CN112790668B - 清洁机器人控制方法、清洁机器人及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁机器人控制方法、清洁机器人及存储介质，清洁机器人包括边扫，边扫包括若干边扫毛束，每一边扫毛束包含软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料。该控制方法包括：在接收到清洁指令时，采集清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及边扫的当前控制信息，其中，地面信息包括地面材质和地面平整度，或者地面材质和地面角度；根据地面材质计算出边扫的最佳控制信息；根据当前控制信息和最佳控制信息，计算出调整信息，并基于调整信息对施加于边扫的边扫毛束上的压电值进行调整。该控制方法降低清洁对物体的损伤，同时也提高了清洁效率，提升用户的使用体验。

Description

清洁机器人控制方法、清洁机器人及存储介质

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控制方法、清洁机器人及存储介质。

背景技术

随着智能科技的发展，各种类型的智能家居家电进入人们的日常生活，尤其是清洁机器人的使用，代替人工实现扫地的家务劳动，大大解放了人们的双手，节省了时间。

目前的清洁机器人的边扫都是使用固定扫刷，而这种固定的扫刷，清洁角度固定和制造扫刷的材料硬度也是固定的，或者有调整角度的边扫刷，到但是其也是采用机械结构的调整方式调整角度，而增加机械结构，就需要增加产品的整体体积和改变原有的结构布局，并且固定硬度的扫刷对不同物质的物体进行清扫时，会存在不同的损伤。而为了避清扫对物体的损伤，在调整角度时，会避免扫刷与物体的紧密接触，这样就会降低了清洁的程度，需要多次清洁，大大降低了清洁效率。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有的清洁机器人通过机械结构的调整方式调整边扫后，边扫与清洁区接触不够紧密，导致清洁效率较低的技术问题。

本发明第一方面提供了一种清洁机器人控制方法，所述清洁机器人包括边扫，所述边扫包括若干边扫毛束，每一所述边扫毛束包含软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料，所述清洁机器人控制方法包括：

在接收到清洁指令时，采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及所述边扫的当前控制信息，其中，所述地面信息包括地面材质和地面平整度，或者地面材质和地面角度；

根据所述地面材质计算出所述边扫的最佳控制信息；

根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息，并基于所述调整信息对施加于所述边扫的边扫毛束上的压电值进行调整。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及所述边扫的当前控制信息包括：

通过所述清洁指令控制所述清洁机器人中的图像传感器获取其所在的清洁区域的地面的第一图像数据；

通过预置的目标检测算法，提取所述第一图像数据中的所有目标信息，并对所有所述目标信息进行物质的识别，得到所述地面的地面材质和地面平整度或者地面材质和地面角度，其中，所述地面材质包括物质名称和物质类别；

基于所述清洁指令，通过所述边扫毛束上的反馈点读取所述边扫中各边扫毛束的第一反馈信号；

根据各边扫毛束的第一反馈信号计算出所述边扫的当前清洁角度和所述边扫毛束的当前硬度。

可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息包括：

根据所述清洁指令控制所述清洁机器人中的传感器采集其所在的清洁区域的地面上的光路的投影区域的第二图像数据和所述投影区域的投影角度；

提取所述第二图像数据中的纹理信息，基于所述纹理信息确定所述地面的地面材质；

根据所述投影角度计算出所述地面的地面平整度或者地面角度。

可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述根据所述地面信息计算出所述边扫的最佳控制信息包括：

根据所述物质名称和物质类别，从预置物体查询表中查询出相应的数值，其中所述数值包括所述边扫的最佳清洁角度和所述边扫毛束的最佳硬度。

可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息，并基于所述调整信息对施加于所述边扫上的压电值进行调整包括：

根据所述当前清洁角度和所述最佳清洁角度，计算出所述边扫的清洁角度的第一调整信号，并基于所述第一调整信号确定对应的驱动电压；

根据所述当前硬度和所述最佳硬度，计算出所述边扫毛束的硬度的第二调整信号，并基于所述第二调整信号确定对应的驱动电流；

根据预设的边扫控制方式，将所述驱动电压和驱动电流施加到所述边扫毛束中的电信号施加点上，调整所述边扫的清洁角度和所述边扫毛束的硬度。

可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述预设的边扫控制方式为每输入单位电压，所述边扫的角度变化N的单位的角度；每输入单位电流，所述边扫毛束的硬度变化M个单位的布氏硬度，其中N和M均为大于0的整数。

可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，在所述根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息，并基于所述调整信息对施加于所述边扫上的压电值进行调整之后，还包括：

采集所述边扫毛束的反馈点输出的模拟信号，并对所述模拟信号放大后识别出调整后的驱动电压和驱动电流；

判断调整后的驱动电压和驱动电流是否满足所述地面材质对应的清洁条件；

若不满足，则对所述驱动电压和驱动电流进行调整，得到实际驱动电压和实际驱动电流，并基于所述实际驱动电压和实际驱动电流对施加于所述边扫上的压电值进行调整。

本发明第二方面提供了一种清洁机器人，所述清洁机器人包括：

边扫，其中，所述边扫包括若干边扫毛束，每一所述边扫毛束包含软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料；

物质及纹理识别模块，用于在接收到清洁指令时，采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及所述边扫的当前控制信息，其中，所述地面信息包括地面材质和地面平整度，或者地面材质和地面角度；

控制模块，用于根据所述地面信息计算出所述边扫的最佳控制信息；以及根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息；

驱动模块，用于基于所述调整信息对施加于所述边扫的边扫毛束上的压电值进行调整。

可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，所述物质及纹理识别模块包括：

第一采集单元，用于通过所述清洁指令控制述清洁机器人中的图像传感器获取其所在的清洁区域的地面的第一图像数据；

第一识别单元，用于通过预置的目标检测算法，提取所述第一图像数据中的所有目标信息，并对所有所述目标信息进行物质的识别，得到所述地面的地面材质和地面平整度或者地面材质和地面角度，其中，所述地面材质包括物质名称和物质类别；

第一读取单元，用于基于所述清洁指令，通过所述边扫毛束上的反馈点读取所述边扫中各边扫毛束的第一反馈信号；

第一计算单元，用于根据各边扫毛束的第一反馈信号计算出所述边扫的当前清洁角度和所述边扫毛束的当前硬度。

可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述物质及纹理识别模块还包括：

第二采集单元，用于根据所述清洁指令控制设于所述清洁机器人上的传感器采集其所在的清洁区域的地面上的光路的投影区域的第二图像数据和所述投影区域的投影角度；

第二识别单元，用于提取所述第二图像数据中的纹理信息，基于所述纹理信息确定所述地面的地面材质；以及根据所述投影角度计算出所述地面的地面平整度或者地面角度。

可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，所述控制模块包括：

查询单元，用于根据所述物质名称和物质类别，从预置物体查询表中查询出相应的数值，其中所述数值包括所述边扫的最佳清洁角度和所述边扫毛束的最佳硬度。

可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述控制模块还包括：

电压计算单元，用于根据所述当前清洁角度和所述最佳清洁角度，计算出所述边扫的清洁角度的第一调整信号，并基于所述第一调整信号确定对应的驱动电压；

电流计算单元，用于根据所述当前硬度和所述最佳硬度，计算出所述边扫毛束的硬度的第二调整信号，并基于所述第二调整信号确定对应的驱动电流；

所述驱动模块，用于根据预设的边扫控制方式，将所述驱动电压和驱动电流施加到所述边扫毛束中的电信号施加点上，调整所述边扫的清洁角度和所述边扫毛束的硬度。

可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，所述预设的边扫控制方式为每输入单位电压，所述边扫的角度变化N的单位的角度；每输入单位电流，所述边扫毛束的硬度变化M个单位的布氏硬度，其中N和M均为大于0的整数。

可选的，在本发明第二方面的第六种实现方式中，所述清洁机器人还包括调整模块，其具体用于：

采集所述边扫毛束的反馈点输出的模拟信号，并对所述模拟信号放大后识别出调整后的驱动电压和驱动电流；

判断调整后的驱动电压和驱动电流是否满足所述地面材质对应的清洁条件；

若不满足，则对所述驱动电压和驱动电流进行调整，得到实际驱动电压和实际驱动电流，并基于所述实际驱动电压和实际驱动电流对施加于所述边扫上的压电值进行调整。

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，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互联；

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控制方法。

本发明提供的技术方案中，通过采用由软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料制成的边扫毛刷，然后基于采集到的清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及边扫的当前控制信息，根据地面信息中的地面材质和地面平整度或者地面材质和地面角度计算出边扫的最佳控制信息，据当前控制信息和最佳控制信息，计算出调整信息，并基于调整信息对施加于边扫上的压电值进行调整，基于地面的地面材质、地面平整度和地面角度计算边扫的清洁控制信息，这样不仅实现了边扫的可调整，还实现了边扫清洁控制信息根据不同的清扫物体进行相应的调整，大大提升的清洁机器人的通用性，并且还能降低清洁对物体的损伤，同时也提高了清洁效率，提升用户的使用体验。

附图说明

图1为本发明第一个实施例提供的清洁机器人控制方法的流程图；

图2为本发明第二个实施例提供的清洁机器人控制方法的流程图；

图3为本发明提供的边扫毛束的未施加驱动信号的状态示意图；

图4为本发明提供的边扫毛束的施加驱动信号的状态示意图；

图5为本发明提供的边扫的未施加驱动信号的状态示意图；

图6为本发明提供的边扫的施加驱动信号的状态示意图；

图7为本发明第三个实施例提供的清洁机器人控制方法的流程图；

图8为本发明实施例中清洁机器人的第一种结构示意图；

图9为本发明实施例中清洁机器人的第二种结构示意图；

图10为本发明实施例中清洁机器人的第三种结构示意图；

图11为本发明实施例中清洁机器人的一种实施例示意图。

具体实施方式

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。

本发明实施例提供了一种清洁机器人控制方法、清洁机器人及存储介质，主要是通过对使用可控制材料制造的边扫进行控制，以实现边扫的可控制，并与清洁地面或者物体紧密接触，同时还控制边扫的硬度，以实现无损伤清洁，具体的通过采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面材质、地面平整度和地面角度以及所述边扫的当前控制信息，根据地面材质、地面平整度和地面角度计算出所述边扫的最佳控制信息，根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息，并基于所述调整信息对施加于所述边扫上的压电值进行调整，从而实现边扫的可控，解决了现有技术中边扫的角度不易调整带来某些场景下清洁力度不够，边扫硬度不能调整，在清洁某些特殊材料的时候容易造成一定程度的损伤的问题，也提升了用户对清洁机器人的使用体验感。

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控制方法的一个实施例包括：

101、在接收到清洁指令时，采集清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及边扫的当前控制信息；

其中，所述地面信息包括地面材质以及地面平整度或者地面角度；在该步骤中，可以理解的是，本发明的执行主体可以为清洁机器人，具体是哪种类型的清洁机器人此处不做限定。本发明实施例以清洁机器人为执行主体为例进行说明，该清洁机器人包括行驶驱动装置、若干组传感器、陀螺仪和边扫，其中这里的边扫包括多个边扫毛束组成，每一边扫毛束包含软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料，通过施加电信号来实现对材料的弯曲角度和硬度进行控制，其中若干组传感器分别设置在清洁机器人的前端和后端，主要用于采集清洁区域的地面信息，甚至还可以采集清洁机器人上的边扫的控制信息，这里的控制信息可理解为控制所述边扫的边扫毛束的控制指令，例如电压信号和电流信号等等。

在本实施例中，通过设置于清洁机器人上的传感器采集所述清洁区域的地面的纹理信息，基于纹理信息确定地面材质和地面平整度，同时通过陀螺仪计算出清洁机器人与地面的角度，从而确定地面角度。

进一步的，通过传感器读取边扫的控制信息，其中，传感器设置在边扫上，采集其实时的电压信息和电流信息，在实际应用中，该传感器可以设置为反馈性质的传感器，通过该传感器定时将采集到的电压信息和电流信息进行上报，以便后续的控制参考。

需要说明的是，软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料为介电弹性材料(dielectricelastomer DE)，该材料能够在外部电场应力的作用下产生大幅度形变化。

102、根据地面信息计算出边扫的最佳控制信息；

在本实施例中，通过地面信息中的地面材质确定边扫的控制规律，然后基于当前的地面平整度和地面角度计算出清洁机器人的边扫的最佳清洁角度以及边扫的最佳控制信息。

进一步的，在计算最佳控制信息时，还包括确定地面材质的最大承受损伤的极限值，基于极限值对基于地面材料等信息计算出的最佳控制信息进行调整，以得到最终的控制信息。

优选的，基于极限值适当地降低最佳控制信息中的硬度值，同时将边扫的角度增大一些，从而将边扫与地面接触紧密一些，以得到提高清洁的程度，从而提高清洁效率。

103、根据当前控制信息和最佳控制信息，计算出调整信息，并基于调整信息对施加于边扫上的压电值进行调整。

该步骤中，具体的是比较当前控制信息与最佳控制信息之间的差异，基于差异确定计算出对应的调整信息，其中调整信息应当是电压差值和电流差值，若电压差值和电流差值大于零，则在原有电压和电流的基础上，补充电压差值和电流差值大小的电压和电流，以实现对边扫进行调整；若电压差值和电流差值为附属，则在原有的电压和电流的基础上，降低电压和电流，具体的在控制电压和电流时，具体可以通过控制清洁机器人上的边扫的驱动电路的负载以实现对边扫施加电压的增加和减少。

在实际应用中，具体是对边扫上的边扫毛束的单独电压进行控制，即是在边扫毛束上的两端的电极上施加电压和电流控制其弯曲和硬度。具体的，边扫毛束上是可以设置有两种控制方式，一种是保持原有的控制信息的驱动电路，另一种的调整电路，调整电路主要是根据计算到的调整信息对原有的控制信息进行调整，以实现边扫毛束适应当前的清扫环境或者物体。

进一步的，对于当前控制信息可以分为存在驱动电压和电流，以及无信号输入，其中对于无信号输入的情况直接按照计算到的最佳控制信息进行控制边扫毛束，具体是通过输入电压控制角度的变化，输入电流控制硬度。

本发明实施例中，根据地面信息中的地面材质以及地面平整度或者地面材质和地面角度计算出边扫的最佳控制信息，据当前控制信息和最佳控制信息，计算出调整信息，并基于调整信息对边扫进行调整，基于地面的地面材质和地面平整度或者地面材质和地面角度计算边扫的清洁控制信息，这样不仅实现了边扫的可调整，还实现了边扫清洁控制信息根据不同的清扫物体进行相应的调整，大大提升的清洁机器人的通用性，并且还能降低清洁对物体的损伤。

请参阅图2，本发明实施例中清洁机器人控制方法的第二个实施例，该清洁机器人控制方法，该方法具体包括以下步骤：

201、通过清洁指令控制清洁机器人中的图像传感器获取其所在的清洁区域的地面的第一图像数据；

在本实施例中，这里的清洁指令为清洁机器人在启动时，产生的初始化信号，通过初始化信号控制清洁机器人上的所有采集单元初始化，并保持持续工作的状态，尤其是图像传感器，基于图像传感器实时采集清洁机器人每经过的区域的地面信息，具体是通过拍摄的方式获取到图像数据，然后在基于图像识别技术对图像数据进行识别，具体是识别其中的纹理信息，基于纹理信息来确定地面材质。

在实际应用中，对于采集图像数据的过程中，具体还包括检测所述清洁机器人是否进入清洁区域，当接入清洁区域时，启动所述图像传感器实时采集清洁机器人在清洁区域中的第一图像数据，然后将第一图像数据发送至清洁机器人的图像处理器中进行图像的识别处理，以得到目标信息，进一步的执行步骤202，进行纹理信息的识别。

202、通过预置的目标检测算法，提取第一图像数据中的所有目标信息，并对所有目标信息进行物质的识别，得到地面的地面材质和地面平整度、或者地面材质和地面角度；

在该步骤中，所述地面材质包括物质名称和物质类别，通过图像处理器提取目标信息，例如地面，进一步的，还可以对地面进行分类识别，针对不同的色彩区域或者纹理区域进行分类，然后在对每一类的地面进行纹理信息的识别，然后根据识别的结果从预设的材质表格中进行匹配，得到地面材质。

在本实施例中，在识别出地面材质后，还通过陀螺仪或者是图像的深景前景识别算法确定地面平整度和地面角度。

在实际应用中，对于地面材质、地面平整度和地面角度还可以通过光路投影的方式采集分析得到，具体的：

根据所述清洁指令控制所述清洁机器人中的传感器采集其所在的清洁区域的地面上的光路的投影区域的第二图像数据和所述投影区域的投影角度；

提取所述第二图像数据中的纹理信息，基于所述纹理信息确定所述地面的地面材质；

根据所述投影角度计算出所述地面的地面平整度或者地面角度。

203、基于清洁指令，通过边扫毛束上的反馈点读取边扫中各边扫毛束的第一反馈信号；

204、根据各边扫毛束的第一反馈信号计算出边扫的当前控制信息；

在本实施例中，所述当前控制信息包括所述边扫的当前清洁角度和所述边扫毛束的当前硬度；在实际应用中，通过陀螺仪采集所述清洁机器人边扫的当前清洁角度，而对于边扫毛束的硬度具体通过设置在边扫毛束上的反馈节点来进行检测识别，具体的该反馈节点可以是一些电阻或者是电流/电压传感器之类的器件，通过这些器件来实时监控其边扫毛束上施加的电压或者电流，并形成第一反馈信号，发送至清洁机器人的控制器上进行分析处理，得到当前控制信息。

205、根据地面材质以及地面平整度或者地面材质地面角度计算出边扫的最佳控制信息；

在该步骤中，具体是通过根据所述物质名称和物质类别，从预置物体查询表中查询出相应的数值，其中所述数值包括所述边扫的最佳清洁角度和所述边扫毛束的最佳硬度。

206、根据当前控制信息和最佳控制信息，计算出调整信息，并基于调整信息对施加于边扫上的压电值进行调整。

在本实施例中，对于地面材质的识别具体是识别出地面材质的物质名称和物质类别，优选的，通过地面的纹理信息从预设的表格中匹配出对应的物质名称和物质类别，基于物质名称和物质类别确定对应的控制规律，基于控制规律确定对应调整信息的计算规则，从而计算出与当前地面的材质等信息对应的调整信息，具体的边扫的线束的硬度和弯曲的角度，具体的实现步包括：

根据所述当前清洁角度和所述最佳清洁角度，计算出所述边扫的清洁角度的第一调整信号，并基于所述第一调整信号确定对应的驱动电压；

根据所述当前硬度和所述最佳硬度，计算出所述边扫毛束的硬度的第二调整信号，并基于所述第二调整信号确定对应的驱动电流；

根据预设的边扫控制方式，将所述驱动电压和驱动电流施加到所述边扫毛束中的电信号施加点上，调整所述边扫的清洁角度和所述边扫毛束的硬度，所述预设的边扫控制方式为每输入单位电压，所述边扫的角度变化N的单位的角度；每输入单位电流，所述边扫毛束的硬度变化M个单位的布氏硬度，其中N和M均为大于0的整数。

在实际应用中，对于可控制材料的边扫毛束的控制原理如下，图3为在无控制信息输入时边扫毛束的状态，即是在正常情况下/初始化之后的情况下，无电信号输入，硬度和角度保持常态，该常态可以理解为是上一次控制的角度和硬度，也可以是最原始的笔直状态，图3中为边扫毛束在笔直状态下的示意图，当施加电压和电流之后，可控制材料本身的软硬度和角度会发生变化，如图4所示，为单条边数线束在施加电信号后的形变示意图。

当将边扫毛束形成边扫后，多个边扫毛束保持笔直状态，在实际应用中，所有的边扫毛束可以采用单独控制的方式进行控制，也可以通过一个驱动单元进行整体控制，若使用一个驱动单元时，施加电控之后的角度，其中包括软硬度根据施加电信号不同也有所变化，具体如图5和6所示。

本发明实施例中，根据清洁机器人所经过的地面的地面材质、地面平整度和地面角度来计算出边扫毛束的最佳角度和硬度，从而实现边扫与地面环境的实时匹配，保证边扫清洁时与地面的紧密接触，同时也保证清洁无损伤的进行，大大提高了清洁的体验和清洁的效率。

在本实施例中，如图7所示，为本申请提供的第三个实施例，其中所述清洁机器人具体包括物质及纹理识别单元、控制单元、逻辑驱动单元、边扫毛束，基于该硬件结构的清洁机器人的控制方法，其实现步骤如下：

301、物质及纹理识别单元对清扫的地面材质及平整度、角度做识别判断，输出识别结果；

在该步骤中，其物理及纹理识别单元具体是通过图像传感器和/或光路投影器件进行当前环境的图像数据的采集，然后对图像数据进行分析，得出物质类别，优选的，本申请中可以采用以下算法对图像进行分析：Faster R-CNN，ION，HyperNet，SDP-CRC，YOLO，G-CNN，SSD。

在本实施例中，物质及纹理识别单元采用光路投影器件采集图像数据时，具体根据光路投影器件产生的光路，采集其光路的投影区域中的图像数据以及地面的角度，从而实现对清扫的地面材质及平整度、角度做识别判断，得到识别结果，然后发送给控制单元。

302、将识别结果传输给控制单元，控制单元对识别结果进行归类、过滤、处理之后计算出最佳的边扫清洁角度及边扫毛束的硬度；

该步骤中，控制单元可以通过比较查找的方式来确定清洁角度和硬度，具体的根据后台云数据存贮的物体查表得出相应的数值，然后基于查询到的数据结合当前的边扫毛束的控制信息计算出调整信息，即是清洁角度和硬度。

在实际应用中，对于调整信息的计算还可以通过改进算法在本地实时处理计算出最佳的边扫清洁角度及边扫毛束的硬度。

303、将角度及硬度发送给逻辑驱动单元，逻辑驱动单元把角度及硬度转换成驱动信号；

该步骤中，驱动信号分成两类：角度控制和硬度控制驱动。

304、将驱动信号加载到边扫毛束，边扫毛束产生一定的角度，并形成相应的硬度和角度。

在本实施例中，逻辑驱动单元和接口同时做在PCB板上面，接口上面对一根线束提供接触点(电信号施加点和反馈点)。在转换驱动信号时具体根据一下规律进行转换计算：输入1V电压，弯曲10度/输入2v电压弯曲20度；输入1A电流硬度10HB/输入2A电流硬度20HB。

在实际应用中，对于边扫毛束并不一定会随时初始化保持笔直状态，为了适应清洁机器人在清洁完一个区域后马上进入另一个区域进行清洁的情况，本实施例还提供了反馈节点，该反馈节点是设置在边扫毛束上的，边扫毛束反馈信号的方式为:通过一根线束中间的一个反馈点，这个反馈点输出模拟信号(电压或电流)，信号被放大之后输入或者可以直接输入到逻辑处理单元识别处理，之后上报。

具体的，采集所述边扫毛束的反馈点输出的模拟信号，并对所述模拟信号放大后识别出调整后的驱动电压和驱动电流；

判断调整后的驱动电压和驱动电流是否满足所述地面材质对应的清洁条件；

若不满足，则对所述驱动电压和驱动电流进行调整，得到实际驱动电压和实际驱动电流，并基于所述实际驱动电压和实际驱动电流对施加于所述边扫上的压电值进行调整。

即是边扫毛束可产生反馈信号，把最终实际形成的角度和硬度通过逻辑驱动单元反馈给控制单元，控制单元可根据反馈信号对实际控制信号做实时调整。

综上，通过采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面材质、地面平整度和地面角度以及所述边扫的当前控制信息，根据地面材质和地面平整度或者地面材质和地面角度计算出所述边扫的最佳控制信息，根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息，并基于所述调整信息对施加于所述边扫上的压电值进行调整。

在实际应用中，根据当前控制信息中的硬度与最佳控制信息中的硬度进行比对，若最佳的硬度比当前的硬度小，则说明地面材质比较容易受损，需要将边扫毛束的施加电流向硬度变软的方向调整，而清洁角度可以直接根据最佳清洁角度进行调整，当然，也可以通过基于当前清洁角度和最佳清洁角度的比对结果来调整差值。

通过上述方法的实施，相对于现有技术来说，应用了可控制材料在清洁机器人的边扫，通过计算出实时环境中的边扫控制信息对应的电压或者电流，施加不同的电压和电流用来改变边扫的对地角度，以提高清洁效率，同时施加电压和电流改变边扫的软硬度和清洁角度，以减小对特殊材质清洁面的损伤。这样的方式，不仅解决现有的清洁机器人通过机械结构的调整方式调整边扫后，边扫与清洁区接触不够紧密，导致清洁效率较低的问题，还提升了用户对清洁机器人进行地面清洁时的使用体验。

上面对本发明实施例中清洁机器人控制方法进行了描述，下面对本发明实施例中清洁机器人进行描述，请参阅图8，本发明实施例中清洁机器人一个实施例包括：

边扫801，其中，所述边扫801包括若干边扫毛束，每一所述边扫毛束包含软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料；

物质及纹理识别模块802，用于在接收到清洁指令时，采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及所述边扫的当前控制信息，其中，所述地面信息包括地面材质以及地面平整度或者地面角度；

控制模块803，用于根据所述地面信息计算出所述边扫的最佳控制信息；以及根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息；

驱动模块804，用于基于所述调整信息对施加于所述边扫上的压电值进行调整。

本发明实施例中，通过使用由可控制材料制成的边扫，然后基于采集到的清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及边扫的当前控制信息，根据地面信息中的地面材质、地面平整度和地面角度计算出边扫的最佳控制信息，据当前控制信息和最佳控制信息，计算出调整信息，并基于调整信息对施加于边扫上的压电值进行调整，基于地面的地面材质以及地面平整度或者地面材质和地面角度计算边扫的清洁控制信息，这样不仅实现了边扫的可调整，还实现了边扫清洁控制信息根据不同的清扫物体进行相应的调整，大大提升的清洁机器人的通用性，并且还能降低清洁对物体的损伤，同时也提高了清洁效率，提升用户的使用体验。

请参阅图9，本发明实施例中清洁机器人的另一个实施例包括：

由可控制材料制成的边扫801，其中，所述边扫801包括若干边扫毛束8011；

物质及纹理识别模块802，用于在接收到清洁指令时，采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及所述边扫的当前控制信息，其中，所述地面信息包括地面材质以及地面平整度或者地面角度；

控制模块803，用于根据所述地面信息计算出所述边扫的最佳控制信息；以及根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息；

驱动模块804，用于基于所述调整信息对施加于所述边扫上的压电值进行调整。

在本实施例中，所述物质及纹理识别模块802包括：

第一采集单元8021，用于通过所述清洁指令控制所述清洁机器人中的图像传感器获取其所在的清洁区域的地面的第一图像数据；

第一识别单元8022，用于通过预置的目标检测算法，提取所述第一图像数据中的所有目标信息，并对所有所述目标信息进行物质的识别，得到所述地面的地面材质和地面平整度、或者地面材质和地面角度，其中，所述地面材质包括物质名称和物质类别；

第一读取单元8023，用于基于所述清洁指令，通过所述边扫毛束上的反馈点读取所述边扫中各边扫毛束的第一反馈信号；

第一计算单元8024，用于根据各边扫毛束的第一反馈信号计算出所述边扫的当前控制信息，其中所述当前控制信息包括所述边扫的当前清洁角度和所述边扫毛束的当前硬度。

在本实施例中，所述物质及纹理识别模块802还包括：

第二采集单元8025，用于根据所述清洁指令控制所述清洁机器人中的传感器采集其所在的清洁区域的地面上的光路的投影区域的第二图像数据和所述投影区域的投影角度；

第二识别单元8026，用于提取所述第二图像数据中的纹理信息，基于所述纹理信息确定所述地面的地面材质；以及根据所述投影角度计算出所述地面的地面平整度或者地面角度。

在本实施例中，所述控制模块803包括：

查询单元8031，用于根据所述物质名称和物质类别，从预置物体查询表中查询出相应的数值，其中所述数值包括所述边扫的最佳清洁角度和所述边扫毛束的最佳硬度。

在本实施例中，所述控制模块803还包括：

电压计算单元8032，用于根据所述当前清洁角度和所述最佳清洁角度，计算出所述边扫的清洁角度的第一调整信号，并基于所述第一调整信号确定对应的驱动电压；

电流计算单元8033，用于根据所述当前硬度和所述最佳硬度，计算出所述边扫毛束的硬度的第二调整信号，并基于所述第二调整信号确定对应的驱动电流；

所述驱动模块804，用于根据预设的边扫控制方式，将所述驱动电压和驱动电流施加到所述边扫毛束中的电信号施加点上，调整所述边扫的清洁角度和所述边扫毛束的硬度。

在本实施例中，所述预设的边扫控制方式为每输入单位电压，所述边扫的角度变化N的单位的角度；每输入单位电流，所述边扫毛束的硬度变化M个单位的布氏硬度，其中N和M均为大于0的整数。

在本实施例中，所述清洁机器人还包括调整模块805，其具体用于：

采集所述边扫毛束的反馈点输出的模拟信号，并对所述模拟信号放大后识别出调整后的驱动电压和驱动电流；

判断调整后的驱动电压和驱动电流是否满足所述地面材质对应的清洁条件；

若不满足，则对所述驱动电压和驱动电流进行调整，得到实际驱动电压和实际驱动电流，并基于所述实际驱动电压和实际驱动电流对施加于所述边扫上的压电值进行调整。

在实际应用中，对于上述提供的清洁机器人还可以通过图10中的结构来实现，具体的清洁机器人包括物质及纹理识别单元901、控制单元902、逻辑驱动单元903、边扫毛束904，其中：

物质及纹理识别单元901，用于对清扫的地面材质及平整度、角度做识别判断，把数据传输给控制单元902，控制单元902对数据进行收集、过滤、处理之后计算出最佳的边扫清洁角度及边扫毛束的硬度，然后把角度及硬度数据发送给逻辑驱动单元903，逻辑驱动单元903把以上数据转换成驱动信号加载到边扫毛束904，边扫毛束904产生一定的角度，并形成相应的硬度，具体如图5和6所示。

以上驱动信号分成两类：角度控制和硬度控制驱动。

边扫毛束可产生反馈信号，把最终实际形成的角度和硬度通过逻辑驱动单元903反馈给控制单元902，控制单元902可根据反馈信号对实际控制信号做实时调整。

物质及纹理识别单元901对清洁后的地面进行识别判断，判断结果反馈给控制单元902，控制单元902根据反馈信号对边扫毛束进行实时调整。

其中，物质及纹理识别单元901可以用图像传感器做数据分析得出物质类别，目前知道的一些算法：Faster R-CNN，ION，HyperNet，SDP-CRC，YOLO，G-CNN，SSD。

其中，物质及纹理识别单元901根据光路的投影区域和角度对清扫的地面材质及平整度、角度做识别判断。

其中，控制单元902可以通过比较查找，根据后台云数据存贮的物体查表得出相应的数值。也可以通过改进算法在本地实时处理计算出最佳的边扫清洁角度及边扫毛束的硬度。

其中，逻辑驱动单元903和接口同时做在PCB板上面，接口上面对一根线束提供接触点(电信号施加点和反馈点)。逻辑驱动单元903的具体控制方式为：输入1V电压，弯曲10度/输入2v电压弯曲20度；输入1A电流硬度10HB/输入2A电流硬度20HB。

其中，边扫毛束反馈信号的方式为：通过一根线束中间的一个反馈点，这个反馈点输出模拟信号(电压或电流)，信号被放大之后输入或者可以直接输入到逻辑处理单元901识别处理，之后上报。

上面图8和图9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11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1000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)1010(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1020，一个或一个以上存储应用程序1033或数据1032的存储介质1030(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1020和存储介质1030可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1030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1000中的一系列指令操作。更进一步地，处理器1010可以设置为与存储介质1030通信，在清洁机器人1000上执行存储介质1030中的一系列指令操作。

清洁机器人1000还可以包括一个或一个以上电源1040，一个或一个以上有线或无线网络接口1050，一个或一个以上输入输出接口1060，和/或，一个或一个以上操作系统1031，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图11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 (10)

1.一种清洁机器人控制方法，其特征在于，所述清洁机器人包括边扫，所述边扫包括若干边扫毛束，每一所述边扫毛束包含软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料，所述清洁机器人控制方法包括：

在接收到清洁指令时，采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及所述边扫的当前控制信息，其中，所述地面信息包括地面材质和地面平整度，或者地面材质和地面角度；

根据所述地面材质计算出所述边扫的最佳控制信息；

根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息，并基于所述调整信息对施加于所述边扫的边扫毛束上的压电值进行调整。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人控制方法，其特征在于，所述采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及所述边扫的当前控制信息包括：

通过所述清洁指令控制所述清洁机器人中的图像传感器获取其所在的清洁区域的地面的第一图像数据；

通过预置的目标检测算法，提取所述第一图像数据中的所有目标信息，并对所有所述目标信息进行物质的识别，得到所述地面的地面材质和地面平整度或者地面材质和地面角度，其中，所述地面材质包括物质名称和物质类别；

基于所述清洁指令，通过所述边扫毛束上的反馈点读取所述边扫中各边扫毛束的第一反馈信号；

根据各边扫毛束的第一反馈信号计算出所述边扫的当前清洁角度和所述边扫毛束的当前硬度。

3.根据权利要求1所述的清洁机器人控制方法，其特征在于，所述采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息包括：

根据所述清洁指令控制所述清洁机器人中的传感器采集其所在的清洁区域的地面上的光路的投影区域的第二图像数据和所述投影区域的投影角度；

提取所述第二图像数据中的纹理信息，基于所述纹理信息确定所述地面的地面材质；

根据所述投影角度计算出所述地面的地面平整度或者地面角度。

4.根据权利要求2所述的清洁机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述地面信息计算出所述边扫的最佳控制信息包括：

根据所述物质名称和物质类别，从预置物体查询表中查询出相应的数值，其中所述数值包括所述边扫的最佳清洁角度和所述边扫毛束的最佳硬度。

5.根据权利要求4所述的清洁机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息，并基于所述调整信息对施加于所述边扫上的压电值进行调整包括：

根据所述当前清洁角度和所述最佳清洁角度，计算出所述边扫的清洁角度的第一调整信号，并基于所述第一调整信号确定对应的驱动电压；

根据所述当前硬度和所述最佳硬度，计算出所述边扫毛束的硬度的第二调整信号，并基于所述第二调整信号确定对应的驱动电流；

根据预设的边扫控制方式，将所述驱动电压和驱动电流施加到所述边扫毛束中的电信号施加点上，调整所述边扫的清洁角度和所述边扫毛束的硬度。

6.根据权利要求5所述的清洁机器人控制方法，其特征在于，所述预设的边扫控制方式为每输入单位电压，所述边扫的角度变化N的单位的角度；每输入单位电流，所述边扫毛束的硬度变化M个单位的布氏硬度，其中N和M均为大于0的整数。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的清洁机器人控制方法，其特征在于，在所述根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息，并基于所述调整信息对施加于所述边扫上的压电值进行调整之后，还包括：

采集所述边扫毛束的反馈点输出的模拟信号，并对所述模拟信号放大后识别出调整后的驱动电压和驱动电流；

判断调整后的驱动电压和驱动电流是否满足所述地面材质对应的清洁条件；

若不满足，则对所述驱动电压和驱动电流进行调整，得到实际驱动电压和实际驱动电流，并基于所述实际驱动电压和实际驱动电流对施加于所述边扫上的压电值进行调整。

8.一种清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括：

边扫，其中，所述边扫包括若干边扫毛束，每一所述边扫毛束包含软硬度和弯曲角度可受压电控制的材料；

物质及纹理识别模块，用于在接收到清洁指令时，采集所述清洁机器人所在的清洁区域的地面信息以及所述边扫的当前控制信息，其中，所述地面信息包括地面材质和地面平整度，或者地面材质和地面角度；

控制模块，用于根据所述地面信息计算出所述边扫的最佳控制信息；以及根据所述当前控制信息和所述最佳控制信息，计算出调整信息；

驱动模块，用于基于所述调整信息对施加于所述边扫的边扫毛束上的压电值进行调整。

9.一种清洁机器人，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联；

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至7中任一项所述的清洁机器人控制方法的步骤。

10.一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指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的清洁机器人控制方法的步骤。

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