CN111633648B - 机器人检测凸起面的检测方法、芯片以及清洁机器人 - Google Patents

机器人检测凸起面的检测方法、芯片以及清洁机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机器人检测凸起面的检测方法、芯片以及清洁机器人，该方法包括以下步骤：S1：机器人行走，机器人的远红外发射器和近红外发射器检测检测面；S2：机器人的红外接收器接收检测面反射的远红外发射器和近红外发射器的反射信号，机器人对比反射信号的强度值E1和E2的大小关系；S3：当机器人检测到E1＜E2时，机器人判断遇到凸起面。采用该方法后，机器人在移动过程中可以检测到是否遇到了对机器人行动有阻碍的凸起面，提高机器人应对不同环境的能力。

Description

机器人检测凸起面的检测方法、芯片以及清洁机器人
技术领域
本发明涉及自主行动机器人技术领域，具体涉及一种机器人检测凸起面的检测方法、芯片以及清洁机器人。
背景技术
随着技术发展和人们对舒适生活的追求，自主行动机器人越来越多进入到人们生活当中，如陪伴机器人、扫地机器人等。机器人在行走过程中，一般采用单红外或者双红外的检测装置来检测行走面的状况，但是采用单红外的检测装置容易受外界环境干扰，检测容易出错，而采用双红外的检测装置，由于采用的是测距方式，对一些凸起不是很高的坎或者地毯，检测效果不理想，也常常会检测不到。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种机器人检测凸起面的检测方法，采用该方法可以使机器人准确检测到检测面上是否有坎或毛毯等凸起物。本发明的具体技术方案如下：
一种机器人检测凸起面的检测方法，该方法包括以下步骤：S1：机器人行走，机器人的远红外发射器和近红外发射器检测检测面；S2：机器人的红外接收器接收检测面反射的远红外发射器和近红外发射器的反射信号，机器人对比反射信号的强度值E1和E2的大小关系；S3：当机器人检测到E1＜E2时，机器人判断遇到凸起面。机器人可以检测到是否遇到了对机器人行动有阻碍的凸起面，提高机器人应对不同环境的能力。
于本发明的一个或多个方案中，在步骤S1之前，机器人根据远红外发射器和近红外发射器与检测面的高度的变化获取远红外发射器和近红外发射器的反射信号的强度值E1和E2的变化曲线。
于本发明的一个或多个方案中，在变化曲线中，E1会随着远红外发射器与检测面的高度的增加而先增加后减小，E2会随着近红外发射器与检测面的高度的增加而减小。E1和E2的数值随高度的变化不一样，E1和E2的数值对比更有作用，减少环境因素对检测结果的影响。
于本发明的一个或多个方案中，机器人根据变化曲线建立数据表。
于本发明的一个或多个方案中，基于数据表，机器人根据E1和E2确定凸起面的高度。通过建立数据表，可以使机器人检测出遇到的凸起面高度，机器人再针对所述高度进行相应操作，使机器人对环境的检测更加准确。
于本发明的一个或多个方案中，机器人基于E1和E2的和来获取检测面的红外反射率。
于本发明的一个或多个方案中，E1和E2的和除以远红外发射器和近红外发射器的发射信号强度和为红外反射率。该红外反射率可以供其它传感器作参考，提高了这些传感器的精准度。
一种芯片，内置控制程序，所述控制程序用于控制机器人执行上述的机器人检测凸起面的检测方法。各种类型的机器人都可以通过装载该芯片来使用该检测方法，该芯片的使用范围广。
一种清洁机器人，装配有主控芯片，所述主控芯片是上述的芯片。清洁机器人可以检测出一些凸起不是很高的坎或者地毯，检测功能强，能更好的帮助清洁机器人进行工作。
附图说明
图1为本发明的检测方法的流程图；
图2为本发明的一个实施例中的反射信号的强度值E1和E2的曲线图；
图3为本发明的一个实施例中的反射信号的信号强度与检测高度的关系数据表。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照附图1和图2可知，一种机器人检测凸起面的检测方法，该方法包括以下步骤：1：机器人根据远红外发射器和近红外发射器与检测面的高度的变化获取机器人中的远红外发射器和近红外发射器的反射信号的强度值E1和E2如图2所示的变化曲线，变化曲线图的横坐标是远红外发射器和近红外发射器与检测面之间的高度，纵坐标是远红外发射器和近红外发射器的反射信号的强度。在变化曲线中，E1会随着远红外发射器与检测面的高度的增加而先增加后减小，E2会随着近红外发射器与检测面的高度的增加而减小。2：机器人行走，机器人中的远红外发射器和近红外发射器检测检测面。3：机器人的红外接收器接收检测面反射的远红外发射器和近红外发射器的反射信号，机器人对比反射信号的强度值E1和E2的大小关系。4：基于变化曲线上E1和E2的值，当机器人检测到E1＜E2时，机器人判断遇到凸起面。机器人可以检测到是否遇到了对机器人行动有阻碍的凸起面，提高机器人应对不同环境的能力。机器人基于E1和E2的和来获取检测面的红外反射率，E1和E2的和除以远红外发射器和近红外发射器的发射信号强度和为红外反射率测出来的红外反射率可以供其它传感器作参考，提高了这些传感器的精准度。
作为其中一种实施例，图3的表格为将该检测方法应用在扫地机上，表格是扫地机根据反射信号的强度值E1和E2与A的关系建立的数据表，表格中的A为远红外发射器和近红外发射器与检测面的高度，单位为毫米，远近两个红外发射器的反射信号的强度值的交点在13mm左右，且当A小于13mm时，两个反射信号的强度值E1＜E2；A大于 13mm 时，E1＞E2。远近两个红外发射器的交点(即预设地面高度)由远近两个红外发射器的摆放角度决定，远近两个红外发射器安装距离地面高度可为 13mm~15mm。机器人工作时，确定远近两个红外发射器距离检测面的安装高度为15mm，此时的A等于15mm，E1值大于E2。当经过2mm以上的坎或者是地毯时，远近两个红外发射器与检测面的高度减小到交点的13mm以下，此时的A小于13mm，则E1的值小于E2，机器人判断遇到凸起面。通过比较E1和E2的值，可以判断是否遇到地毯或者过坎。机器人的检测精度高，较小的变化都可以检测出来。机器人根据E1和E2在表格上的对应值来确定地毯或坎的高度，地毯或坎的高度为安装高度减去遇到凸起面后的高度，机器人可以根据凸起面的实际高度情况进行路线规划。
一种芯片，内置控制程序，所述控制程序用于控制机器人执行上述的机器人检测凸起面的检测方法。各种类型的机器人都可以通过装载该芯片来使用该检测方法，该芯片的使用范围广。
一种清洁机器人，装配有主控芯片，所述主控芯片是上述的芯片。清洁机器人可以检测出一些凸起不是很高的坎或者地毯，检测功能强，能更好的帮助清洁机器人进行工作。
在说明书的描述中，参考术语“合一个实施例”、“优选地”、“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，在本说明书中对于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者示例中以合适方式结合。说明书的描述中连接的所述连接方式具有明显的效果和实用效力。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。

Claims (8)

1.一种机器人检测凸起面的检测方法，其特征在于，机器人行走前，根据远红外发射器和近红外发射器与检测面的高度的变化获取远红外发射器和近红外发射器的反射信号的强度值E1和E2的变化曲线，该方法包括以下步骤：
S1：机器人行走，机器人的远红外发射器和近红外发射器检测检测面；
S2：机器人的红外接收器接收检测面反射的远红外发射器和近红外发射器的反射信号，机器人对比反射信号的强度值E1和E2的大小关系；
S3：当机器人检测到E1＜E2时，机器人判断遇到凸起面。
2.根据权利要求1所述的机器人检测凸起面的检测方法，其特征在于，在变化曲线中，E1会随着远红外发射器与检测面的高度的增加而先增加后减小，E2会随着近红外发射器与检测面的高度的增加而减小。
3.根据权利要求1所述的机器人检测凸起面的检测方法，其特征在于，机器人根据变化曲线建立数据表。
4.根据权利要求3所述的机器人检测凸起面的检测方法，其特征在于，基于数据表，机器人根据E1和E2确定凸起面的高度。
5.根据权利要求1所述的机器人检测凸起面的检测方法，其特征在于，机器人基于E1和E2的和来获取检测面的红外反射率。
6.根据权利要求5所述的机器人检测凸起面的检测方法，其特征在于，E1和E2的和除以远红外发射器和近红外发射器的发射信号强度的和为红外反射率。
7.一种芯片，内置控制程序，其特征在于，所述控制程序用于控制机器人执行权利要求1至6中任一项所述的机器人检测凸起面的检测方法。
8.一种清洁机器人，装配有主控芯片，其特征在于，所述主控芯片是权利要求7所述的芯片。
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