CN112168066B - 清洁机器人的控制方法、装置、清洁机器人及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人领域，公开了一种清洁机器人的控制方法、装置、清洁机器人及存储介质，通过在清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测其移动到的位置的周边区域内的动态障碍物，并记录动态障碍物的移动轨迹，基于移动轨迹进行补偿清洁操作，从而实现了清洁机器人在执行基本清洁任务的同时也能进行补偿清洁的操作，这样的实现不仅提高了清扫效果，还进一步保证清扫的全面性和完整性，提高了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种清洁机器人的控制方法、装置、清洁机器人及存储介质。
背景技术
随着生活水平的不断提高，以及科技的不断发展，扫地机器人作为一种家用设备，由于能够降低人们在家里的劳动强度，提高人们在家里的劳动效率，因此受到广泛的欢迎。
在传统的自动清扫过程中，扫地机器人往往是根据预设程序在当前场景内按照预设的清扫路径执行清扫操作，在现有技术中，基本上所有现有的扫拖地机器人，在完成一次清洁任务的时候，都是将当前环境内的区域都清洁一遍，就算清洁完成了；而在实际清洁中，常常会出现清洁过的地方又被踩脏了，而踩脏的地方会被重新清洁，由于扫地机器人往往都是一次性清扫模式，这种清洁方式暂时还没有补偿清洁的处理方式，因此其控制方式不够灵活、不够合理，大大降低了用户体验。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有的扫地机器人的清洁控制方式不够灵活合理，导致无法实现补扫的技术问题。
本发明第一方面提供了一种清洁机器人的控制方法，所述清洁机器人的控制方法包括：
在所述清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测所述清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物；
若检测到动态障碍物，则记录所述动态障碍物的移动轨迹；
根据所述动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述根据所述动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，包括：
获取环境地图，所述环境地图标记有已清洁区域和待清洁区域；
判断所述动态障碍物的移动轨迹是否至少部分位于所述已清洁区域内；
若是，则将所述已清洁区域包含所述动态障碍物的移动轨迹的部分区域标记为补偿清洁区域；
根据所述补偿清洁区域确定对应的补偿清洁策略。
可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述检测所述清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物，包括：
获取关于所述清洁机器人的周边区域的多帧环境探测信息，多帧所述环境探测信息为通过环境探测传感器在不同时刻采集的障碍物数据；
识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的同一障碍物；
确定所述存在位置变化的同一障碍物为动态障碍物。
可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的障碍物，包括：
将相邻两帧所述环境探测信息进行比对，并基于比对的结果提取多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据是否属于同一障碍物；
若是，则成功识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的障碍物。
可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据是否属于同一障碍物，包括：
根据所述障碍物数据确定对应的障碍物所占用区域面积；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物所占用区域面积是否相同；
若判断为是，则多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据属于同一障碍物。
可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述记录所述动态障碍物的移动轨迹，包括：
分别获取所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息；
按照时间的先后顺序，从所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息中确定起点和终点，以及位于所述起点和所述终点之间的若干个轨迹点，所述起点、所述若干个轨迹点和所述终点组成所述动态障碍物的移动轨迹。
可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述根据所述动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，包括：
根据所述移动轨迹生成补偿清洁区域，所述移动轨迹位于所述补偿清洁区域内；
根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择局部补偿清洁策略或者路径跟随补偿清洁策略，其中，所述局部补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述补偿清洁区域进行清洁，所述路径跟随补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述移动轨迹进行清洁。
可选的，在本发明第一方面的第七种实现方式中，所述根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择局部补偿清洁策略或者路径跟随补偿清洁策略，包括：
根据所述补偿清洁区域和所述轨迹点的数目计算单位面积轨迹点密度；
判断所述单位面积轨迹点密度是否大于预设的密度阈值；
若判断为是，则选择局部补偿清洁策略；
若判断为否，则选择路径跟随补偿清洁策略。
可选的，在本发明第一方面的第八种实现方式中，所述根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作，包括：
确定所述清洁机器人的当前位置；
搜索所有移动轨迹中的多个轨迹点中距离所述当前位置最近的一个作为目标起点，或者搜索补偿清洁区域距离所述当前位置最近的一处作为目标起点；
根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人从当前位置移动至所述目标起点，以开始清洁。
可选的，在本发明第一方面的第九种实现方式中，所述根据所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作包括：
在完成所述基本清洁任务之后，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作；
或者，
中断所述基本清洁任务，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
本发明第二方面提供了一种清洁机器人的控制装置，所述清洁机器人的控制装置包括：
检测模块，用于在所述清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测所述清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物；
记录模块，用于在检测到动态障碍物时，记录所述动态障碍物的移动轨迹；
控制模块，用于根据所述动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，所述控制模块包括：
获取单元，用于获取环境地图，所述环境地图标记有已清洁区域和待清洁区域；
判断单元，用于判断所述动态障碍物的移动轨迹是否至少部分位于所述已清洁区域内；
标记单元，用于在判断至少部分位于所述已清洁区域内时，将所述已清洁区域包含所述动态障碍物的移动轨迹的部分区域标记为补偿清洁区域；
策略选择单元，用于根据所述补偿清洁区域确定对应的补偿清洁策略。
可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述检测模块包括：
采集单元，用于获取关于所述清洁机器人的周边区域的多帧环境探测信息，多帧所述环境探测信息为通过环境探测传感器在不同时刻采集的障碍物数据；
识别单元，用于识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的同一障碍物；
确定单元，用于确定所述存在位置变化的同一障碍物为动态障碍物。
可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，所述识别单元具体用于：
将相邻两帧所述环境探测信息进行比对，并基于比对的结果提取多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据是否属于同一障碍物；
若是，则成功识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的障碍物。
可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述识别单元具体用于：
根据所述障碍物数据确定对应的障碍物所占用区域面积；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物所占用区域面积是否相同；
若判断为是，则多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据属于同一障碍物。
可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，所述记录模块包括：
提取单元，用于分别获取所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息；
记录单元，用于按照时间的先后顺序，从所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息中确定起点和终点，以及位于所述起点和所述终点之间的若干个轨迹点，所述起点、所述若干个轨迹点和所述终点组成所述动态障碍物的移动轨迹。
可选的，在本发明第二方面的第六种实现方式中，所述控制模块包括：
生成单元，用于根据所述移动轨迹生成补偿清洁区域，所述移动轨迹位于所述补偿清洁区域内；
选择单元，用于根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择局部补偿清洁策略或者路径跟随补偿清洁策略，其中，所述局部补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述补偿清洁区域进行清洁，所述路径跟随补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述移动轨迹进行清洁。
可选的，在本发明第二方面的第七种实现方式中，所述选择单元具体用于：
根据所述补偿清洁区域和所述轨迹点的数目计算单位面积轨迹点密度；
判断所述单位面积轨迹点密度是否大于预设的密度阈值；
若判断为是，则选择局部补偿清洁策略；
若判断为否，则选择路径跟随补偿清洁策略。
可选的，在本发明第二方面的第八种实现方式中，所述控制模块包括：
定位单元，用于确定所述清洁机器人的当前位置；
搜索单元，用于搜索所有移动轨迹中的多个轨迹点中距离所述当前位置最近的一个作为目标起点，或者搜索补偿清洁区域距离所述当前位置最近的一处作为目标起点；
补扫单元，用于根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人从当前位置移动至所述目标起点，以开始清洁。
可选的，在本发明第二方面的第九种实现方式中，所述补扫单元具体用于：
在完成所述基本清洁任务之后，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作；
或者，
中断所述基本清洁任务，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
本发明第三方面提供了一种清洁机器人，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述清洁机器人执行上述的清洁机器人的控制方法。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的清洁机器人的控制方法。
本发明提供的技术方案中，通过在清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物，若检测到动态障碍物，则记录动态障碍物的移动轨迹，根据动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，基于补偿清洁策略驱动清洁机器人对动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。本发明实施例中，通过控制清洁机器人在清扫过程中实时采集周边环境的动态障碍物的移动轨迹，并根据根据移动轨迹对对应的区域进行补偿清扫，从而解决了传统的扫地机器人的单一清扫模式无法执行补扫的问题，实现了在保证清扫效率的基础上提高了清扫效果，保证清扫的全面性和完整性，提高了用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例中清洁机器人的控制方法的第一个实施例示意图；
图2为本发明实施例中清洁机器人的控制方法的第二个实施例示意图；
图3为本发明实施例中清洁机器人的控制方法的第三个实施例示意图；
图4为本发明实施例中清洁机器人的控制方法的第四个实施例示意图；
图5为本发明实施例中清洁机器人采集的周边区域的前一帧地图；
图6为本发明实施例中清洁机器人采集的周边区域的后一帧地图；
图7为本发明实施例中动态障碍物的一种移动轨迹示意图；
图8为本发明实施例中动态障碍物的另一种移动轨迹示意图；
图9为本发明实施例中清洁机器人的补扫流程示意图；
图10为本发明实施例中清洁机器人的控制装置的一个实施例示意图；
图11为本发明实施例中清洁机器人的控制装置的另一个实施例示意图；
图12为本发明实施例中清洁机器人的一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种清洁机器人的控制方法、装置、清洁机器人及存储介质，具体通过实时监测清洁机器人在常规的清扫任务过程中的移动障碍物的移动轨迹，当移动障碍物走过已经清洁过的区域，记录移动障碍物的轨迹，在完成常规的清洁任务以后，对已记录下的移动障碍物走过的轨迹/区域进行补扫，基于检测记录的方式对移动障碍物进过的已清洁区域进行补偿清洁，解决了现有扫地机器人无法补扫的问题，保证了扫地机器人清扫的全面性和完整性，提高了用户体验。
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”、“第三”、“第四”等(如果存在)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，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，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。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中清洁机器人的控制方法的一个实施例包括：
101、在清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物；
可以理解的是，本发明的执行主体可以为清洁机器人的控制装置，还可以是终端或者机器人，具体此处不做限定。本发明实施例以机器人为执行主体为例进行说明。
在本实施例中，这里的基本清扫任务指的是清洁机器人从充电座启动出来时执行的清扫操作，具体的，清洁机器人从离开充电座时，其通过雷达传感器采集其所在的区域的环境信息，基于环境信息构建出的第一次清扫任务的第一地图，基于第一地图进行一次性的清扫。
基于该第一地图执行清扫任务的过程中，清洁机器人每移动到一个新的位置，控制传感器采集该位置上周边的环境信息，这里的环境信息主要是机器人在其经过的位置上的周边区域的障碍物的信息，检测其是否存在障碍物，具体是通过将清洁机器人每经过的位置采集的环境信息与机器人离开充电座时构建的第一地图中对应的位置的环境信息进行比对，比对其是否存在新的物体，若存在，则确定其周边有障碍物增加，并通过传感器连续采集多帧该位置的环境信息，基于多帧环境信息来确定该障碍物的位置是否发生变化，若是，则确定为动态障碍物，并基于多帧环境信息中记录的位置构建移动轨迹；若否，则记录该障碍物的信息，并更新至第一地图中。传感器可以是激光雷达或摄像头。
102、若检测到动态障碍物，则记录动态障碍物的移动轨迹；
该步骤中，记录该移动轨迹时，具体是从清洁机器人采集到的不同时刻中的环境信息中提取出对应的位置信息，将位置信息安时间顺序串联起来，生成移动轨迹，将该移动轨迹记录到预先设置好的清单列表中，比如补扫清单。
在实际应用中，当清洁机器人的基本清扫任务是通过该消息队列进行控制执行时，其移动轨迹还可以是通过消息队列的方式进行记录，具体的将其记录到消息队列中，并且将消息队列的时间优先级设置为基本清扫任务执行完成后，也可以是设置为以基本清扫任务执行完成作为触发条件，来执行补扫的消息队列。
103、根据动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，根据补偿清洁策略驱动清洁机器人对动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作；
本实施例中，所述补偿清洁策略包括局部补偿清洁策略和路径跟随补偿清洁策略，所述局部补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述补偿清洁区域进行清洁，所述路径跟随补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述移动轨迹进行清洁。
在实际应用中，选择补偿清洁策略，具体可以根据移动轨迹的复杂程度来选择，该复杂程度指的是移动轨迹中的轨迹点的分布密度来确定，而对于分布密度大的选择局部补偿清洁策略，而分布密度小的选择路径跟随补偿清洁策略。
进一步的，还可以通过设置对应关系表的方式进行选择，而在计算出移动轨迹中的轨迹点的分布密度后，将分布密度与对应关系表中设置的分布密度等级进行匹配，匹配到包含移动轨迹的分布密度在其中的等级，从而确定对应的补偿清洁策略。
基于补偿清洁策略对清洁机器人进行控制，以实现对动态障碍物所经过的区域进行补偿清洁操作，具体的，该补偿清洁操作具体是在清洁机器人在完成基本清洁任务之后来执行，也即是在检测到基本清洁任务执行结束后，调用重复清洁程序重新基本清洁任务的控制程序，并以记录的动态障碍物的移动轨迹作为清洁轨迹，控制所述清洁机器人按照所述清洁轨迹对动态障碍物经过的区域进行补扫操作。
本发明实施例中，通过在清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测其移动到的位置的周边区域内的动态障碍物，并记录动态障碍物的移动轨迹，基于移动轨迹进行补偿清洁操作，从而实现了清洁机器人在执行基本清洁任务的同时也能进行补偿清洁的操作，这样的实现不仅提高了清扫效果，还进一步保证清扫的全面性和完整性，提高了用户体验。
请参阅图2，本发明实施例中清洁机器人的控制方法的第二个实施例，该控制方法主要是基于现有的机器人清洁方法的改进，增加以已清洁的区域进行补偿清洁操作，该方法具体包括以下步骤：
201、在清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，获取关于清洁机器人的周边区域的多帧环境探测信息；
该步骤，这里的多帧环境探测信息为通过环境探测传感器在不同时刻采集的障碍物数据，其中环境探测传感器可以是激光雷达或摄像头。
在实际应用中，该步骤具体是通过控制清洁机器人自身的传感器对周边环境信息进行采集，或者是通过摄像头拍摄360度的画面数据，基于采集的环境信息或者画面数据进行障碍物的提取，得到环境探测信息。
进一步的，这里采集或者拍摄的数据包括至少两帧，按照时间顺序对至少两帧数据中提取的环境探测信息进行排序，得到数据序列。当然，这里也可以是形成多张地图数据。
202、识别多帧环境探测信息中存在位置变化的同一障碍物；
该步骤中，识别同一障碍物具体是根据障碍物的二维信息进行识别，也即是在通过传感器采集周边环境数据，根据环境数据计算出每个障碍物的二维轮廓，基于多帧环境数据中的障碍物的二维轮廓相互比对，以识别出相同的障碍物。进一步的，还在每帧环境数据中对相同的障碍物做相同的标志，以便于后续的对比操作。
在本实施例中，该步骤具体还可以通过以下步骤实现：
将相邻两帧所述环境探测信息进行比对，并基于比对的结果提取多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据是否属于同一障碍物；
若是，则成功识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的障碍物。
在实际应用中，在确定是否属于同一障碍物具体实现为：
根据所述障碍物数据确定对应的障碍物所占用区域面积；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物所占用区域面积是否相同；
若判断为是，则多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据属于同一障碍物。
进一步的，还可以是通过计算前一帧的地图数据中所有障碍物的位置，并进行标记，得到第二地图；计算当前帧的地图数据中所有障碍物的位置，并进行标记，得到第三地图；将所述第三地图与所述第二地图进行比对，并基于比对的结果提取第一地图和第二地图中的差异区域；计算所述差异区域的第一面积和对应的障碍物所占用的区域的第二面积；判断所述第一面积和所述第二面积是否相等；若相等，则确定两帧地图数据中标记的障碍物为位置存在差异的相同障碍物。
203、确定存在位置变化的同一障碍物为动态障碍物；
本实施例中，在识别出相同的障碍物之后，还包括提取多帧环境探测信息中相同障碍物的位置信息，通过比较前后帧的环境探测信息中相同障碍物的位置信息，以确定动态障碍物是否相同，若相同，则该障碍物不属于动态障碍物，将其更新至原始构建的地图中，若不相同，则该障碍物为动态障碍物，并执行步骤204。
204、记录动态障碍物的移动轨迹；
该步骤中，该移动轨迹是基于动态障碍物在每帧环境探测信息中的位置信息，按照时间的先后顺序进行排序，并将排序后的位置串联起来，得到动态障碍物的移动轨迹。
在实际应用中，其记录具体是将该移动轨迹记录到预先设置好的清单列表中，比如补扫清单。进一步的，当清洁机器人的基本清扫任务是通过该消息队列进行控制执行时，其移动轨迹还可以是通过消息队列的方式进行记录，具体的将其记录到消息队列中。
205、获取环境地图；
其中，所述环境地图标记有已清洁区域和待清洁区域；
206、判断动态障碍物的移动轨迹是否至少部分位于环境地图中的已清洁区域内；
207、若是，则将已清洁区域包含动态障碍物的移动轨迹的部分区域标记为补偿清洁区域；
208、根据补偿清洁区域确定对应的补偿清洁策略；
在该步骤中，具体是通过移动轨迹的轨迹点的分布密度来确定对应的补偿清洁策略，其具体实现步骤包括：
根据所述补偿清洁区域和所述轨迹点的数目计算单位面积轨迹点密度；
判断所述单位面积轨迹点密度是否大于预设的密度阈值；
若判断为是，则选择局部补偿清洁策略；
若判断为否，则选择路径跟随补偿清洁策略。
209、根据补偿清洁策略驱动清洁机器人对补偿清洁区域进行补偿清洁操作。
在本实施例中，当轨迹点密度(单位面积轨迹点个数)比较大的时候，就认为障碍物是在局部移动，对于局部移动区域，就采用对局部进行清扫的策略，而不是使用路径跟随的清扫策略。
对于局部补偿清洁策略，即将所述动态障碍物的移动轨迹所在区域设置为补扫区域，驱动清洁机器人在补扫区域内遍历清洁，可以保证完全清洁补扫区域内的所述动态障碍物的移动轨迹，可以解决因移动轨迹过于复杂、密度过大或曲折而难以跟随清洁的问题。所述补扫区域可以为矩形区域、异形区域或圆形区域等，所述补扫区域包围所述动态障碍物的移动轨迹上的全部轨迹点。
对于路径跟随补偿清洁策略，即驱动清洁机器人沿所述动态障碍物的移动轨迹进行清洁，具有精准补偿清洁、清洁时间短、清洁速度快的优点。
本发明实施例中，这种控制方法实现了清洁机器人在基本清洁任务的过程中，实时监控其经过的环境的动态障碍物，并记录其经过已清扫区域的动态障碍物，在基本清洁任务完成后，对记录的动态障碍物经过的区域进行补扫操作，同时，按照对应的补偿清洁策略对该区域进行清扫，保证清扫的全面性和完整性。
请参阅图3，本发明实施例中清洁机器人的控制方法的第三个实施例包括：
301、在清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物；
该步骤中，首先通过设置在清洁机器人上的雷达传感器/摄像头，扫描到附近障碍物的特征，获取周围的障碍物的变化情况；
然后通过多帧传感器数据进行对比，找出其中差异的地方，这些差异的地方一般就是障碍物移动导致的；通过这种方法去识别障碍物移动及确认其移动轨迹；
这里举一个雷达传感器的示例进行说明：
对于激光雷达的数据，并不会直接使用激光雷达的数据检测障碍物的移动，而是多帧激光雷达的数据融合以后形成地图，匹配地图的变化来识别障碍物的移动，具体如图5-6所示，图5和6中表示的是一个房间的地图，其中0表示空白区域，1表示障碍物，2表示未知区域。
在本实施例中，判断障碍物是否移动的标准为：取两帧地图差异的地方，相比上一帧地图，新地图中障碍物丢失的形状大小与障碍物新增的形状大小大体相同(具体的标准可以看传感器的精度)，就认为该障碍物移动了。进一步的，还包括确认一下发生移动的区域是否已经清扫过了；已经清扫过的区域，记录下障碍物移动的起点和终点位置，稍后补扫；没有清扫过的区域，跳过。
302、若检测到动态障碍物，则记录动态障碍物的移动轨迹；
在本实施例中，其记录具体是通过雷达传感器采集的多帧数据中的位置信息进行构建移动轨迹进行记录，具体的：
分别获取所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息；
按照时间的先后顺序，从所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息中确定起点和终点，以及位于所述起点和所述终点之间的若干个轨迹点，所述起点、所述若干个轨迹点和所述终点组成所述动态障碍物的移动轨迹。
303、获取标记有已清洁区域和待清洁区域的环境地图；
304、判断动态障碍物的移动轨迹是否至少部分位于已清洁区域内；
305、若是，则将已清洁区域包含动态障碍物的移动轨迹的部分区域标记为补偿清洁区域；
306、根据补偿清洁区域确定对应的补偿清洁策略；
在本实施例中，所述补偿清洁策略包括局部补偿清洁策略和路径跟随补偿清洁策略，而确定对应的补偿清洁策略具体包括：
根据所述移动轨迹生成补偿清洁区域，所述移动轨迹位于所述补偿清洁区域内；
根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择局部补偿清洁策略或者路径跟随补偿清洁策略，其中，所述局部补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述补偿清洁区域进行清洁，所述路径跟随补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述移动轨迹进行清洁。
进一步的，所述根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择局部补偿清洁策略或者路径跟随补偿清洁策略，包括：
根据所述补偿清洁区域和所述轨迹点的数目计算单位面积轨迹点密度；
判断所述单位面积轨迹点密度是否大于预设的密度阈值；
若判断为是，则选择局部补偿清洁策略；
若判断为否，则选择路径跟随补偿清洁策略。
在实际应用中，如果此一次移动的终点就是这次的起点的话，就认为是连续的移动，将所有连续的移动连接成一条线，也就是有轨迹了；机器人只需要找到最近的一个轨迹起点/终点，开始沿着轨迹清扫，直至所有的轨迹都清扫完，就认为清扫完成了，即是如图7所示的移动轨迹，其选择路径跟随补偿清洁策略。
这里可能会存在这样的一种情况，当移动障碍物的轨迹一直是在一个小区域移动，就是轨迹上有重复，如果完全按照轨迹清扫会有很多重复的清扫，如图8所示的移动轨迹，则选择局部清洁补偿策略。
307、确定清洁机器人的当前位置；
308、搜索所有移动轨迹中的多个轨迹点中距离当前位置最近的一个作为目标起点，或者搜索补偿清洁区域距离当前位置最近的一处作为目标起点；
309、根据补偿清洁策略驱动清洁机器人从当前位置移动至目标起点，以开始清洁。
具体的，基于图8的当前轨迹点为参考，前面连续15个轨迹点都在移动1m的范围内，就认为是局部密度较大区域，计算出局部点的范围(示例图框中区域)，对框内区域进行清扫。
在实际应用中，所述根据所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作包括：
在完成所述基本清洁任务之后，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作；
或者，
中断所述基本清洁任务，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
综上，通过控制清洁机器人在清扫过程中实时采集周边环境的动态障碍物的移动轨迹，并根据根据移动轨迹对对应的区域进行补偿清扫，从而解决了传统的扫地机器人的单一清扫模式无法执行补扫的问题，实现了在保证清扫效率的基础上提高了清扫效果，保证清扫的全面性和完整性，提高了用户体验。
下面结合具体的应用场景对上述实施例提供的清洁机器人的控制方法的实现流程做进一步的详细说明，如图4和9所示，该方法包括：
401、启动基本清扫任务，并执行清扫；
该步骤中，基本清扫任务指的是清洁机器人从充电座启动出来时执行的清扫操作，具体的，清洁机器人从离开充电座时，其通过雷达传感器采集其所在的区域的环境信息，基于环境信息构建出的第一次清扫任务的第一地图，基于第一地图进行一次性的清扫。
402、判断基本清扫任务是否执行完成；
本实施例中，在该步骤之前，还包括通过传感器获取关于所述清洁机器人的周边区域的多帧环境探测信息，多帧所述环境探测信息为通过环境探测传感器在不同时刻采集的障碍物数据；
识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的同一障碍物；
确定所述存在位置变化的同一障碍物为动态障碍物。
进一步的，分别获取所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息；
按照时间的先后顺序，从所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息中确定起点和终点，以及位于所述起点和所述终点之间的若干个轨迹点，所述起点、所述若干个轨迹点和所述终点组成所述动态障碍物的移动轨迹，将组成的移动轨迹记录至补扫清单中。
在判断基本清扫任务执行完成后，检测补扫清单中是否存在动态障碍物的记录，若存在，则执行步骤403，反之则结束清扫任务。
在判断基本清扫任务未执行完成，则执行步骤406，反之则结束清扫任务。
403、若是，获取记录中的障碍物移动轨迹；
404、根据移动轨迹确定对应的补扫策略，并执行对移动轨迹对应的区域进行补扫；
405、完成补扫操作，结束清洁机器人清洁任务；
406、判断是否有障碍物在已清洁区域移动；
407、若存在，则记录障碍物的移动轨迹；
该步骤中，记录移动轨迹具体实现为：分别获取所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息；按照时间的先后顺序，从所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息中确定起点和终点，以及位于所述起点和所述终点之间的若干个轨迹点，所述起点、所述若干个轨迹点和所述终点组成所述动态障碍物的移动轨迹。
在本实施例中，对于步骤404，具体实现如下：
4041、提取移动轨迹中的动态轨迹点；
4042、计算轨迹点的密度，选择密度大的局部补扫区域，并采用局部补偿清洁策略对该区域进行补偿清洁；
4043、提取移动轨迹中密度小的轨迹，并采用路径跟随补偿清洁策略进行补偿清洁；
4044、判断是否存在为清扫的轨迹或者局部补扫区域；
4045、若否，结束补扫操作；
4046、若是，则搜索移动轨迹中最近的轨迹点或者补扫区域；
该步骤中，具体的是确定所述扫地机器人的当前位置；搜索所有的所述最长连接轨迹中距离所述当前位置最短的轨迹点，并以所述轨迹点作为补扫起点，基于所述补扫策略对对应的区域进行补偿清扫操作。
4047、根据清洁补偿策略对移动轨迹或者补扫区域进行清洁；
4048、将已清洁的移动轨迹或者补扫区域进行删除。
本发明实施例中，通过在清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测其移动到的位置的周边区域内的动态障碍物，并记录动态障碍物的移动轨迹，基于移动轨迹进行补偿清洁操作，从而实现了清洁机器人在执行基本清洁任务的同时也能进行补偿清洁的操作，这样的实现不仅提高了清扫效果，还进一步保证清扫的全面性和完整性，提高了用户体验。
上面对本发明实施例中清洁机器人的控制方法进行了描述，下面对本发明实施例中清洁机器人的控制装置进行描述，请参阅图10，本发明实施例中清洁机器人的控制装置一个实施例包括：
检测模块1010，用于在所述清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测所述清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物；
记录模块1020，用于在检测到动态障碍物时，记录所述动态障碍物的移动轨迹；
控制模块1030，用于根据所述动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，根据所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
本发明实施例中，通过在清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物，若检测到动态障碍物，则记录动态障碍物的移动轨迹，根据动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，基于补偿清洁策略驱动清洁机器人对动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。本发明实施例中，通过控制清洁机器人在清扫过程中实时采集周边环境的动态障碍物的移动轨迹，并根据根据移动轨迹对对应的区域进行补偿清扫，从而解决了传统的扫地机器人的单一清扫模式无法执行补扫的问题，实现了在保证清扫效率的基础上提高了清扫效果，保证清扫的全面性和完整性，提高了用户体验。
请参阅图11，本发明实施例中清洁机器人的控制装置的另一个实施例包括：
检测模块1010，用于在所述清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测所述清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物；
记录模块1020，用于在检测到动态障碍物时，记录所述动态障碍物的移动轨迹；
控制模块1030，用于根据所述动态障碍物的移动轨迹确定对应的补偿清洁策略，根据所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
可选的，所述控制模块1030包括：
获取单元1031，用于获取环境地图，所述环境地图标记有已清洁区域和待清洁区域；
判断单元1032，用于判断所述动态障碍物的移动轨迹是否至少部分位于所述已清洁区域内；
标记单元1033，用于在判断至少部分位于所述已清洁区域内时，将所述已清洁区域包含所述动态障碍物的移动轨迹的部分区域标记为补偿清洁区域；
策略选择单元1034，用于根据所述补偿清洁区域确定对应的补偿清洁策略。
可选的，所述检测模块1010包括：
采集单元1011，用于获取关于所述清洁机器人的周边区域的多帧环境探测信息，多帧所述环境探测信息为通过环境探测传感器在不同时刻采集的障碍物数据；
识别单元1012，用于识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的同一障碍物；
确定单元1013，用于确定所述存在位置变化的同一障碍物为动态障碍物。
可选的，所述识别单元1012具体用于：
将相邻两帧所述环境探测信息进行比对，并基于比对的结果提取多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据是否属于同一障碍物；
若是，则成功识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的障碍物。
可选的，所述识别单元1012具体用于：
根据所述障碍物数据确定对应的障碍物所占用区域面积；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物所占用区域面积是否相同；
若判断为是，则多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据属于同一障碍物。
可选的，所述记录模块1020包括：
提取单元1021，用于分别获取所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息；
记录单元1022，用于按照时间的先后顺序，从所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息中确定起点和终点，以及位于所述起点和所述终点之间的若干个轨迹点，所述起点、所述若干个轨迹点和所述终点组成所述动态障碍物的移动轨迹。
可选的，所述控制模块1030包括：
生成单元1035，用于根据所述移动轨迹生成补偿清洁区域，所述移动轨迹位于所述补偿清洁区域内；
选择单元1036，用于根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择局部补偿清洁策略或者路径跟随补偿清洁策略，其中，所述局部补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述补偿清洁区域进行清洁，所述路径跟随补偿清洁策略用于使所述清洁机器人按照所述移动轨迹进行清洁。
可选的，所述选择单元1036具体用于：
根据所述补偿清洁区域和所述轨迹点的数目计算单位面积轨迹点密度；
判断所述单位面积轨迹点密度是否大于预设的密度阈值；
若判断为是，则选择局部补偿清洁策略；
若判断为否，则选择路径跟随补偿清洁策略。
可选的，所述控制模块1030包括：
定位单元1037，用于确定所述清洁机器人的当前位置；
搜索单元1038，用于搜索所有移动轨迹中的多个轨迹点中距离所述当前位置最近的一个作为目标起点，或者搜索补偿清洁区域距离所述当前位置最近的一处作为目标起点；
补扫单元1039，用于根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人从当前位置移动至所述目标起点，以开始清洁。
可选的，所述补扫单元1039具体用于：
在完成所述基本清洁任务之后，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作；
或者，
中断所述基本清洁任务，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
本发明实施例中，通过该装置的实施例实现了清洁机器人在基本清洁任务的过程中，实时监控其经过的环境的动态障碍物，并记录其经过已清扫区域的动态障碍物，在基本清洁任务完成后，对记录的动态障碍物经过的区域进行补扫操作，同时，按照对应的补偿清洁策略对该区域进行清扫，保证清扫的全面性和完整性。
上面图10和图11从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的清洁机器人的控制装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中清洁机器人进行详细描述。
图12是本发明实施例提供的一种清洁机器人的结构示意图，该清洁机器人500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units，CPU)510(例如，一个或一个以上处理器)和存储器520，一个或一个以上存储应用程序533或数据532的存储介质530(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器520和存储介质530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质530的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对清洁机器人500中的一系列指令操作。更进一步地，处理器510可以设置为与存储介质530通信，在清洁机器人500上执行存储介质530中的一系列指令操作。
清洁机器人500还可以包括一个或一个以上电源540，一个或一个以上有线或无线网络接口550，一个或一个以上输入输出接口560，和/或，一个或一个以上操作系统531，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图12示出清洁机器人结构并不构成对清洁机器人的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种清洁机器人，所述计算机设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行上述各实施例中的所述清洁机器人的控制方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述清洁机器人的控制方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述清洁机器人的控制方法包括：
在所述清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测所述清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物；
若检测到动态障碍物，则记录所述动态障碍物的移动轨迹；
根据所述移动轨迹生成补偿清洁区域，所述移动轨迹位于所述补偿清洁区域内；
根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择对应的补偿清洁策略，其中所述补偿清洁策略包括局部补偿清洁策略和路径跟随补偿清洁策略，所述局部补偿清洁策略用于驱动所述清洁机器人按照所述补偿清洁区域进行清洁，所述路径跟随补偿清洁策略用于驱动所述清洁机器人按照所述移动轨迹进行清洁；
根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作；
其中，所述根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作，包括：确定所述清洁机器人的当前位置；搜索所有移动轨迹中的多个轨迹点中距离所述当前位置最近的一个作为目标起点，或者搜索补偿清洁区域距离所述当前位置最近的一处作为目标起点；根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人从当前位置移动至所述目标起点，以开始清洁。
2.根据权利要求1所述的清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述根据所述移动轨迹生成补偿清洁区域，包括：
获取环境地图，所述环境地图标记有已清洁区域和待清洁区域；
判断所述动态障碍物的移动轨迹是否至少部分位于所述已清洁区域内；
若是，则将所述已清洁区域包含所述动态障碍物的移动轨迹的部分区域标记为补偿清洁区域。
3.根据权利要求1所述的清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述检测所述清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物，包括：
获取关于所述清洁机器人的周边区域的多帧环境探测信息，多帧所述环境探测信息为通过环境探测传感器在不同时刻采集的障碍物数据；
识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的同一障碍物；
确定所述存在位置变化的同一障碍物为动态障碍物。
4.根据权利要求3所述的清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的同一障碍物，包括：
将相邻两帧所述环境探测信息进行比对，并基于比对的结果提取多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据是否属于同一障碍物；
若是，则成功识别多帧所述环境探测信息中存在位置变化的障碍物。
5.根据权利要求4所述的清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据是否属于同一障碍物，包括：
根据所述障碍物数据确定对应的障碍物所占用区域面积；
判断多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物所占用区域面积是否相同；
若判断为是，则多帧所述环境探测信息中存在位置差异的障碍物数据属于同一障碍物。
6.根据权利要求3所述的清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述记录所述动态障碍物的移动轨迹，包括：
分别获取所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息；
按照时间的先后顺序，从所述动态障碍物在多帧所述环境探测信息中的位置信息中确定起点和终点，以及位于所述起点和所述终点之间的若干个轨迹点，所述起点、所述若干个轨迹点和所述终点组成所述动态障碍物的移动轨迹。
7.根据权利要求6所述的清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择局部补偿清洁策略或者路径跟随补偿清洁策略，包括：
根据所述补偿清洁区域和所述轨迹点的数目计算单位面积轨迹点密度；
判断所述单位面积轨迹点密度是否大于预设的密度阈值；
若判断为是，则选择局部补偿清洁策略；
若判断为否，则选择路径跟随补偿清洁策略。
8.根据权利要求1所述的清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作包括：
在完成所述基本清扫任务之后，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作；
或者，
中断所述基本清扫任务，执行所述补偿清洁策略对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作。
9.一种清洁机器人的控制装置，其特征在于，所述清洁机器人的控制装置包括：
检测模块，用于在所述清洁机器人执行基本清扫任务的过程中，检测所述清洁机器人的周边区域内是否存在动态障碍物；
记录模块，用于在检测到动态障碍物时，记录所述动态障碍物的移动轨迹；
控制模块，用于根据所述移动轨迹生成补偿清洁区域，所述移动轨迹位于所述补偿清洁区域内；根据所述移动轨迹和/或所述补偿清洁区域，选择对应的补偿清洁策略，根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作，其中所述补偿清洁策略包括局部补偿清洁策略和路径跟随补偿清洁策略，所述局部补偿清洁策略用于驱动所述清洁机器人按照所述补偿清洁区域进行清洁，所述路径跟随补偿清洁策略用于驱动所述清洁机器人按照所述移动轨迹进行清洁；
其中，所述根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人对所述动态障碍物经过区域进行补偿清洁操作，包括：确定所述清洁机器人的当前位置；搜索所有移动轨迹中的多个轨迹点中距离所述当前位置最近的一个作为目标起点，或者搜索补偿清洁区域距离所述当前位置最近的一处作为目标起点；根据所述补偿清洁策略驱动所述清洁机器人从当前位置移动至所述目标起点，以开始清洁。
10.一种清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述清洁机器人执行如权利要求1-8中任一项所述的清洁机器人的控制方法。
11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的清洁机器人的控制方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518110 1701, building 2, Yinxing Zhijie, No. 1301-72, sightseeing Road, Xinlan community, Guanlan street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province Applicant after: Shenzhen Yinxing Intelligent Group Co.,Ltd. Address before: 518110 Building A1, Yinxing Hi-tech Industrial Park, Guanlan Street Sightseeing Road, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: Shenzhen Silver Star Intelligent Technology Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |