CN111904335B - 清洁机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种清洁机器人的控制方法，包括以下步骤：在待清洁的空间中设置至少一个目标区域；控制所述清洁机器人移动以对所述至少一个目标区域进行清洁；检测所述清洁机器人的需求状态；响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站；其中，所述清洁机器人返回所述基站的路径的至少部分为所述目标区域的边界。由于清洁机器人在沿边清扫待清洁的空间或对待清洁的空间进行分区的过程中，就已经探明目标区域的边界上不存在障碍物，这就使得本公开的清洁机器人返回基站的路径畅通无阻，进而使得清洁机器人能够快速地返回基站。

Description

清洁机器人及其控制方法

技术领域

本公开属于智能机器人控制技术领域，具体提供了一种清洁机器人及其控制方法。

背景技术

扫地机器人是一种可减少家庭清洁工作的一种清洁机器人，正在走进越来越多的家庭。

扫地机器人从诞生至今，已经历了多次产品升级。具体地，从第一代的随机碰撞式到第二代的基于陀螺仪的规划式，再到第三代基于地图的智能规划式。随着产品的升级，扫地机器人也越来越智能化，其智能化主要表现在，清扫覆盖率、清扫效率日益提高，扫地机本体的可操作功能也日益丰富。

现在市场上的扫地机器人主要为第三代机，在使用过程中，其通常先完成沿边清扫，同时生成环境地图。然后按照一定的规则对地图进行划分。常见的划分规则有：封闭区域检测、边界检测等。最后对所划分的区域逐一覆盖清扫，即，清扫完一个区域，再进入下一区域进行清扫，直至将所有区域全部遍历完，完成一次清扫任务。

现有的扫地机器人在对某一个区域进行清扫的过程中，经常会存在以下情形：清扫一半时，电量突然不足，开启回充模式，回到充电座，进行充电。充电结束后，再次回到该区域的记忆点，进行剩余的清扫工作。

由于清扫环境的复杂性，扫地机器人需要从复杂的环境中找到充电座回充路径较为困难。同时，在回到充电座的过程中，由于环境的复杂性，常常会消耗大于其预估的电量，难以回到充电座。

发明内容

本公开旨在提供一种清洁机器人的控制方法，通过合理地规划充电路径，来确保清洁机器人能够迅速地返回基站。

为实现上述目的，本公开的清洁机器人的控制方法，包括以下步骤：

在待清洁的空间中设置至少一个目标区域；

控制所述清洁机器人移动以对所述至少一个目标区域进行清洁；

检测所述清洁机器人的需求状态；

响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站；其中，所述清洁机器人返回所述基站的路径的至少部分为所述目标区域的边界。

可选地，“响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站”的步骤包括：

响应于检测到的相应的所述需求状态，使所述清洁机器人移动到所述目标区域的边界上；

使所述清洁机器人沿着所述边界并且朝着逼近所述基站的方向移动。

可选地，“响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站”的步骤包括：

响应于检测到的相应的所述需求状态，获取所述清洁机器人与所述基站之间的连线；

从所述目标区域的边界上获取所有紧邻所述连线的弯折点；

使所述清洁机器人移动到所述目标区域的边界上；

使所述清洁机器人沿着所述边界并且遍历所有所述弯折点返回所述基站。

可选地，“控制所述清洁机器人移动以对所述至少一个目标区域进行清洁”的步骤包括：

使所述清洁机器人沿着预设行走方式对所述至少一个目标区域逐一地进行清洁。

可选地，所述预设行走方式是“弓”字形、“八”字形、“Y”字形或螺旋形行走方式。

可选地，“检测所述清洁机器人的需求状态”的步骤包括：

在所述清洁机器人清洁完了一个所述目标区域并且将要清洁下一个所述目标区域，检测所述清洁机器人的需求状态。

可选地，“在所述清洁机器人清洁完了一个所述目标区域并且将要清洁下一个所述目标区域，检测所述清洁机器人的需求状态”的步骤进一步包括：

在所述清洁机器人清洁完了一个所述目标区域并且将要清洁下一个所述目标区域，检测所述清洁机器人是否能够清洁完下一个所述目标区域。

可选地，“响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站”的步骤包括：

在所述清洁机器人不能清洁完下一个所述目标区域的情况下，使所述清洁机器人返回所述基站。

可选地，所述需求状态包括电量需求状态、水量需求状态、抹布的污染状态和集尘盒的储存状态中的至少一个。

此外，本公开还提供了一种清洁机器人，该清洁机器人包括处理器、存储器和存储在所述存储器上的执行指令，所述执行指令设置成在被所述处理器执行时能够使所述清洁机器人执行前述技术方案中任一项所述的控制方法。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，在本公开前述的技术方案中，在检测到清洁机器人的需求状态之后，使清洁机器人返回基站，并且通过使清洁机器人返回基站的路径的至少部分为目标区域的边界。使得清洁机器人在复杂的清扫环境中能够沿着目标区域的边界快速地返回到基站。由于清洁机器人在沿边清扫待清洁的空间或对待清洁的空间进行分区的过程中，就已经探明目标区域的边界上不存在障碍物，这就使得清洁机器人返回基站的路径畅通无阻，进而使得清洁机器人能够快速地返回基站。

进一步，通过使清洁机器人先移动到目标区域的边界上，使得当前时刻不在目标区域的边界上的清洁机器人迅速移动到目标区域的边界上，进而沿着目标区域的边界返回基站。进一步，通过使清洁机器人沿着边界并且朝着逼近基站的方向移动，使得清洁机器人每走一步都能够更加靠近基站。换句话说，通过使清洁机器人沿着边界并且朝着逼近基站的方向移动，能够使清洁机器人返回基站的路径(沿着边界的路径)最短，从而使清洁机器人能够快速地返回到基站。

或者，通过清洁机器人与基站之间的连线，然后从目标区域的边界上获取所有紧邻连线的弯折点，再使清洁机器人移动到目标区域的边界上，最后使清洁机器人沿着边界并且遍历所有弯折点返回基站，同样地能够使清洁机器人返回基站的路径(沿着边界的路径)最短，从而使清洁机器人能够快速地返回到基站。

进一步，通过使清洁机器人在清洁完了一个目标区域并且将要清洁下一个目标区域时，再检测清洁机器人的需求状态，能够避免出现清洁机器人将下一个目标区域清洁了一半时就返回基站的情形。换句话说，清洁机器人返回基站时，清扫过的空间都是完整的区域。

进一步，在清洁机器人不能清洁完下一个目标区域的情况下，就使清洁机器人返回基站，避免了清洁机器人将下一个区域清洁一半时就返回基站的情形。

进一步，通过将需求状态配置为电量需求状态，能够避免清洁机器人未返回到基站之前就因电量不足而停机的情形。

附图说明

下面参照附图来描述本公开的部分实施例，附图中：

图1是本公开第一实施例中清洁机器人的控制方法的主要步骤流程图；

图2是本公开第二实施例中清洁机器人的控制方法的主要步骤流程图；

图3是本公开第二实施例中清洁机器人返回充电座的路径示意图；

图4是本公开第三实施例中清洁机器人的功能模块构成示意图。

附图标记列表：1、清洁机器人；2、充电座。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，该一部分实施例旨在用于解释本公开的技术原理，并非用于限制本公开的保护范围。基于本公开提供的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本公开的保护范围之内。

需要说明的是，在本公开的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说的是，本公开的清洁机器人可以是扫地机器人、拖地机器人、扫拖一体机器人等任意可行的具有清洁功能的机器人。

在本公开的第一实施例中：

本实施例的清洁机器人的控制方法包括：

步骤S110，在待清洁的空间中设置至少一个目标区域；

其中，待清洁的空间可以是任意可行的空间，例如客厅、卧室、厨房、整套房子等任意可行的空间。

具体地，步骤S110包括：

步骤S111，获取待清洁的空间的地图；

本领域技术人员能够理解的是，该地图可以通过任意可行的方式获得。作为示例一，通过SLAM(同步定位与建图)技术获得。作为示例二，用户通过手机或电脑将待清洁的空间的地图发送给清洁机器人。

步骤S112，在该地图上，根据实际需要将待清洁的空间划分为多个目标区域。

作为示例一，将地图上所有的区域划分为面积相同的多个区域。或者，使所有的区域至少有一个边的长度相同。

作为示例二，以房间为单位，在地图上将待清洁的空间划分为与房间数量相等的区域。

步骤S120，控制所述清洁机器人移动以对所述至少一个目标区域进行清洁；

具体地，使清洁机器人沿着预设行走方式对所述至少一个目标区域逐一地进行清洁。

其中，预设行走方式是“弓”字形、“八”字形、“Y”字形或螺旋形行走方式。

步骤S130，检测所述清洁机器人的需求状态；

其中，需求状态包括电量需求状态、水量需求状态、抹布的污染状态和集尘盒的储存状态中的至少一个。

具体地，在清洁机器人清洁完了一个目标区域并且将要清洁下一个目标区域时，检测清洁机器人的需求状态。

进一步具体地，在清洁机器人清洁完了一个目标区域并且将要清洁下一个目标区域时，检测清洁机器人的剩余电量、剩余水量、集尘盒中的剩余空间、抹布的污染程度，能否允许清洁机器人将下一个目标区域清洁完成。

步骤S140，响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站。

其中，清洁机器人返回基站的路径的至少部分为所述目标区域的边界。基站可以是充电座、充电座、充电位置、补水站、集尘站等与前述需求状态相适配的任意设备。

作为示例一，步骤S140进一步包括：

步骤S141，在清洁机器人不能清洁完下一个目标区域的情况下，使清洁机器人移动到最近的目标区域的边界上；

步骤S142，使清洁机器人沿着所述边界并且朝着逼近所述基站的方向移动。本领域技术人员能够理解的是，如果清洁机器人沿着边界行走时逐渐远离基站，则使清洁机器人换一个方向行走；如果清洁机器人沿着边界行走时逐渐靠近基站，则使清洁机器人保持当前方向行走。

作为示例二，步骤S140进一步包括：

步骤S143，在清洁机器人不能清洁完下一个所述目标区域的情况下，获取所述清洁机器人与所述基站之间的连线；

步骤S144，从所述目标区域的边界上获取所有紧邻所述连线的弯折点；

步骤S145，使所述清洁机器人移动到所述目标区域的边界上；

步骤S146，使所述清洁机器人沿着所述边界并且遍历所有所述弯折点返回所述基站。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，本实施例的控制方法通过使清洁机器人在清洁完了一个目标区域并且将要清洁下一个目标区域时，再检测清洁机器人的需求状态，能够避免出现清洁机器人将下一个目标区域清洁了一半时就返回基站的情形。换句话说，清洁机器人返回基站时，清扫过的空间都是完整的区域。

在本公开的第二实施例中：

本实施例将结合电量需求状态，来对本公开的控制方法进行详细说明。

如图2所示，本实施例的清洁机器人的控制方法包括：

步骤S210，对待清洁的空间进行建图。

具体地，通过SLAM(同步定位与建图)技术对待清洁空间进行建图。

步骤S220，将建立的地图划分为多个目标区域。

具体地，可以以房间为单位或者以相同的面积为依据或者以相同的边长为依据，在地图上对待清洁的空间进行分区，并因此获得多个目标区域。示例性地，如图3中所示的待清洁的空间被划分成了9个目标区域。

步骤S230，在清扫每一个目标区域之前分别获取一次剩余电量。

示例性地，在清扫完了上一个目标区域并且将要清扫下一个目标区域时，获取清洁机器人的剩余电量。

步骤S240，获取清扫完下一目标区域所需要的第一耗电量。

作为示例一，获取清洁机器人遍历下一个目标区域的行走路径，然后计算清洁机器人遍历完该行走路径时输出的功率，然后根据该输出的功率计算出第一耗电量。

作为示例二，使清洁机器人从自身的存储模块记录的信息中获取，清洁机器人上次清扫完下一目标区域时所需要的第一耗电量。

步骤S250，获取清扫完下一目标区域之后返回充电座的返回路径。

具体地，步骤S250(参照图3)包括：

步骤S251，获取清洁机器人1与充电座2之间的连线(图3中所示的虚线)。

步骤S252，从目标区域的边界上获取所有紧邻该连线的弯折点(图3中所示的6个小圆圈)。

步骤S253，使清洁机器人1先移动到最近的目标区域的边界上,如果此时的清洁机器人1在边界上则不需要移动。

步骤S254，如果充电座2在目标区域的边界上，则该路径的终点则在边界上，并且使清洁机器人1与充电座2对接到一起的位置。如果充电座2不在目标区域的边界上，则该路径的终点也不在边界上，此时需要清洁机器人1先沿着边界移动到边界上距离“与充电座2对接到一起的位置”最近的一点，然后再移动到“与充电座2对接到一起的位置”。

步骤S260，根据该返回路径，获取清扫完下一目标区域之后返回充电座2的第二耗电量。具体地，通过计算清洁机器人1行走完该行走路径时输出的功率，然后根据该输出的功率计算出第二耗电量。

步骤S270，求取第一耗电量和第二耗电量的和，并将其与剩余电量比较。如果第一耗电量与第二耗电量的和小于清洁机器人1的剩余电量则执行步骤S280，否则继续清洁下一个目标区域。

步骤S280，响应于该“和”小于剩余电量，使清洁机器人返回充电座。

具体地，步骤S280包括：响应于该“和”小于剩余电量，使清洁机器人1沿着“针对于刚清洁完的目标区域规划好的返回路径”返回充电座2。刚清洁完的目标区域的返回路径的获取方法步骤与步骤S251-步骤S254相同，所以此处不再赘述。

基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，本实施例的控制方法通过以剩余电量作为依据，判断清洁机器人是继续清洁下一个目标区域，还是直接返回充电座进行充电，使得清洁机器人返回充电座时，清扫过的空间都是完整的区域，不存在仅清洁一半的情形。

需要说明的是，虽然本实施例是按照附图2中所示的顺序对各个步骤进行顺次说明的是，但这并不代表本实施例的方法必须严格按照步骤S210-步骤S280的顺序来执行。例如，步骤S230-步骤S250彼此之间可以同时执行，也可以采用任意可行的先后顺序执行。

在本公开的第三实施例中：

如图4所示，本公开还提供了一种清洁机器人。该清洁机器人在硬件层面上包括处理器，可选地还包括存储器和总线，此外该清洁机器人还允许包括其它业务所需要的硬件。

其中，存储器用于存放执行指令，该执行指令具体是能够被执行的计算机程序。进一步，存储器可以包括内存和非易失性存储器(non-volatile memory)，并向处理器提供执行指令和数据。示例性地，内存可以是高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，非易失性存储器可以是至少1个磁盘存储器。

其中，总线用于将处理器、存储器和网络接口相互连接到一起。该总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线、EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为了便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但这并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

在上述清洁机器人的一种可行的实施方式中，处理器可以先从非易失性存储器中读取对应的执行指令到内存中再运行，也可以先从其它设备上获取相应的执行指令再运行。处理器在执行存储器所存放的执行指令时，能够实现本公开上述任意一个控制方法实施例中的控制方法。

本领域技术人员能够理解的是，上述的控制方法可以应用于处理器中，也可以借助处理器来实现。示例性地，处理器是一种集成电路芯片，具有处理信号的能力。在处理器执行上述控制方法的过程中，上述控制方法的各步骤可以通过处理器中硬件形式的集成逻辑电路或软件形式的指令完成。进一步，上述处理器可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件、微处理器以及其它任何常规的处理器。

本领域技术人员还能够理解的是，本公开上述控制方法实施例的步骤可以被硬件译码处理器执行完成，也可以被译码处理器中的硬件和软件模块组合执行完成。其中，软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等其它本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器中，处理器读取存储器中的信息之后结合其硬件完成上述控制方法实施例中步骤的执行。

至此，已经参照附图并结合上述实施例完成了对本公开技术方案的描述。

本领域技术人员能够理解的是，本公开上述的控制方法实施例能够以方法的形式或计算机程序产品的形式来展现。因此，本公开的技术方案可以采用全硬件的方式来实施，也可以采用全软件的形式来实施，还可以采用软件与硬件相结合的形式来实施。

需要说明的是，为了突出本公开上述多个实施例彼此之间的不同之处，本公开上述的多个实施例之间是以并列的方式和/或递进的方式来进行布局和描述的，并且后面的实施例仅重点说明了其与其它实施例之间的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分可以互相参照。举例说明，对于装置/产品实施例而言，由于装置/产品实施例与控制方法实施例基本相似，所以描述得相对比较简单，相关之处参见记录监督方法实施例对应部分的说明即可。

以上所述仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开技术原理之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

在待清洁的空间中设置多个目标区域；

控制所述清洁机器人移动以对所述多个目标区域进行清洁；

检测所述清洁机器人的需求状态；

响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站；其中，所述清洁机器人返回所述基站的路径的至少部分为所述目标区域的边界，所述边界为所述目标区域处于所述待清洁空间内部的边界。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站”的步骤包括：

响应于检测到的相应的所述需求状态，使所述清洁机器人移动到所述目标区域的边界上；

使所述清洁机器人沿着所述边界并且朝着逼近所述基站的方向移动。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站”的步骤包括：

响应于检测到的相应的所述需求状态，获取所述清洁机器人与所述基站之间的连线；

从所述目标区域的边界上获取所有紧邻所述连线的弯折点；

使所述清洁机器人移动到所述目标区域的边界上；

使所述清洁机器人沿着所述边界并且遍历所有所述弯折点返回所述基站。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“控制所述清洁机器人移动以对所述至少一个目标区域进行清洁”的步骤包括：

使所述清洁机器人沿着预设行走方式对所述至少一个目标区域逐一地进行清洁。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述预设行走方式是“弓”字形、“八”字形、“Y”字形或螺旋形行走方式。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“检测所述清洁机器人的需求状态”的步骤包括：

在所述清洁机器人清洁完了一个所述目标区域并且将要清洁下一个所述目标区域，检测所述清洁机器人的需求状态。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，“在所述清洁机器人清洁完了一个所述目标区域并且将要清洁下一个所述目标区域，检测所述清洁机器人的需求状态”的步骤进一步包括：

在所述清洁机器人清洁完了一个所述目标区域并且将要清洁下一个所述目标区域，检测所述清洁机器人是否能够清洁完下一个所述目标区域。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，“响应于检测到的相应的所述需求状态，控制所述清洁机器人返回基站”的步骤包括：

在所述清洁机器人不能清洁完下一个所述目标区域的情况下，使所述清洁机器人返回所述基站。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述需求状态包括电量需求状态、水量需求状态、抹布的污染状态和集尘盒的储存状态中的至少一个。

10.一种清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括处理器、存储器和存储在所述存储器上的执行指令，所述执行指令设置成在被所述处理器执行时能够使所述清洁机器人执行权利要求1至9中任一项所述的控制方法。

Images