CN111610791A - 垃圾收集方法、装置、系统、介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种垃圾收集机器人、基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法、装置、系统、计算机可读存储介质及电子设备，涉及计算机技术领域。垃圾收集方法包括：获取第一标志码设备发送的第一定位信号，其中第一标志码设备为距离垃圾倾倒人员最近的标志码设备；根据第一定位信号确定垃圾收集机器人的规划移动路径；获取在垃圾收集机器人按照规划移动路径移动的过程中进行超声波探障的回声信号；获取对第一标志码设备的标志码图像进行图像采集得到的第一图像信号；根据规划移动路径、回声信号和第一图像信号生成移动信号，以移动垃圾收集机器人至第一标志码设备位置处。本发明实施例的技术方案可以通过垃圾收集机器人快速方便地倾倒垃圾。

Description

垃圾收集方法、装置、系统、介质及电子设备

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备。

背景技术

在现有技术里，垃圾桶一直是放在固定位置的，智能垃圾桶也只有简单的开口感应功能。

在面积较大的厂区环境中，为了保持室内卫生，就需要在大的厂区布置很多垃圾桶，并且需要定期去清理垃圾。

大量的垃圾桶设置在厂区，占用了大量的厂区空间面积，影响设备布局和人员及车辆的通行空间。此外，还增加了垃圾桶的成本以及倾倒垃圾时的人力成本。这样，垃圾桶的传统功能，垃圾桶不能进行自定位及移动对生产空间和生产成本均具有负面的影响。

如何实现垃圾桶的自定位和移动，提高垃圾收集的智能化水平是目前亟需解决的问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种垃圾收集机器人、基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，进而至少在一定程度上提高垃圾收集的智能化水平。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于垃圾收集机器人，所述垃圾收集机器人包括：垃圾收集容器，用于容纳收集到的垃圾；移动模块，固定在所述垃圾收集容器上，用于进行所述垃圾收集机器人的自身移动；第一超宽带模块，用于和所述垃圾收集机器人运行环境中的第二超宽带模块通过超宽带通信信号进行通信；图像采集模块，用于采集所述垃圾收集机器人运行环境中的标志码图像，得到标志码图像信号；超声模块，用于发射超声波并接收所述超声波遇到障碍物后返回的超声波，得到回声信号；控制器，与所述移动模块、所述第一超宽带模块、所述图像采集模块和所述超声模块连接，用于接收所述超宽带通信信号、所述标志码图像信号和所述回声信号，并根据接收到的所述超宽带通信信号、所述标志码图像信号和所述回声信号控制所述移动模块工作。

在一些实施例中，所述垃圾收集机器人还包括：垃圾量感应模块，用于感应所述垃圾收集容器内的垃圾容量并生成垃圾量感应信号；所述控制器还用于根据所述垃圾量感应信号控制所述移动模块工作。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法，所述垃圾收集机器人的运行环境中设置有若干标志码设备，所述标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像，所述垃圾收集方法包括：获取第一标志码设备的所述第二超宽带模块发送的第一定位信号，其中所述第一标志码设备为距离垃圾倾倒人员最近的标志码设备；根据所述第一定位信号确定所述垃圾收集机器人的规划移动路径；获取在所述垃圾收集机器人按照所述规划移动路径移动的过程中进行超声波探障时产生的回声信号；获取对所述第一标志码设备的所述标志码图像进行图像采集得到的第一图像信号；根据所述规划移动路径、所述回声信号和所述第一图像信号生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第一标志码设备位置处。

在一些实施例中，根据所述规划移动路径、所述回声信号和所述第一图像信号生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第一标志码设备位置处，包括：在所述垃圾收集机器人遇到障碍物后，根据所述回声信号改变所述规划移动路径；在所述垃圾收集机器人移动至所述第一标志设备位置处时，根据所述第一图像信号判断所述垃圾收集机器人是否移动到位；若否，则改变所述规划移动路径。

在一些实施例中，所述垃圾倾倒人员佩戴或携带移动设备，所述移动设备上设置有第三超宽带模块，其中：所述第一定位信号为所述移动设备向周边的所述标志码设备发送定位请求选取距离所述移动设备最近的第一标志码设备并激活后，由所述第一标志码设备发送。

在一些实施例中，所述标志码图像为棋盘格，且画面向下地设置于所述垃圾收集机器人运行环境的正上方；所述根据所述规划移动路径、所述回声信号和所述第一图像信号生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第一标志码设备位置处，包括：根据所述棋盘格的纵横角点数量确定所述第一标志码设备的位置坐标。

在一些实施例中，所述垃圾收集方法还包括：接收所述垃圾收集机器人感应垃圾收集容器内的垃圾容量并生成的垃圾量感应信号；在所述垃圾量感应信号标志所述垃圾收集容器已收满时，获取第二标志码设备的位置坐标，其中所述第二标志码设备为垃圾中转站位置处的标志码设备；根据所述第二标志码设备的位置坐标、所述回声信号和所述第二标志码设备的标志码图像生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第二标志码设备位置处。

在一些实施例中，所述垃圾收集机器人包括第一超宽带模块，所述垃圾收集方法还包括：在所述垃圾收集机器人第一次上电时，通过所述第一超宽带模块获取所述垃圾收集机器人自身的位置坐标。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种基于垃圾收集机器人的垃圾收集装置，所述垃圾收集机器人的运行环境中设置有标志码设备，所述标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像，所述垃圾收集装置包括：定位信号获取单元，用于获取第一标志码设备的所述第二超宽带模块发送的第一定位信号，其中所述第一标志码设备为距离垃圾倾倒人员最近的标志码设备；路径规划单元，用于根据所述第一定位信号确定所述垃圾收集机器人的规划移动路径；回声信号获取单元，用于获取在所述垃圾收集机器人按照所述规划移动路径移动的过程中进行超声波探障时产生的回声信号；图像信号获取单元，用于获取对所述第一标志码设备的所述标志码图像进行图像采集得到的第一图像信号；移动信号生成单元，用于根据所述规划移动路径、所述回声信号和所述第一图像信号生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第一标志码设备位置处。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种垃圾收集系统，所述垃圾收集系统包括：标志码设备，设置于垃圾收集机器人的运行环境中，用于向所述垃圾收集机器人发送超宽带通信信号；其中所述标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像；垃圾收集机器人，所述垃圾收集机器人上设置有移动模块、第一超宽带模块、图像采集模块和超声模块，用于接收所述第二超宽带模块发送的超宽带通信信号、所述图像采集模块采集到的所述标志码图像的标志码图像信号和所述超声模块在超声波探障时产生的回声信号，并根据接收到的所述超宽带通信信号、所述标志码图像信号和所述回声信号控制所述移动模块工作。

在一些实施例中，所述垃圾收集系统还包括垃圾倾倒人员佩戴或携带的移动设备，所述移动设备上设置有第三超宽带模块，所述移动设备用于向周边的所述标志码设备发送定位请求选取距离所述移动设备最近的第一标志码设备并激活，以使得所述第一标志码设备向所述垃圾收集机器人发送超宽带通信信号。

根据本发明实施例的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例中第二方面所述的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法。

根据本发明实施例的第六方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中第二方面所述的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，垃圾收集机器人通过超宽带模块进行超宽带通信，实现了自主定位和移动，结合视觉定位技术和超声技术，实现了较为智能化的垃圾收集。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。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。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明一种实施例的垃圾收集机器人的结构示意图；

图2示意性示出了根据本发明一种实施例的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法的流程图；

图3示意性示出了根据本发明一种实施例的标志码图像的示意图；

图4示意性示出了根据本发明一种实施例的超宽带定位的算法图解示意图；

图5示意性示出了根据本发明另一种实施例的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法的流程图；

图6示意性示出了根据本发明又一种实施例的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法的流程图；

图7示意性示出了根据本发明又一种实施例的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法的流程图；

图8示意性示出了根据本发明一种实施例的基于垃圾收集机器人的垃圾收集装置的方框图；

图9示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

图1示意性示出了根据本发明一种实施例的垃圾收集机器人的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的垃圾收集机器人包括：垃圾收集容器101，用于容纳收集到的垃圾；移动模块102，固定在垃圾收集容器上，用于进行垃圾收集机器人的自身移动；第一超宽带模块103，用于和垃圾收集机器人运行环境中的第二超宽带模块通过超宽带通信信号进行通信；图像采集模块104，用于采集垃圾收集机器人运行环境中的标志码图像，得到标志码图像信号；超声模块105，用于发射超声波并接收超声波遇到障碍物后返回的超声波，得到回声信号；控制器(图中未示出)，与移动模块、第一超宽带模块、图像采集模块和超声模块连接，用于接收超宽带通信信号、标志码图像信号和回声信号，并根据接收到的超宽带通信信号、标志码图像信号和回声信号控制移动模块工作。

采用本发明实施例的技术方案，垃圾收集机器人可以使用超宽带模块进行超宽带通信，从而实现超宽带定位，得到规划移动路径。借助超声模块，可以通过超声波探障技术，发现移动过程中前方的障碍物，从而及时改变规划移动路径。最后，借助图像采集模块，可以实现对标志码图像的识别，从而实现比超宽带定位更为精确的视觉定位。结合超宽带定位技术，超声波探障技术和视觉定位技术，可以最终精准地实现垃圾收集机器人向目标位置的自主移动。

此外，垃圾收集机器人还包括：垃圾量感应模块106，用于感应垃圾收集容器内的垃圾容量并生成垃圾量感应信号。进而，控制器还用于根据垃圾量感应信号控制移动模块工作。

其中，垃圾量感应传感器可以为安装在垃圾收集容器101的开口处的红外传感器，当垃圾收集容器101内垃圾的高度超过红外传感器高度时，红外传感器的红外线接收器无法接收到红外传感器的红外线发送器发送的红外光，红外传感器发送的垃圾量感应信号中表征红外线接收器无法接收到红外光，控制器根据接受到的垃圾量感应线号判断垃圾收集容器101已装满，垃圾收集机器人会自主移动到垃圾中转站等指定地点，将垃圾桶清空。

这里，垃圾中转站处也设置有超宽带模块和标志码图像，当垃圾收集容器101已装满时，垃圾收集机器人会向垃圾中转站处的超宽带模块发送请求信号，得到回应后垃圾收集机器人会向垃圾中转站行进，其中，行进的规划移动路径是经过计算的可行域的最短路径。

采用该技术方案，垃圾收集机器人能够监测到垃圾是否装满垃圾收集容器101，装满后，垃圾收集机器人会自主移动到指定位置，把垃圾倒入垃圾中转站，这样可以减少厂区垃圾桶的数量，也可以减少人力的过多参与，节约人力成本。

在本发明实施例的技术方案中，垃圾收集机器人通过超宽带模块进行超宽带通信，实现了自主定位和移动，结合视觉定位技术和超声技术，实现了较为智能化的垃圾收集。

图2示意性示出了本发明的示例性实施方式的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法。本发明实施例提供的方法可以由任意具备计算机处理能力的电子设备执行，例如终端设备和/或服务器。本发明实施例的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法中，垃圾收集机器人的运行环境中设置有若干标志码设备，标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像。参考图2，该基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法可以包括以下步骤：

步骤S202，获取第一标志码设备的第二超宽带模块发送的第一定位信号，其中第一标志码设备为距离垃圾倾倒人员最近的标志码设备。

步骤S204，根据第一定位信号确定垃圾收集机器人的规划移动路径。

步骤S206，获取在垃圾收集机器人按照规划移动路径移动的过程中进行超声波探障时产生的回声信号。

步骤S208，获取对第一标志码设备的标志码图像进行图像采集得到的第一图像信号。

步骤S210，根据规划移动路径、回声信号和第一图像信号生成移动信号，以移动垃圾收集机器人至第一标志码设备位置处。

这里，第一标志码设备所在的位置即为距离垃圾倾倒人员最近的设置有标志码的位置。垃圾倾倒人员通过控制第一标志码设备发送第一定位信号，即可以召唤垃圾收集机器人到达第一标志码设备位置处，这样不需要走路，或者仅走几步就可以倾倒垃圾。垃圾收集机器人可以在垃圾倾倒人员等工作人员的召唤下自主移动，即可以实现在厂区中仅设置数个甚至一个垃圾收集机器人就可以满足工作人员在整个厂区的垃圾倾倒需求。

采用本发明实施例的技术方案，通过超宽带通信信号，垃圾收集机器人可以实现自主定位和移动，并且可以在第一定位信号、回声信号和第一图像信号的指引下，到达目标位置，实现了智能化的垃圾收集功能。

在本发明垃圾收集机器人包括第一超宽带模块，通过第一超宽带模块和第二超宽带模块之间的通信，可以实现垃圾收集机器人的自主定位，并获取移动目标。在垃圾收集机器人第一次上电时，通过第一超宽带模块获取垃圾收集机器人自身的位置坐标。具体地，垃圾收集机器人可以获得自身在厂区的室内环境下的X坐标和Y坐标，第一次上电处就是垃圾收集机器人的基坐标处。

在本发明实施例中，可以根据室内环境大小，设置相应数量的标志码设备，每个标志码设备上安装一个第二超宽带模块，其中，第一超宽带模块和第二超宽带模块均可以为超宽带基站。标志码设备上可以设置定位按钮，在工作人员需要倾倒垃圾时，可以走近该标志码设备按压该定位按钮，激活该标志码设备，使其发送第一定位信号，召唤垃圾收集机器人移动至工作人员位置处，进行垃圾倾倒，实现随叫随到。

此外，垃圾倾倒人员还可以佩戴或携带移动设备，移动设备上设置有第三超宽带模块。第三超宽带模块也可以为超宽带基站。具体地，该移动设备可以为智能手环，垃圾倾倒人员通过操作该智能手环，可以唤醒该智能手环附近的标志码设备，并计算出距离该智能手环最近的第一标志码设备，激活该第一标志码设备，使其发送第一定位信号，召唤垃圾收集机器人移动至工作人员位置处，进行垃圾倾倒，实现随叫随到。这样，第一定位信号为移动设备向周边的标志码设备发送定位请求选取距离移动设备最近的第一标志码设备并激活后，由第一标志码设备发送。

在本发明实施例中，垃圾收集机器人可以安装镜头向上的长焦相机作为机器人视觉系统的图像识别模块的图像采集传感器，对应的，在厂区的室内环境的房顶处根据既定路径布置上视觉定位导航所需的标志码图像，且标志码图像的画面朝下。这里，布置路径就是机器人可行驶路径。标志码设备即为标志码图像与第二超宽带模块的集合体。

具体地，可以在垃圾收集机器人移动至第一标志设备位置处时，根据所述第一图像信号判断所述垃圾收集机器人是否移动到位；若否，则改变所述规划移动路径。

这样，当垃圾收集机器人的机器人视觉系统识别到该标志码图像码时就可以根据超快带定位算法和视觉定位算法融合出标志码设备的在全局坐标系下的坐标，提高定位的准确度。

垃圾倾倒人员在需要倾倒垃圾时，只需按一下佩戴的智能手环，对智能手环进行短暂唤醒，智能手环与标志码设备通信，计算出最近的标志码设备是哪个，并激活该标志码设备向垃圾收集机器人发送请求数据，垃圾收集机器人接收到数据后根据可行驶路线计算出最近的行驶路径，向目标标志码设备行进，行驶过程中通过超宽带定位算法与视觉定位算法更新自己的位置，直到走到目标位置附近停止。工作人员只要走到离自己最近的标志码设备处等待即可。

超宽带定位和视觉定位融合算法能够大大提高定位的准确度，垃圾收集机器人偏离路线时，会无法找到标志码图像，这时可将其拉回正常路线。

垃圾收集机器人根据自己的坐标与目标点的坐标可规划出行驶路径，向目标点移动，移动过程中可以不断定位更新方向，其间根据超声模块接收的回声信号确定遇到障碍物后可以规划新的可行驶路径。具体地，在垃圾收集机器人遇到障碍物后，可以根据回声信号改变规划移动路径。

标志码图像为制作在板面上的图像，可以为二维码，可以为棋盘格，也可以为其它具有唯一性标识的图像。标志码图像含绝对坐标信息，设置该信息是可以校准定位误差。

如图3所示，标志码图像为棋盘格，且画面向下地设置于垃圾收集机器人运行环境的正上方。在步骤S210中，根据棋盘格的纵横角点数量确定第一标志码设备的位置坐标。

由于棋盘格的横纵角点数量不同且可定制，我们可以规定横角点数量为x坐标值，纵角点是y坐标值，通过识别每个标志码图像的横纵角点数量来确定现在的全局坐标值，再结合与超宽带定位获得的定位坐标融合，提高定位的精度。

在本发明实施例中，以第三超宽带模块和第二超宽带模块之间的超宽带通信为例，其超宽带定位算法图解如图4所示。

其中，坐标(x,y)是智能手环的第三超宽带模块所在的位置，基站1、基站2和基站3是部署在厂区内的标志码设备的第二超宽带模块，坐标(x,y)由以下公式可以计算得到：

y＝[k2-k3-(x2-x3)*(k1-k2)/(x1-x2)]/[2*(y2-y3)-2(y1-y2)/(x1-x2)]

x＝[k1-k2-2*(y1-y2)*y]/2*(x1-x2)

其中，k1＝x1^2+y1^2-r1^2

k2＝x2^2+y2^2-r2^2

k3＝x3^2+y3^2-r3^2

并且，

r1^2＝R1^2-h1^2

r2^2＝R2^2-h2^2

r3^2＝R3^2-h3^2

这里，R1，R2，R3为智能手环到三个基站的实际距离，h1，h2，h3为三个基站与智能手环的高度差。

在进行超宽带通信时，超宽带模块会发送带有时间戳的超宽带协议。每个超宽带模块从启动开始即会生成一条独立的时间戳。例如，一个标志码设备的发射机在其时间戳上的Ta1时刻发射请求性质的脉冲信号，智能手环或者垃圾收集机器人的发射机在Tb2时刻发射一个响应性质的信号，被标志码设备A在自己的时间戳Ta2时刻接收。通过这些数据，可以计算出脉冲信号在两个超宽带模块之间的飞行时间，从而按照公式S＝C*[(Ta2-Ta1)-(Tb2-Tb1)]确定飞行距离S，其中C为光速。

不同的基站的标志码设备之间可通过超宽带通信，从而比较各自的S，最小者为离智能手环或者垃圾收集机器人最近的点。此时触发离垃圾收集机器人最近的标志码设备与垃圾收集机器人之间的通信，发送第一定位信号，可以使得垃圾收集机器人向该标志码设备行进。

在本发明实施例中，接收垃圾收集机器人可以感应垃圾收集容器内的垃圾容量并生成的垃圾量感应信号；在垃圾量感应信号标征垃圾收集容器已收满时，获取第二标志码设备的位置坐标，其中第二标志码设备为垃圾中转站位置处的标志码设备；根据第二标志码设备的位置坐标、回声信号和第二标志码设备的标志码图像生成移动信号，以移动垃圾收集机器人至第二标志码设备位置处。

采用该技术方案，机器人能够监测到垃圾是否装满，装满后，机器人会自主移动到指定位置，把垃圾倒入垃圾车，这样可以减少厂区垃圾桶的数量，也可以减少人力的过多参与，节约人力成本。

如图5所示，在本发明实施例中，垃圾倾倒人员通过智能手环来召唤垃圾收集机器人的步骤包括：

步骤S501，操作智能手环。

步骤S502，判断当前标志码设备是否为与智能手环距离最小的标志码设备。若否，执行步骤S503。若是，执行步骤S504。

步骤S503，等待智能手环下次唤醒。

步骤S504，该标志码设备与垃圾收集机器人通信。

步骤S505，垃圾收集机器人向步骤S504中的标志码设备即目标标志码设备所在的位置移动。

步骤S506，到达目标标志码设备附近。

如图6所示，在本发明实施例中，垃圾收集机器人向垃圾倾倒人员附近的标志码设备自主移动的步骤包括：

步骤S601，上电自检，自定位基坐标。

步骤S602，监控是否有标志码设备请求信息。若否，执行步骤S601。若是，执行步骤S603。

步骤S603，采用融合算法计算当前坐标和目标坐标。

步骤S604，在可行驶区域内规划最短路径，向目标位置移动。

步骤S605，判断是否遇到障碍物。若否，执行步骤S606。若是，执行步骤S607。

步骤S606，达到目标位置。

步骤S607，重新规划路线。

如图7所示，在本发明实施例中，垃圾收集机器人向垃圾中转站附近的标志码设备自主移动的步骤包括：

步骤S701，持续向垃圾收集机器人的垃圾收集容器中投放垃圾。

步骤S702，判断红外传感器数值是否突变，即红外线传感器是否突然接收不到红外线。若否，执行步骤S701。若是，执行步骤S703。

步骤S703，向指定位置的标志码设备发送请求，该指定位置即为垃圾中转站附近的位置。

步骤S704，判断步骤S703中的标志码设备是否回应请求。若否，执行步骤S703，若是，执行步骤S705。

步骤S705，在可行驶区域内规划最短路径，向目标位置移动。

步骤S706，判断是否遇到障碍物。若否，执行步骤S707。若是，执行步骤S708。

步骤S707，达到目标位置。

步骤S708，重新规划路线。

在本发明的实施例所提供的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法中，通过超宽带模块进行超宽带通信，实现了自主定位和移动，结合视觉定位技术和超声技术，实现了较为智能化的垃圾收集。

以下介绍本发明的装置实施例，可以用于执行本发明上述的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法。在本发明实施例中，垃圾收集机器人的运行环境中设置有标志码设备，标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像，参考图8，本发明装置实施例提供的基于垃圾收集机器人的垃圾收集装置包括：

定位信号获取单元802，用于获取第一标志码设备的第二超宽带模块发送的第一定位信号，其中第一标志码设备为距离垃圾倾倒人员最近的标志码设备。

路径规划单元804，用于根据第一定位信号确定垃圾收集机器人的规划移动路径。

回声信号获取单元806，用于获取在垃圾收集机器人按照规划移动路径移动的过程中进行超声波探障时产生的回声信号。

图像信号获取单元808，用于获取对第一标志码设备的标志码图像进行图像采集得到的第一图像信号。

移动信号生成单元810，用于根据规划移动路径、回声信号和第一图像信号生成移动信号，以移动垃圾收集机器人至第一标志码设备位置处。

由于本发明的示例实施例的基于垃圾收集机器人的垃圾收集装置的各个功能模块与上述基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法的示例实施例的步骤对应，因此对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明上述的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法的实施例。

在本发明的实施例所提供的基于垃圾收集机器人的垃圾收集装置中，通过超宽带模块进行超宽带通信，实现了自主定位和移动，结合视觉定位技术和超声技术，实现了较为智能化的垃圾收集。

本发明实施例还提供一种垃圾收集系统，该垃圾收集系统包括：

标志码设备，设置于垃圾收集机器人的运行环境中，用于向垃圾收集机器人发送超宽带通信信号；其中标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像。

垃圾收集机器人，垃圾收集机器人上设置有移动模块、第一超宽带模块、图像采集模块和超声模块，用于接收第二超宽带模块发送的超宽带通信信号、图像采集模块采集到的标志码图像的标志码图像信号和超声模块在超声波探障时产生的回声信号，并根据接收到的超宽带通信信号、标志码图像信号和回声信号控制移动模块工作。

垃圾收集系统还可以包括垃圾倾倒人员佩戴或携带的移动设备，移动设备上设置有第三超宽带模块，移动设备用于向周边的标志码设备发送定位请求选取距离移动设备最近的第一标志码设备并激活，以使得第一标志码设备向垃圾收集机器人发送超宽带通信信号。

由于本发明的示例实施例的垃圾收集系统的技术方案与上述基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法的示例实施例的技术方案相同，因此对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明上述的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法的实施例。

在本发明的实施例所提供的垃圾收集系统中，通过超宽带模块进行超宽带通信，实现了自主定位和移动，结合视觉定位技术和超声技术，实现了较为智能化的垃圾收集。

下面参考图9，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统900的结构示意图。图9示出的电子设备的计算机系统900仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以发送、传播或者发送用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质发送，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法。

例如，所述的电子设备可以实现如图2中所示的：步骤S202，获取第一标志码设备的第二超宽带模块发送的第一定位信号，其中第一标志码设备为距离垃圾倾倒人员最近的标志码设备。步骤S204，根据第一定位信号确定垃圾收集机器人的规划移动路径。步骤S206，获取在垃圾收集机器人按照规划移动路径移动的过程中进行超声波探障时产生的回声信号。步骤S208，获取对第一标志码设备的标志码图像进行图像采集得到的第一图像信号。步骤S210，根据规划移动路径、回声信号和第一图像信号生成移动信号，以移动垃圾收集机器人至第一标志码设备位置处。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种垃圾收集机器人，其特征在于，所述垃圾收集机器人包括：

垃圾收集容器，用于容纳收集到的垃圾；

移动模块，固定在所述垃圾收集容器上，用于进行所述垃圾收集机器人的自身移动；

第一超宽带模块，用于和所述垃圾收集机器人运行环境中的第二超宽带模块通过超宽带通信信号进行通信；

图像采集模块，用于采集所述垃圾收集机器人运行环境中的标志码图像，得到标志码图像信号；

超声模块，用于发射超声波并接收所述超声波遇到障碍物后返回的超声波，得到回声信号；

控制器，与所述移动模块、所述第一超宽带模块、所述图像采集模块和所述超声模块连接，用于接收所述超宽带通信信号、所述标志码图像信号和所述回声信号，并根据接收到的所述超宽带通信信号、所述标志码图像信号和所述回声信号控制所述移动模块工作。

2.根据权利要求1所述的垃圾收集机器人，其特征在于，所述垃圾收集机器人还包括：

垃圾量感应模块，用于感应所述垃圾收集容器内的垃圾容量并生成垃圾量感应信号；

所述控制器还用于根据所述垃圾量感应信号控制所述移动模块工作。

3.一种基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法，其特征在于，所述垃圾收集机器人的运行环境中设置有若干标志码设备，所述标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像，所述垃圾收集方法包括：

获取第一标志码设备的所述第二超宽带模块发送的第一定位信号，其中所述第一标志码设备为距离垃圾倾倒人员最近的标志码设备；

根据所述第一定位信号确定所述垃圾收集机器人的规划移动路径；

获取在所述垃圾收集机器人按照所述规划移动路径移动的过程中进行超声波探障时产生的回声信号；

获取对所述第一标志码设备的所述标志码图像进行图像采集得到的第一图像信号；

根据所述规划移动路径、所述回声信号和所述第一图像信号生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第一标志码设备位置处。

4.根据权利要求3所述的垃圾收集方法，其特征在于，根据所述规划移动路径、所述回声信号和所述第一图像信号生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第一标志码设备位置处，包括：

在所述垃圾收集机器人遇到障碍物后，根据所述回声信号改变所述规划移动路径；

在所述垃圾收集机器人移动至所述第一标志设备位置处时，根据所述第一图像信号判断所述垃圾收集机器人是否移动到位；

若否，则改变所述规划移动路径。

5.根据权利要求3所述的垃圾收集方法，其特征在于，所述垃圾倾倒人员佩戴或携带移动设备，所述移动设备上设置有第三超宽带模块，其中：

所述第一定位信号为所述移动设备向周边的所述标志码设备发送定位请求选取距离所述移动设备最近的第一标志码设备并激活后，由所述第一标志码设备发送。

6.根据权利要求3所述的垃圾收集方法，其特征在于，所述标志码图像为棋盘格，且画面向下地设置于所述垃圾收集机器人运行环境的正上方；

所述根据所述规划移动路径、所述回声信号和所述第一图像信号生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第一标志码设备位置处，包括：

根据所述棋盘格的纵横角点数量确定所述第一标志码设备的位置坐标。

7.根据权利要求3所述的垃圾收集方法，其特征在于，所述垃圾收集方法还包括：

接收所述垃圾收集机器人感应垃圾收集容器内的垃圾容量并生成的垃圾量感应信号；

在所述垃圾量感应信号标志所述垃圾收集容器已收满时，获取第二标志码设备的位置坐标，其中所述第二标志码设备为垃圾中转站位置处的标志码设备；

根据所述第二标志码设备的位置坐标、所述回声信号和所述第二标志码设备的标志码图像生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第二标志码设备位置处。

8.根据权利要求3所述的垃圾收集方法，其特征在于，所述垃圾收集机器人包括第一超宽带模块，所述垃圾收集方法还包括：在所述垃圾收集机器人第一次上电时，通过所述第一超宽带模块获取所述垃圾收集机器人自身的位置坐标。

9.一种基于垃圾收集机器人的垃圾收集装置，其特征在于，所述垃圾收集机器人的运行环境中设置有标志码设备，所述标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像，所述垃圾收集装置包括：

定位信号获取单元，用于获取第一标志码设备的所述第二超宽带模块发送的第一定位信号，其中所述第一标志码设备为距离垃圾倾倒人员最近的标志码设备；

路径规划单元，用于根据所述第一定位信号确定所述垃圾收集机器人的规划移动路径；

回声信号获取单元，用于获取在所述垃圾收集机器人按照所述规划移动路径移动的过程中进行超声波探障时产生的回声信号；

图像信号获取单元，用于获取对所述第一标志码设备的所述标志码图像进行图像采集得到的第一图像信号；

移动信号生成单元，用于根据所述规划移动路径、所述回声信号和所述第一图像信号生成移动信号，以移动所述垃圾收集机器人至所述第一标志码设备位置处。

10.一种垃圾收集系统，其特征在于，所述垃圾收集系统包括：

标志码设备，设置于垃圾收集机器人的运行环境中，用于向所述垃圾收集机器人发送超宽带通信信号；

其中所述标志码设备包括第二超宽带模块和标志码图像；

垃圾收集机器人，所述垃圾收集机器人上设置有移动模块、第一超宽带模块、图像采集模块和超声模块，用于接收所述第二超宽带模块发送的超宽带通信信号、所述图像采集模块采集到的所述标志码图像的标志码图像信号和所述超声模块在超声波探障时产生的回声信号，并根据接收到的所述超宽带通信信号、所述标志码图像信号和所述回声信号控制所述移动模块工作。

11.根据权利要求10所述的垃圾收集系统，其特征在于，所述垃圾收集系统还包括垃圾倾倒人员佩戴或携带的移动设备，所述移动设备上设置有第三超宽带模块，所述移动设备用于向周边的所述标志码设备中发送定位请求选取距离所述移动设备最近的第一标志码设备并激活，以使得所述第一标志码设备向所述垃圾收集机器人发送超宽带通信信号。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求3至8中任一项所述的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求3至8中任一项所述的基于垃圾收集机器人的垃圾收集方法。

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