CN112327867A - 自动作业方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动作业方法及系统,包括:作业装置根据获取的周围环境信息,生成周围环境地图信息,周围环境信息包括作业装置的位置;作业装置接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图;作业装置根据环境作业状态地图和周围环境地图信息获取正常作业区域;作业装置根据正常作业区域、自身任务作业区域以及作业装置的位置,生成作业规划;作业装置将周围环境地图信息发送至作业环境监测装置;作业环境监测装置根据周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新。本发明的自动作业方法及系统,通过使用作业环境监测装置作业环境进行感知和识别,来提高自动作业装置的感知范围和识别准确性,提高了作业装置作业的准确性和覆盖能力。

Description

自动作业方法及系统
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,特别涉及一种自动作业方法及系统。
背景技术
随着机器人逐渐趋于高智能化,其对于事物的处理能力也大大增加。在人们的生活中也发挥了多方面的作用,如消毒、防疫、清洁、安防巡逻、迎宾接待、物流配送等。
如清扫机器人等作业装置在提供服务时,存在服务环境(场所)动态变化的情况,对于这种动态变化通常采用清扫机器人等作业装置的局部感知路径规划与跟踪的方法来解决,但因为清扫机器人等作业装置搭载的传感器感知范围有限,并未能及时感知和识别整个作业环境内各个目标的动态变化情况,导致清扫机器人等作业装置无法准确对作业环境内的各区域进行作业,无法及时对所有可作业区域进行作业。
因此,亟需一种自动作业方法及系统来解决上述问题。
发明内容
本发明解决的技术问题在于,提供了一种自动作业方法及系统,能够扩展作业装置的感知范围、使其及时感知环境的可作业状态,然后根据可作业状态及时规划作业任务,提高了作业装置作业的准确性和覆盖能力。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的:
一种自动作业方法,包括:作业装置根据获取的周围环境信息,生成周围环境地图信息,周围环境信息包括作业装置的位置;作业装置接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图,环境作业状态地图包括各区域的作业状态信息;作业装置根据环境作业状态地图和周围环境地图信息获取正常作业区域;作业装置根据正常作业区域、自身任务作业区域以及作业装置的位置,生成作业规划;作业装置将周围环境地图信息发送至作业环境监测装置;作业环境监测装置根据周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新。
在本发明的较佳实施例中,上述作业环境监测装置根据周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新的步骤之后包括:作业环境监测装置获取新增正常作业状态的作业区域;获取任务区域为作业区域的作业装置信息;根据作业装置信息向对应作业装置发送作业提醒信息。
在本发明的较佳实施例中,上述作业装置接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图的步骤之前包括:作业环境监测装置通过安装在作业环境中的固定监控设施获取作业环境的实时目标监控信息;获取作业装置发送的周围环境地图信息;根据实时目标监控信息和/或周围环境地图信息分析识别出作业环境中的各目标信息。
在本发明的较佳实施例中,上述根据实时目标监控信息和/或周围环境地图信息分析识别出作业环境中的各目标信息的步骤包括:作业环境监测装置根据实时目标监控信息和/或周围环境地图信息生成环境作业状态地图,环境作业状态地图包括作业环境中各目标的空间分布信息和/或动态变化信息。
在本发明的较佳实施例中,上述自动作业方法还包括:作业装置在执行作业过程中,通过自身搭载的传感器对任务作业区域的作业质量进行评估;将作业质量发送到作业环境监测装置,以更新作业质量到环境作业状态地图中对应的任务作业区域。
一种自动作业系统,包括:作业环境监测装置和作业装置;作业装置根据获取的周围环境信息,生成周围环境地图信息,周围环境信息包括作业装置的位置;接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图;根据环境作业状态地图和周围环境地图信息获取正常作业区域;根据正常作业区域、自身任务作业区域以及作业装置的位置,生成作业规划;作业环境监测装置接收作业装置发送的周围环境地图信息;根据周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新。
在本发明的较佳实施例中,上述作业环境监测装置获取新增正常作业状态的作业区域;获取任务区域为作业区域的作业装置信息;根据作业装置信息向对应作业装置发送作业提醒信息。
在本发明的较佳实施例中,上述作业环境监测装置通过安装在作业环境中的固定监控设施获取作业环境的实时目标监控信息;获取作业装置发送的周围环境地图信息;根据实时目标监控信息和/或周围环境地图信息分析识别出作业环境中的各目标信息。
在本发明的较佳实施例中,上述作业环境监测装置根据实时目标监控信息和/或周围环境地图信息生成环境作业状态地图,环境作业状态地图包括作业环境中各目标的空间分布信息和/或动态变化信息。
在本发明的较佳实施例中,上述作业装置在执行作业过程中,通过自身搭载的传感器对任务作业区域的作业质量进行评估;将作业质量发送到作业环境监测装置,以更新作业质量到环境作业状态地图中对应的任务作业区。
本发明采用上述技术方案达到的技术效果是:作业环境监测装置通过作业环境的目标数据等信息,构建具有时空属性、动态障碍属性特征的环境作业状态地图,以及时感知作业环境各区域的可作业状态,使作业装置根据环境作业状态地图中各区域的可作业状态,及时规划作业任务,从而提高作业装置作业的准确性和覆盖能力。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明。
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。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例示出的自动作业方法的流程图。
图2为本发明实施例示出的环境作业状态地图更新方法的流程图。
图3为本发明实施例示出的自动作业系统的结构示意图。
图4为本发明实施例示出的自动作业系统中环境作业状态地图的生成示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素,此外,本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
应当理解,尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本文范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语"如果"可以被解释成为"在……时"或"当……时"或"响应于确定"。再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组,但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。因此,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
应该理解的是,虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
需要说明的是,在本文中,采用了诸如S11、S12等步骤代号,其目的是为了更清楚简要地表述相应内容,不构成顺序上的实质性限制,本领域技术人员在具体实施时,可能会先执行S12后执行S11等,但这些均应在本申请的保护范围之内。
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“装置”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“装置”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。
本发明中的作业装置是指通过传感器来感知环境,并通过决策单元作出判断后对外提供作业服务的设备,包括不限于消毒机器人、安防机器人、清扫机器人、物流配送机器人、检疫机器人等。其中,作业装置可以包括传感器、决策单元和作业单元。
在本发明中作业环境监测装置与布置安装在作业环境中的作业装置的数据通过网络进行共享,共享的数据包括但不限于:采集的作业环境中各目标的空间分布信息、动态信息以及环境作业状态地图的作业状态变化信息等。
请参阅图1,其为本发明实施例示出的自动作业方法的流程图。自动作业方法包括以下步骤:
步骤S11:作业装置根据获取的周围环境信息,生成周围环境地图信息,周围环境信息包括作业装置的位置。
作业装置通过自身搭载的传感器来采集作业环境中作业装置周围的环境信息,其中,传感器包括不限于如激光雷达、超声波、红外测距、视觉等传感器。作业装置造对周围的作业环境进行扫描和检测后,根据获取的数据信息建立周围环境地图,然后计算出自动作业装置在周围环境地图中的位置。
步骤S12:作业装置接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图,环境作业状态地图包括各区域的作业状态信息。
具体地,作业装置对周围环境地图中各区域的作业状态进行判断,存在障碍物的区域确认为无法作业区域/无法作业状态,不存在障碍物的区域确认为可作业区域/正常作业状态。
具体地,作业装置接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图,以根据环境作业状态地图,获取作业环境中各区域的可作业状态。环境作业状态地图还包括:作业区域的作业状态、作业质量和作业情况等信息。
在一实施方式中,步骤S12:作业装置接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图,之前包括:作业环境监测装置通过安装在作业环境中的固定监控设施获取作业环境的实时目标监控信息;获取作业装置发送的周围环境地图信息;根据实时目标监控信息和/或周围环境地图信息分析识别出作业环境中的各目标信息。
作业环境监测装置通过安装在作业环境内的至少一台固定监控设施获取作业环境内的实时目标监控信息。其中,固定监控设施可以是对作业环境进行连续实时监控,且能动态识别作业环境中的目标,如视频监控、超声测速雷达、红外感知、毫米波雷达等。
作业环境监测装置利用所获得的作业环境的实时目标监控信息,基于目标识别技术对获取的实时目标监控信息进行识别,识别作业环境中的自动作业装置及其位置。然后利用自动作业装置共享的周围环境地图及自动作业装置的位置信息,计算得到各固定监控设施在作业环境中的位置,或周围环境地图中的固定监控设施在作业环境中的位置。
作业环境监测装置利用所获得的环境实时目标监控信息和作业环境内各自动作业装置自身搭载的传感器扫描得到的周围环境信息/周围环境地图信息,基于目标识别技术和传感器特征识别技术,识别出当前作业环境中的各种目标及其空间位置、动态变化等。作业环境中的目标包括不限于:各种基础设施,如墙、门、电梯等;各种固定设施,如消防栓、办公家具、电脑、打印机、绿植等;各种活动目标,如移动的车辆、人、动物等。
作业环境监测装置通过接收到的周围环境信息/周围环境地图信息、自动作业装置的位置信息、固定监控设施采集的作业环境的实时目标监控信息和识别出的各目标信息构建环境作业状态地图。其中,环境作业状态地图可以采用栅格地图进行描述;记录了作业环境及其中各种目标的在栅格地图上的空间分布信息、环境中目标的动态变化信息,如目标的位置、动作姿态等信息、作业环境中障碍物的动态变化信息等。
作业环境监测装置在构建环境作业状态地图之后,继续通过所获得的作业环境的实时目标监控信息和作业装置采集的周围环境信息,识别作业环境各目标的空间分布和动态信息。然后将各目标的动态变化更新到环境作业状态地图。并将更新后的环境作业状态地图发送到各作业装置,使作业装置及时得知作业环境中动态变化。作业环境监测装置将周围环境地图中各区域的作业状态与环境作业状态地图中各区域的作业状态进行比较,在不一致时,将环境作业状态地图中相应区域的作业状态更新为周围环境地图中的作业状态。
在一实施方式中,上述的环境作业状态地图,在包括安装在作业环境内的固定监控设施和自动作业装置自身搭载的传感器采集数据外,还可以包括其他辅助传感器采集数据。这些辅助传感器主要作用是反馈作业环境中的设备或装置的状态系统和网络状态,如安装在作业环境中的电梯信号传感器,可以了解电梯的运行状态;无线定位传感器,如UWB、蓝牙、WIFI等可以反馈无线网络状态并提供空间位置。设备的开关状态,如门窗的接触传感器、防火门检测传感器等。这些传感器检测到的信息,可以更新环境作业状态地图中的相关信息。
步骤S13:作业装置根据环境作业状态地图和周围环境地图信息获取正常作业区域。
具体地,作业环境中的作业装置(如,消毒机器人、安防机器人和清扫机器人等)通过自身搭载的传感器(包括不限于如激光雷达、超声波、红外测距、视觉等传感器),对于作业环境进行扫描和检测,并建立周边环境地图后,可以通过周边环境地图和环境作业状态地图获取当前作业环境内的正常作业区域。
步骤S14:作业装置根据正常作业区域、自身任务作业区域以及作业装置的位置,生成作业规划。
作业装置根据正常作业区域和自身任务作业区域获取当前作业环境内自身可以进行作业的任务区域,然后根据可以作业的任务区域位置、自身位置等信息生成作业规划,使作业装置自身根据作业规划进行作业。
步骤S15:作业装置将周围环境地图信息发送至作业环境监测装置。
具体地,作业装置在对作业环境进行扫描,根据扫描得到打的数据信息生成周围环境地图信息,然后将周围环境地图信息发送至作业环境监测装置,以使的作业环境监测装置能够及时对环境作业状态地图进行更新。其中,作业装置可以根据周围环境地图信息和自身作业任务区域判断,自身周围是否存在自身可以进行作业的区域;在存在时,及时生成任务规划,并对盖区域进行作业,不存在时,可以及时提醒其它作业装置对变更成为正常作业状态的区域进行作业。如,安防机器人检测到作业环境内某区域的停放的车移开了,但它无法执行清扫任务,所以安防机器人可以将采集到信息发送到作业环境监测装置,作业环境监测装置将信息更新到环境作业状态地图中,使清扫机器人对车辆移开后的区域进行清扫。清扫机器人检测到作业环境内某区域的停放的车移开了,可以根据当前位置等信息及时生成该区域的任务规划,以对该区域进行清扫。
步骤S16:作业环境监测装置根据周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新。
环境作业状态地图的更新方法请参考上述描述,故此不在过多叙述。
在一实施方式中,步骤S16:作业环境监测装置根据周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新,之后包括:作业环境监测装置获取新增正常作业状态的作业区域;获取任务区域为作业区域的作业装置信息;根据作业装置信息向对应作业装置发送作业提醒信息。
根据实时目标监控信息和/或周围环境地图信息分析识别出作业环境中的各目标信息的步骤包括:作业环境监测装置根据实时目标监控信息和/或周围环境地图信息生成环境作业状态地图,环境作业状态地图包括作业环境中各目标的空间分布信息和/或动态变化信息。
在一实施方式中,自动作业方法还包括:作业装置在执行作业过程中,通过自身搭载的传感器对任务作业区域的作业质量进行评估;将作业质量发送到作业环境监测装置,以更新作业质量到环境作业状态地图中对应的任务作业区域。
请参阅图2,其为本发明实施例示出的环境作业状态地图更新方法的流程图。
在一实施方式中,作业环境监测装置、作业装置和/或作业装置都可以对环境作业状态地图进行更新。
其中,作业环境监测装置主要对作业环境进行监控识别后将作业区域的不可作业状态/无法作业状态更新为正常作业状态(即固定监控设施优先对作业环境内的不可作业/无法作业的区域进行扫描识别)。如:大型临时设备(如购买的设备临时存放)占用某区域,导致某区域无法进行清扫。作业环境监测装置通过固定监控设施对该区域进行监控,当这个大型临时设备移开时,作业环境监测装置能及时发现这个动态信息,从而变更环境作业状态地图中的作业状态,以提醒作业装置(清扫机器人)来清扫该区域,从而保证了清扫的服务质量。
作业装置主要在执行任务过程中,对作业环境进行扫描识别,以将作业区域的正常作业状态更新为不可作业状态/无法作业状态(即优先对处于正常作业状态的作业区域进行扫描识别)。如:清扫机器人在清扫过程中,有大型临时设备(如购买的设备临时存放)占用了正常作业状态的作业区域,导致无法进行清扫。作业装置在扫描识别到该大型临时设备后,将该信息发送给作业环境检测装置,以将环境作业状态地图中对应作业区域的作业状态为不可作业状态/无法作业状态。其中,作业装置也可在检测到无法作业区域的障碍物移开时,将信息发送至作业环境监测装置,以对环境作业状态地图中相应区域的作业状态进行变更。
具体地,作业环境监测装置初始化环境作业状态地图等信息,然后作业环境监测装置根据固定监控设施采集的实时目标监控信息获取作业环境中各目标的空间分布信息和动态信息等;作业环境监测装置将空间分布信息和动态信息等更新至环境作业状态地图中,并将环境作业状态地图中的无目标区域的作业状态更新为正常作业状态,有目标区域的作业状态更新为无法作业状态。
具体地,作业装置可根据自身搭载的传感器对周围环境进行感知,建立环境地图。然后将环境地图与环境作业状态地图进行匹配,在检测到环境作业状态地图中的正常作业状态的作业区域被障碍物或其它目标占用时,将环境作业状态地图中对应的区域更新为不可作业状态。而且,能够根据自身所在位置和正常作业状态的作业区域所在位置生成服务作业任务,以进行作业任务调度。
本发明的自动作业方法,通过作业环境监测装置在装在作业环境中的固定设施采集的作业环境的实时目标监控信息、作业装置搭载的传感器采集的周围环境信息和其他辅助传感器采集的信息,构建具有时空属性、动态障碍属性特征的环境作业状态地图。使得作业装置能够感知整个作业环境的动态变化,根据各区域的可作业状态,及时规划作业装置的作业任务。作业装置在执行任务过程中,在检测到正常作业状态的作业区域被目标占用时,可将该信息更新到环境作业状态地图。作业环境监测装置在检测到无法作业区域的目标移开后,及时在环境作业状态地图中将该区域的作业状态更新为正常作业状态,时作业装置及时是对该区域进行作业,从而提高了作业装置作业的准确性和覆盖能力。
请参阅图3和图4,图3为本发明实施例示出的自动作业系统的结构示意图,图4为本发明实施例示出的自动作业系统中环境作业状态地图的生成示意图。该自动作业系统包括:作业环境监测装置10和作业装置20。作业环境监测装置和作业装置能够通过网络共享数据,包括不限于实时目标监控数据、环境地图数据和作业装置的位置数据等。自动作业系统还可以包括安装在作业环境内的其它传感器。
本实施方式的动作业系统可执行上述任一所述的自动作业方法。
下面结合图3和图4对做动作也系统进行具体说明:
作业环境监测装置10:通过安装于作业环境内的固定监控设施,作业装置20自身搭载的传感器和其他辅助传感器来获取作业环境内的数据信息。根据这些单元或传感器获取的数据,通过目标识别、传感器特征识别和多传感器融合的方法,构建具有时空属性、动态障碍属性特征的环境作业状态地图,并可对环境作业状态地图进行实时更新或按周期更新。
固定监控设施安装在作业环境内,可以是对环境连续监控且能动态识别目标,也可以按周期监控,如视频监控、超声测速雷达、红外感知、毫米波雷达等。
作业装置20通过自身搭载的传感器(包括不限于如激光雷达、超声波、红外测距、视觉等传感器),对于作业环境进行扫描和检测,并将获取的作业环境数据信息发送给作业环境监测装置10。
其它辅助传感器主要作用是反馈作业环境中的设备或装置的状态系统和网络状态,如安装在作业环境中的电梯信号传感器,可以了解电梯的运行状态;无线定位传感器,如UWB、蓝牙、WIFI等可以反馈无线网络状态并提供空间位置。设备的开关状态,如门窗的接触传感器、防火门检测传感器等。
处理单元利用所获得的环境实时目标监控数据和作业装置20自身搭载的传感器扫描得到的数据,基于目标识别技术和传感器特征识别技术,识别出当前环境中的各种目标,目标包括不限于各种基础设施,如墙、门、电梯等;各种固定设施,如消防栓、办公家具、电脑、打印机、绿植等;各种活动目标,如移动的车辆、人、动物等。
作业装置20根据作业环境监测装置10发送的环境作业状态地图中各区域的可作业状态,及时规划作业装置20的服务作业任务,并生成作业指令。从而提高了作业装置20作业的准确性和覆盖能力。
具体地,作业装置20通过传感器来感知环境,并通过决策单元作出判断后对外提供作业服务,包括不限于消毒机器人、安防机器人、清扫机器人、物流配送机器人、检疫机器人等。自动作业装置20至少包括传感器、决策单元和作业单元。
作业装置20的传感器通常由环境/目标识别感知传感器、安全传感器和作业传感器组成。环境/目标识别感知传感器是对作业环境进行感知,包括固定设施的识别、移动目标的识别等,包括不限于如激光雷达、超声波、红外测距、视觉、断层检测、等传感器等。安全传感器是用于对作业装置20在作业环境中作业时,防止对作业环境、作业装置20和移动目标产生伤害,包括不限于安全触边传感器、安全激光雷达、红外接近等。或者作业装置20安全状态的传感器,包括不限于倾覆传感器、跌落传感器、非正常打开检测、安全限速传感器等。作业传感器是作业装置20在进行作业过程中,对作业过程进行检测和感知的传感器,如自动消毒设备的消毒液容量检测、消毒效果检测等。作业装置20可通过采用多传感器融合的方法,综合利用这些传感器来完成自动作业。
决策单元是作业装置20的控制核心,决策单元的作用是通过连接作业环境监测装置10和传感器获取的数据,进行作业装置20空间位置计算、作业任务调度和作业质量评估等自动作业控制功能。作业空间的位置计算:通过利用获得的环境实时目标监控数据,基于目标识别技术,识别出当前的作业装置20及其位置。利用作业装置20共享的环境地图及作业装置20的位置信息,计算得到作业环境装置的固定监控设施在作业环境空间中的位置;同时,将作业装置20空间的位置信息发送到作业环境监测装置10,进行环境作业状态地图更新。作业任务调度:即根据环境作业状态地图,实时计算并分解服务作业任务,并下发作业指令到作业单元,使作业装置20进行服务作业。作业质量评估:在作业装置20执行作业过程中,通过传感器,对作业的质量进行评估,如是否执行了作业、作业的效果等,并将作业质量信息发送到作业环境监测装置10,以更新作业质量信息到环境作业状态地图。
本发明的自动作业系统,作业环境监测装置根据自身采集的作业环境的实时目标监控信息、作业装置/作业装置搭载的传感器采集的作业环境信息和其他辅助传感器采集的作业环境的信息,通过目标识别和传感器特征识别等技术,构建具有时空属性、动态障碍属性特征的环境作业状态地图。能够使作业装置根据环境作业状态地图中各区域的可作业状态,及时规划作业装置的作业任务。作业装置/作业装置在执行任务过程中,在检测到正常作业状态的作业区域被目标占用时,可及时将该信息更新到环境作业状态地图。作业环境监测装置通过对作业环境进行目标识别,在无检测到无法作业区域的目标移开后,将该区域的作业状态更新为可作业状态,从而提高了作业装置作业的准确性和覆盖能力,并能使作业装置能够及时对可作业区域进行作业。作业装置在执行任务时,还可以通过传感器对自身的作业质量进行评估。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例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,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,或网络设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,上述实施例及附图是示例性的,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的,不能理解为对本发明的限制,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型和组合,这些简单变型和组合均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动作业方法,其特征在于,所述自动作业方法包括:
作业装置根据获取的周围环境信息,生成周围环境地图信息,所述周围环境信息包括作业装置的位置;
所述作业装置接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图,所述环境作业状态地图包括各区域的作业状态信息;
所述作业装置根据所述环境作业状态地图和周围环境地图信息获取正常作业区域;
所述作业装置根据所述正常作业区域、自身任务作业区域以及作业装置的位置,生成作业规划;
所述作业装置将所述周围环境地图信息发送至所述作业环境监测装置;
所述作业环境监测装置根据所述周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新。
2.如权利要求1所述的自动作业方法,其特征在于,所述作业环境监测装置根据所述周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新的步骤之后包括:
所述作业环境监测装置获取新增正常作业状态的作业区域;
获取任务区域为所述作业区域的作业装置信息;
根据所述作业装置信息向对应作业装置发送作业提醒信息。
3.如权利要求1所述的自动作业方法,其特征在于,所述作业装置接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图的步骤之前包括:
所述作业环境监测装置通过安装在作业环境中的固定监控设施获取作业环境的实时目标监控信息;
获取所述作业装置发送的所述周围环境地图信息;
根据所述实时目标监控信息和/或周围环境地图信息分析识别出所述作业环境中的各目标信息。
4.如权利要求3所述的自动作业方法,其特征在于,根据所述实时目标监控信息和/或周围环境地图信息分析识别出所述作业环境中的各目标信息的步骤包括:
所述作业环境监测装置根据所述实时目标监控信息和/或周围环境地图信息生成环境作业状态地图,所述环境作业状态地图包括所述作业环境中各目标的空间分布信息和/或动态变化信息。
5.如权利要求1所述的自动作业方法,其特征在于,所述自动作业方法还包括:
所述作业装置在执行作业过程中,通过自身搭载的传感器对任务作业区域的作业质量进行评估;
将所述作业质量发送到所述作业环境监测装置,以更新所述作业质量到所述环境作业状态地图中对应的任务作业区域。
6.一种自动作业系统,其特征在于,所述自动作业系统包括:作业环境监测装置和作业装置;
作业装置根据获取的周围环境信息,生成周围环境地图信息,所述周围环境信息包括作业装置的位置;接收作业环境监测装置发送的环境作业状态地图;根据所述环境作业状态地图和周围环境地图信息获取正常作业区域;根据所述正常作业区域、自身任务作业区域以及作业装置的位置,生成作业规划;
所述作业环境监测装置接收所述作业装置发送的所述周围环境地图信息;根据所述周围环境地图信息对环境作业状态地图进行更新。
7.如权利要求6所述的自动作业系统,其特征在于,所述作业环境监测装置获取新增正常作业状态的作业区域;
获取任务区域为所述作业区域的作业装置信息;
根据所述作业装置信息向对应作业装置发送作业提醒信息。
8.如权利要求6所述的自动作业系统,其特征在于,所述作业环境监测装置通过安装在作业环境中的固定监控设施获取作业环境的实时目标监控信息;
获取所述作业装置发送的所述周围环境地图信息;
根据所述实时目标监控信息和/或周围环境地图信息分析识别出所述作业环境中的各目标信息。
9.如权利要求8所述的自动作业系统,其特征在于,所述作业环境监测装置根据所述实时目标监控信息和/或周围环境地图信息生成环境作业状态地图,所述环境作业状态地图包括所述作业环境中各目标的空间分布信息和/或动态变化信息。
10.如权利要求6所述的自动作业系统,其特征在于,所述作业装置在执行作业过程中,通过自身搭载的传感器对任务作业区域的作业质量进行评估;
将所述作业质量发送到所述作业环境监测装置,以更新所述作业质量到所述环境作业状态地图中对应的任务作业区。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108594825A (zh) * 2018-05-31 2018-09-28 四川斐讯信息技术有限公司 基于深度相机的扫地机器人控制方法及系统
CN109602338A (zh) * 2018-11-26 2019-04-12 深圳乐动机器人有限公司 一种清洁地面的方法、扫地机器人及拖地机器人
CN109696888A (zh) * 2017-10-24 2019-04-30 苏州宝时得电动工具有限公司 作业区域智能设备控制方法、装置、存储介质和系统
CN109885060A (zh) * 2019-01-18 2019-06-14 丰疆智能科技研究院(常州)有限公司 路径管理系统及其管理方法
CN111300409A (zh) * 2020-02-16 2020-06-19 上海柴孚机器人有限公司 一种工业机器人路径规划方法
CN111948987A (zh) * 2020-07-10 2020-11-17 珠海市一微半导体有限公司 一种联网控制方法、家居系统、服务器以及清洁机器人

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109696888A (zh) * 2017-10-24 2019-04-30 苏州宝时得电动工具有限公司 作业区域智能设备控制方法、装置、存储介质和系统
CN108594825A (zh) * 2018-05-31 2018-09-28 四川斐讯信息技术有限公司 基于深度相机的扫地机器人控制方法及系统
CN109602338A (zh) * 2018-11-26 2019-04-12 深圳乐动机器人有限公司 一种清洁地面的方法、扫地机器人及拖地机器人
CN109885060A (zh) * 2019-01-18 2019-06-14 丰疆智能科技研究院(常州)有限公司 路径管理系统及其管理方法
CN111300409A (zh) * 2020-02-16 2020-06-19 上海柴孚机器人有限公司 一种工业机器人路径规划方法
CN111948987A (zh) * 2020-07-10 2020-11-17 珠海市一微半导体有限公司 一种联网控制方法、家居系统、服务器以及清洁机器人

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