定移动机器人位置的方法。三边测量定位系统至少需要3个已知位置的发射器(或接收器)，而接收器(或发射器)安装在移动机器人上。三角测量和三边测量的思路大体一致，通过测量移动机器人与信标之间的角度来进行定位。基于信标的定位系统依赖于一系列环境中已知特征的信标，并需要在移动机器人上安装传感器对信标进行观测。用于信标观测的传感器有很多种，比如超声波传感器、激光雷达、视觉传感器等。可以实时测量，没有累进误差，精度相对较高、稳定性好，提供快速、稳定、精确的绝对位置信息，但安装和维护信标花费很高。市场上已经出现较为成熟的基于信标定位的信标定位清洁机器人，如Proscenic的模拟GPS卫星三点定位技术，iRobot的Northstar导航定位技术。

虽然精准定位技术进步很快，但现有清洁机器人的作业航线均为遍历所构建的环境地图，属于室内定位系统，未与外界定位系统进行融合，这样的清洁机器人使用户在实际使用过程中产生了很多问题，属于傻瓜式操作，无法智能化地识别用户需求，并根据用户的需求划分符合用户需求的区域。

发明内容

本发明提供了一种清洁机器人的作业区域划分方法、系统及芯片，以至少解决现有清洁机器人无法与空间内生物活动数据结合并智能规划分区，导致用户体验差的技术问题。具体技术方案如下：

一种清洁机器人的作业区域划分方法，所述方法包括：可穿戴设备，所述清洁机器人及所述可穿戴设备分别与智能手机进行配对；所述可穿戴设备将对应的使用者的身份信息发送给所述智能手机，所述身份信息至少包括使用所述可穿戴设备的生物类别或名字；所述清洁机器人设有第一GPS卫星定位模块，所述可穿戴设备设有第二GPS卫星定位模块，所述清洁机器人通过遍历作业空间构建带有定位信息的环境地图，并将所述环境地图发送给智能手机；所述可穿戴设备通过所述第二GPS卫星定位模块记录所述可穿戴设备的位置并生成所述可穿戴设备的带有定位信息的运动轨迹；所述智能手机将所述运动轨迹与所述环境地图合并，生成所述可穿戴设备对应的使用者的室内轨迹地图并显示在所述智能手机的触控屏上；用户根据所述身份信息及所述室内轨迹地图圈选至少一个封闭区域，并将所述封闭区域设定为需重点作业区域或无需作业区域；所述智能手机根据所述封闭区域及所述环境地图规划所述清洁机器人的作业航线；所述智能手机根据用户指令将所述作业航线发送给所述清洁机器人；所述清洁机器人按照所述作业航线完成作业任务。

可选地，所述运动轨迹包含所述使用者的逗留时间信息，所述逗留时间不同，所述运动轨迹在所述触控屏上显示的颜色或浓度不同。

可选地，所述身份信息为宠物。

可选地，所述封闭区域设定为所述需重点作业区域。

可选地，所述封闭区域内的所述作业航线的密度比所述封闭区域外的所述作业航线的密度大。

可选地，所述封闭区域内的作业频次比所述封闭区域外的作业频次高。

可选地，所述身份信息为婴幼儿，所述封闭区域设定为所述无需作业区域，同时，所述智能手机向所述用户发出所述封闭区域需人工清洁的警示信息。

一种清洁机器人的作业区域划分系统，包括：清洁机器人，所述清洁机器人包括第一GPS卫星定位模块，所述第一GPS卫星定位模块用于构建带有定位信息的环境地图；可穿戴设备，所述可穿戴设备包括第二GPS卫星定位模块，所述第二GPS卫星定位模块用于生成带有定位信息的运动轨迹图；智能手机，所述智能手机包括带图形显示界面的可触控屏，用于显示所述环境地图与所述运动轨迹图结合后形成的室内轨迹地图，并用于让用户在所述可触控屏上选择一个封闭区域，将所述封闭区域确定为需重点作业区域或无需作业区域；通讯配对模块，所述通讯配对模块分别设置在所述清洁机器人和所述智能手机上，用于将所述清洁机器人和所述智能手机通讯连接以传输数据。

一种芯片，存储有计算机程序，所述计算机程序用于控制清洁机器人执行上述的清洁机器人的作业区域划分方法。

上述技术方案的有益效果在于：通过蓝牙模块将清洁机器人、可穿戴设备分别与手机进行配对；通过手机向带有GPS模块的清洁机器人的发送构建环境地图指令；手机接收带有GPS信息的环境地图，并通过图形显示界面展示给用户；通过带有GPS模块的可穿戴设备将佩戴者信息及运动轨迹发送给手机；手机将环境地图与运动轨迹结合形成佩戴者运动轨迹地图并展示给用户；用户根据轨迹地图，在图形显示界面根据自身需求以手指圈选封闭区域，并将封闭区域确定为重要作业区域或无需作业区域。本发明解决了现有清洁机器人无法与空间内生物活动数据结合并智能规划分区，导致用户体验差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种清洁机器人的作业区域划分方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的一种清洁机器人的作业区域划分系统的结构示意框图；

图3是根据本发明实施例中的手机操作界面示意图。

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方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种清洁机器人作业区域划分方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种清洁机器人的作业区域划分方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：S10，如图2所示，清洁机器人配置有蓝牙通讯模块及GPS模块，通过蓝牙将所述清洁机器人与带有蓝牙及GPS模块的智能手环分别与手机进行配对，配对方式为打开各自的蓝牙，在手机上显示附近以清洁机器人及可穿戴设备命名的蓝牙名称，点击连接即可；S20，蓝牙通讯模块具有数据传输功能，用于输出和接受数据，所述智能手环将佩戴者信息通过蓝牙发送给所述手机；S30，所述手机向所述清洁机器人的所述蓝牙模块发送构建带有GPS信息的环境地图的指令，所述清洁机器人配置有测距传感器，所述清洁机器人接收到所述指令后，开启测距传感器的同时已自由航线的形式遍历作业空间，并构建所述环境地图；S40，所述清洁机器人通过所述蓝牙模块将所述环境地图发送给所述手机；S50，所述手机设有图形显示界面及控制清洁机器人的APP，如图3所示，所述手机接收所述环境地图，并通过所述图形显示界面及APP展示给所述用户；S60，所述智能手环将佩戴者运动轨迹发送给所述手机；S70，如图3所示，所述手机将所述运动轨迹与所述环境地图合并生成所述佩戴者的室内轨迹地图；S80，所述用户根据所述室内轨迹地图圈选至少一个封闭区域，并将所述封闭区域设定为需重点作业区域或无需作业区，在圈选时，所述手机向所述清洁机器人发送跟随用户动作的指令，控制所述清洁机器人沿所述封闭区域所对应的地面位置运动以生成拟重点清扫区域，用户确定符合要求时，在所述图形显示界面控制所述手机确认所述封闭区域，所述手机随即生成与所述封闭区域相适应的最终作业路线；S90，用户控制所述手机将最终作业路线发送给所述清洁机器人的所述蓝牙模块，所述清洁机器人根据所述最终作业路线完成扫地任务。

在本发明的一些可选的实施例中，执行步骤S60中，所述运动轨迹包含所述使用者的逗留时间信息，所述逗留时间不同，所述运动轨迹在所述触控屏上显示的颜色或浓度不同。逗留时间越长，则颜色或者浓度越浓。

在本发明的另一些可选的实施例中，执行步骤S80中，用户在APP显示界面上选择的封闭区域同时包含需重点作业区域和无需作业区。

在本发明的一些可选的实施例中，步骤S80中，最终作业路线为简单的“弓”字形平行线。

在本发明的一些可选的实施例中，步骤S10中，佩戴者身份信息为宠物，封闭区域是针对宠物活动频繁地点，用户在宠物身上佩戴可穿戴设备，可穿戴设备上配置GPS模块，在上述清洁机器人上也配置GPS模块，清洁机器人在生成环境地图的同时在地图内隐藏地理位置信息，通过GPS模块将宠物经常待的地方显示在手机显示界面上，此后在S80步骤中，手机会提醒用户将对应封闭区域设定为需重点作业区域，并提醒用户在清扫前先查看是否有宠物便便，从而避免清洁机器人把宠物便便带到其他地方。

在本发明的一些可选的实施例中，用户可根据需要指示清洁机器人对无需作业区域进行清扫，清洁机器人针对宠物活动频繁区清扫前先向用户发送警示信息，提醒用户观察要清扫的区域是否有宠物便便，在得到用户可以清扫的指令后才开启针对该区域的重点作业。

在本发明的一些可选的实施例中，步骤S80中所述用户在所述图形显示界面以手指圈选的封闭区域为圆形或矩形或不规则形状。

在本发明的一些可选的实施例中，步骤90中，当所述清洁机器人的起始清扫位置在所述最终重点清扫区域内或所述最终重点清扫区域边界上时，所述清洁机器人优先执行完成重点清扫区域的清扫工作。

在本发明的一些可选的实施例中，步骤S80与步骤90中间还包括步骤85，判断所述拟重点清扫区域未完全包容所述预期重点清扫区域，若判断结果为“否”，则重新执行所述步骤70、步骤80、步骤85，直到所述步骤85判断结果为“是”。

在本发明的一些可选的实施例中，上述封闭区域针对宠物活动频繁经常发现脱毛的地点，步骤80中用户在图形显示界面以手指圈选的封闭区域可替代为用户通过日常观察到的宠物活动频繁的地方。

在本发明的一些可选的实施例中，上述封闭区域针对婴幼儿活动区，步骤80中用户在图形显示界面以手指圈选的封闭区域可替代为用户通过日常观察到的婴幼儿活动的地方。

在本发明的一些可选的实施例中，步骤S10中，佩戴者身份信息为婴幼儿，上述封闭区域是针对婴幼儿活动地点的，用户在婴幼儿身上佩戴可穿戴设备，可穿戴设备上配置GPS模块，在上述清洁机器人上也配置GPS模块，清洁机器人在生成环境地图的同时在地图内隐藏地理位置信息，通过GPS模块将婴幼儿经常待的地方显示在手机显示界面上，用户即可将这些地方标注为重点作业区域，此后S80步骤中，手机会提醒用户将对应封闭区域设定为无需作业区域，并提醒用户进行人工清扫，避免机器清扫不干净而产生卫生隐患或安全隐患。

在本发明的一些可选的实施例中，清洁机器人针对婴幼儿活动频繁区清扫前先向用户发送警示信息，提醒用户是否需清洁清洁机器人，在得到用户可以清扫的指令后才开启针对该区域的重点作业。

在本发明的一些可选的实施例中，步骤S90中用户控制手机将最终作业路线发送给所述清洁机器人的所述蓝牙模块，用户还通过所述手持终端对所述无需作业区域设定作业开始时间或可作业时间段，所述清洁机器人根据所述作业开始时间或所述可作业时间段开始并完成作业任务。

本发明实施例的还提供了一种芯片，存储有计算机程序，所述计算机程序用于控制清洁机器人执行上述的清洁机器人的作业区域划分方法。

所述计算机程序用于控制机器人执行以下功能：通过蓝牙模块将清洁机器人、可穿戴设备分别与手机进行配对；通过手机向带有GPS模块的清洁机器人的发送构建环境地图指令；手机接收带有GPS信息的环境地图，并通过图形显示界面展示给用户；通过带有GPS模块的可穿戴设备将佩戴者信息及运动轨迹发送给手机；手机将环境地图与运动轨迹结合形成佩戴者运动轨迹地图并展示给用户；用户根据轨迹地图，在图形显示界面根据自身需求以手指圈选封闭区域，并将封闭区域确定为重要作业区域或无需作业区域。

本发明实施例的还提供了一种扫地机器人，装配有处理器，所述处理器用于运行程序，所述程序运行时执行上述一种清洁机器人的作业区域划分方法。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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，本发明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台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明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、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种清洁机器人的作业区域划分方法，其特征在于，所述方法包括：

可穿戴设备，所述清洁机器人及所述可穿戴设备分别与智能手机进行配对；

所述可穿戴设备将对应的使用者的身份信息发送给所述智能手机，所述身份信息至少包括使用所述可穿戴设备的生物类别或名字；

所述清洁机器人设有第一GPS卫星定位模块，所述可穿戴设备设有第二GPS卫星定位模块，所述清洁机器人通过遍历作业空间构建带有定位信息的环境地图，并将所述环境地图发送给智能手机；

所述可穿戴设备通过所述第二GPS卫星定位模块记录所述可穿戴设备的位置并生成所述可穿戴设备的带有定位信息的运动轨迹；

所述智能手机将所述运动轨迹与所述环境地图合并，生成所述可穿戴设备对应的使用者的室内轨迹地图并显示在所述智能手机的触控屏上；

用户根据所述身份信息及所述室内轨迹地图圈选至少一个封闭区域，并将所述封闭区域设定为需重点作业区域或无需作业区域；

所述智能手机根据所述封闭区域及所述环境地图规划所述清洁机器人的作业航线；

所述智能手机根据用户指令将所述作业航线发送给所述清洁机器人；

所述清洁机器人按照所述作业航线完成作业任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动轨迹包含所述使用者的逗留时间信息，所述逗留时间不同，所述运动轨迹在所述触控屏上显示的颜色或浓度不同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述身份信息为宠物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述封闭区域设定为所述需重点作业区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述封闭区域内的所述作业航线的密度比所述封闭区域外的所述作业航线的密度大。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述封闭区域内的作业频次比所述封闭区域外的作业频次高。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述身份信息为婴幼儿，所述封闭区域设定为所述无需作业区域，同时，所述智能手机向所述用户发出所述封闭区域需人工清洁的警示信息。

8.一种清洁机器人的作业区域划分系统，其特征在于，包括：

清洁机器人，所述清洁机器人包括第一GPS卫星定位模块，所述第一GPS卫星定位模块用于构建带有定位信息的环境地图；

可穿戴设备，所述可穿戴设备包括第二GPS卫星定位模块，所述第二GPS卫星定位模块用于生成带有定位信息的运动轨迹图；

智能手机，所述智能手机包括带图形显示界面的可触控屏，用于显示所述环境地图与所述运动轨迹图结合后形成的室内轨迹地图，并用于让用户在所述可触控屏上选择一个封闭区域，将所述封闭区域确定为需重点作业区域或无需作业区域；

通讯配对模块，所述通讯配对模块分别设置在所述清洁机器人和所述智能手机上，用于将所述清洁机器人和所述智能手机通讯连接以传输数据。

9.一种芯片，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序用于控制清洁机器人执行权利要求1至7中任意一项所述的清洁机器人的作业区域划分方法。

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