CN111419117A - 视觉扫地机器人返航控制方法及视觉扫地机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种视觉扫地机器人的返航控制方法，包括S1、以充电接口所在的位置为坐标原点，运动到第一位置；S2、获取第一位置的图像特征信息并存储；S3、生成从第一位置至坐标原点的第一返回路线，并存储所述第一返回路线；S4、所述视觉扫地机器人通过第一位置后运动至第二位置，所述第二位置为视觉扫地机器人运动通过该第二位置后摄像头获取不到第一位置的位置；S5、获取第二位置的图像特征信息并存储；S6、生成从第二位置至第一位置的第二返回路线，并存储所述第二返回路线；S7、当所述视觉扫地机器人通过第二位置后能够根据所述第二返回路线和第一返回路线返航至充电接口。本发明的视觉扫地机器人在复杂环境下能成功返航。

Description

视觉扫地机器人返航控制方法及视觉扫地机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，尤其是涉及一种视觉扫地机器人返航控制方法及视觉扫地机器人。
背景技术
随着人们购买力的逐渐提升，居民的消费观念也正在发生潜移默化的变化，具体表现为对服务机器人等智能化产品的需求明显增强;与此同时，城市化进程带来的快节奏的生活导致人们家务劳作时间减少，对家务机器人的刚性需求也随之显现。而技术进步使得服务机器人的智能化程度迅速提高，进而能够更好地满足消费者家居智能化的需求痛点。在技术方面，移动互联时代的到来，使人们以智能手机作为移动终端实现了对家庭服务机器人等智能硬件的远程遥控，显着提升了人们对于智能化产品的用户体验，从而将家庭服务机器人行业的发展与物联网和智能家居生活紧密联系在了一起。近年来,我国家庭服务机器人市场需求呈现迅猛增长的态势。扫地机器人按清洁系统分为三大类：单吸口式、中刷对夹式和升降 V 型刷清扫系统式。其中单吸口式是单吸入式的清洁方式，适用于清扫地面的浮灰;中刷对夹式对大的颗粒物及地毯清洁效果较好;升降 V 型刷清扫系统式是采用升降 V 型浮动清洁，可以更好的将扫刷系统贴合地面环境，对静电吸附灰尘清洁更加到位。现有的视觉扫地机器人均是使用充电接口充电后利用电池储备的电能提供动力工作，往往使用一个固定的充电接口在房屋内某个插排附近为视觉扫地机器人充电，现有技术中存在可以自动返航到充电接口进行的扫地机器人，通常采用红外感测摄像头定位充电接口所在的位置，导致机器人返航值充电接口附近。但现实中房屋往往包括多个房间，当扫地机器人运动到不能直接观察到充电接口的位置时，红外感测或者摄像头不能直接获取充电接口的位置，导致机器人返航成功率低，甚至无法返航。基于此，需要开发一种能够在充电接口不可见的视觉区域内扫地机器人也能成功返航的控制方案。
发明内容
本发明提供了一种视觉扫地机器人返航控制方法及视觉扫地机器人，可以提高机器人的返航回座的效率。
一种视觉扫地机器人的返航控制方法，所述视觉扫地机器人包括摄像头组件，用于获取充电接口所在的位置的图像和室内环境图像，所述方法包括：S1、所述视觉扫地机器人以充电接口所在的位置为坐标原点，运动到第一位置，所述第一位置为扫地机器人运动通过该第一位置后摄像头获取不到坐标原点的位置；S2、所述视觉扫地机器人运动至第一位置时获取第一位置的图像特征信息并存储；S3、所述视觉扫地机器人根据存储的第一位置信息的图像特征信息和坐标原点生成从第一位置至坐标原点的第一返回路线，并存储所述第一返回路线；S4、所述视觉扫地机器人通过第一位置后运动至第二位置，所述第二位置为视觉扫地机器人运动通过该第二位置后摄像头获取不到第一位置的位置；S5、所述视觉扫地机器人运动至第二位置时获取第二位置的图像特征信息并存储；S6、所述视觉扫地机器人根据存储的第二位置的图像特征信息和第一位置的图像特征信息生成从第二位置至第一位置的第二返回路线，并存储所述第二返回路线；S7、当所述视觉扫地机器人通过第二位置后能够根据所述第二返回路线和第一返回路线返航至充电接口。
进一步的，所述方法还包括：S8、所述视觉扫地机器人通过第二位置后运动至第三位置，所述第三位置为视觉扫地机器人运动通过该第三位置后摄像头获取不到第二位置的位置；S9、所述视觉扫地机器人运动至第三位置时获取第三位置的图像特征信息并存储；S10、所述视觉扫地机器人根据存储的第三位置的图像特征信息和第二位置的图像特征信息生成从第三位置至第二位置的第三返回路线，并存储所述第三返回路线；S11、当所述视觉扫地机器人通过第三位置后能够根据所述第三返回路线、所述第二返回路线和第一返回路线返航至充电接口。
进一步的，所述第一位置图像特征信息和第二位置图像特征信息由用户自定义设定。
进一步的，所述第三位置图像特征信息由用户自定义设定。
进一步的，所述第一位置图像特征信息、第二位置图像特征信息和第三位置图像特征信息互不相同。
进一步的，所述第一位置图像特征信息、第二位置图像特征信息和第三位置图像特征信息为室内不同家具的图像信息，从所述不同家具能够区分室内不同的功能区。
进一步的，所述摄像头组件为广角摄像头。
一种视觉扫地机器人，具有返航功能，所述视觉扫地机器人采用上述任一项所述的返航控制方法实现返航。
上述视觉扫地机器人，由于借助室内空间具有明显辨识度的图像特征信息设定返航路线，在扫地机器人远离充电接口，尤其是进入与充电接口不同的功能区域时，仍然能够成功返航。例如充电接口在阳台，当视觉扫地机器人运动到与阳台不直接相连的卧室时，能够根据阳台与卧室之间的室内的第一、第二图像特征信息生成两段返航路径，视觉扫地机器人能够根据上述返航路径返航，克服了现有技术返航成功率不高的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
以下借助图1对本发明的技术方案进行示意性说明本发明实施方式的目的在于提供一种视觉扫地机器人的返航控制方法，所述视觉扫地机器人包括摄像头组件，用于获取充电接口所在的位置的图像和室内环境图像，所述方法包括：S1、所述视觉扫地机器人以充电接口所在的位置为坐标原点，运动到第一位置，所述第一位置为扫地机器人运动通过该第一位置后摄像头获取不到坐标原点的位置；S2、所述视觉扫地机器人运动至第一位置时获取第一位置的图像特征信息并存储；S3、所述视觉扫地机器人根据存储的第一位置信息的图像特征信息和坐标原点生成从第一位置至坐标原点的第一返回路线，并存储所述第一返回路线；S4、所述视觉扫地机器人通过第一位置后运动至第二位置，所述第二位置为视觉扫地机器人运动通过该第二位置后摄像头获取不到第一位置的位置；S5、所述视觉扫地机器人运动至第二位置时获取第二位置的图像特征信息并存储；S6、所述视觉扫地机器人根据存储的第二位置的图像特征信息和第一位置的图像特征信息生成从第二位置至第一位置的第二返回路线，并存储所述第二返回路线；S7、当所述视觉扫地机器人通过第二位置后能够根据所述第二返回路线和第一返回路线返航至充电接口。
以多室多厅的房间举例来说智能机器人的返航控制方法，视觉扫地机器人的充电接口设置在阳台上，当视觉扫地机器人运动至客厅某面墙体附近并且拐角后将在视觉上不能通过摄像头拍摄到阳台上的充电接口，此时视觉扫地机器人拍摄在此位置能否获取的某个或者某些物品或者标志的图像特征信息，以此时的位置与阳台上的充电接口之间建立其第一段返航路径，扫地机器人可以沿着该第一段返路径返回阳台接口，当机器人通过该位置时期将不能直接拍摄到充电接口，此时可能失去返航目标导致返航失败。本方案在这种情况下扫地机器人会拍摄周围的图像，将其与存储的某个或者某些物品或者标志的图像特征信息对照，依据对照结果运动到第一次拍摄图像的位置，然后寻着第一段导航路径回到充电接口。当扫地机器人继续运动到卧室时，在卧室第一位置的拐角处为第二位置，在该位置再次拍摄某个或者某些物品或者标志的图像特征信息，从这些某个或者某些物品或者标志的图像特征信息能否定位第二位置，生成第二位置到第一位置的第二段返航路径，当扫地机器人在卧室需要返航时，其先拍摄图像与第二次存储的图像特征对照，找到第二位置然后沿第二段导航路径回到第一位置，接着沿第一位置返回到阳台上的充电接口进行充电。
优选的，所述方法还包括：S8、所述视觉扫地机器人通过第二位置后运动至第三位置，所述第三位置为视觉扫地机器人运动通过该第三位置后摄像头获取不到第二位置的位置；S9、所述视觉扫地机器人运动至第三位置时获取第三位置的图像特征信息并存储；S10、所述视觉扫地机器人根据存储的第三位置的图像特征信息和第二位置的图像特征信息生成从第三位置至第二位置的第三返回路线，并存储所述第三返回路线；S11、当所述视觉扫地机器人通过第三位置后能够根据所述第三返回路线、所述第二返回路线和第一返回路线返航至充电接口。
优选的，所述第一位置图像特征信息和第二位置图像特征信息由用户自定义设定。
优选的，所述第三位置图像特征信息由用户自定义设定。
优选的，所述第一位置图像特征信息、第二位置图像特征信息和第三位置图像特征信息互不相同。
优选的，所述第一位置图像特征信息、第二位置图像特征信息和第三位置图像特征信息为室内不同家具的图像信息，从所述不同家具能够区分室内不同的功能区。
优选的，所述摄像头组件为广角摄像头。
根据本发明实施例的视觉扫地机器人，由于借助室内空间具有明显辨识度的图像特征信息设定返航路线，在扫地机器人远离充电接口，尤其是进入与充电接口不同的功能区域时，仍然能够成功返航。例如充电接口在阳台，当视觉扫地机器人运动到与阳台不直接相连的卧室时，能够根据阳台与卧室之间的室内的第一、第二图像特征信息生成两段返航路径，视觉扫地机器人能够根据上述返航路径返航，克服了现有技术返航成功率不高的技术问题。
实施例2
为了解决上述技术问题，本发明示例一方面提供一种视觉扫地机器人，一种视觉扫地机器人，具有返航功能所述视觉扫地机器人采用实施例1所述的返航控制方法实现返航。因本发明实施例智能机器人采用上述控制方法，具有与上述控制方法相同的技术效果，在此不再赘述。
需要说明的是流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括 一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所述出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。此外，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模块中，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 果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机 可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、 “一些实施例”、 “示例”、 “具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式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，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本发明各个实施方式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（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请所提供的实施例中，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，所述单元的划分，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，装置或单元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单元来实现本实施例方案的目的。

Claims (8)

1.一种视觉扫地机器人的返航控制方法，其特征在于：所述视觉扫地机器人包括摄像头组件，用于获取充电接口所在的位置的图像和室内环境图像，所述方法包括：S1、所述视觉扫地机器人以充电接口所在的位置为坐标原点，运动到第一位置，所述第一位置为扫地机器人运动通过该第一位置后摄像头获取不到坐标原点的位置；S2、所述视觉扫地机器人运动至第一位置时获取第一位置的图像特征信息并存储；S3、所述视觉扫地机器人根据存储的第一位置信息的图像特征信息和坐标原点生成从第一位置至坐标原点的第一返回路线，并存储所述第一返回路线；S4、所述视觉扫地机器人通过第一位置后运动至第二位置，所述第二位置为视觉扫地机器人运动通过该第二位置后摄像头获取不到第一位置的位置；S5、所述视觉扫地机器人运动至第二位置时获取第二位置的图像特征信息并存储；S6、所述视觉扫地机器人根据存储的第二位置的图像特征信息和第一位置的图像特征信息生成从第二位置至第一位置的第二返回路线，并存储所述第二返回路线；S7、当所述视觉扫地机器人通过第二位置后能够根据所述第二返回路线和第一返回路线返航至充电接口。
2.根据权利要求1所述的视觉扫地机器人的返航控制方法，其特征在于：所述方法还包括：S8、所述视觉扫地机器人通过第二位置后运动至第三位置，所述第三位置为视觉扫地机器人运动通过该第三位置后摄像头获取不到第二位置的位置；S9、所述视觉扫地机器人运动至第三位置时获取第三位置的图像特征信息并存储；S10、所述视觉扫地机器人根据存储的第三位置的图像特征信息和第二位置的图像特征信息生成从第三位置至第二位置的第三返回路线，并存储所述第三返回路线；S11、当所述视觉扫地机器人通过第三位置后能够根据所述第三返回路线、所述第二返回路线和第一返回路线返航至充电接口。
3.根据权利要求1所述的视觉扫地机器人的返航控制方法，其特征在于：所述第一位置图像特征信息和第二位置图像特征信息由用户自定义设定。
4.根据权利要求2所述的视觉扫地机器人的返航控制方法，其特征在于：所述第三位置图像特征信息由用户自定义设定。
5.根据权利要求2所述的视觉扫地机器人的返航控制方法，其特征在于：所述第一位置图像特征信息、第二位置图像特征信息和第三位置图像特征信息互不相同。
6.根据权利要求5所述的视觉扫地机器人的返航控制方法，其特征在于：所述第一位置图像特征信息、第二位置图像特征信息和第三位置图像特征信息为室内不同家具的图像信息，从所述不同家具能够区分室内不同的功能区。
7.根据权利要求1所述的视觉扫地机器人的返航控制方法，其特征在于： 所述摄像头组件为广角摄像头。
8.一种视觉扫地机器人，具有返航功能，其特征在于：所述视觉扫地机器人采用权利要求1只7任一项所述的返航控制方法实现返航。
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Patentee after: Zhuhai Yiwei Semiconductor Co.,Ltd.

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Patentee before: AMICRO SEMICONDUCTOR Co.,Ltd.

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