CN112932344A - 一种扫地机器人清扫方法及一种扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种扫地机器人清扫方法和一种扫地机器人。本申请在使用时，地面状态信息可以先由扫地机器人的一些探测模块采集得到，对扫地机器人经过的地面状态信息进行实时获取，对地面状态信息进行分析处理，得到扫地机器人经过地面的地面状况，可以根据地面状况来选用合适的清洁策略，能够防止对一些特殊地面执行错误的清洁策略而损坏该地面，也能够避免未选用合适的清洁策略而导致清扫效果不佳。

Description

一种扫地机器人清扫方法及一种扫地机器人

技术领域

本申请涉及扫地机器人技术领域，具体涉及一种扫地机器人清扫方法及一种扫地机器人。

背景技术

扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫吸尘以及洒水拖地方式，将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒，并在地板上进行洒水拖地，从而完成地面清理的功能。

然而，由于扫地机器人的应用场景一般较为复杂，经常会对不同的地面进行清扫，如果对一些地面采用不合适的清洁策略，严重时会损坏特殊地面，也可能会导致不合适的清洁策略无法对地面进行有效清洁。如何对不同类型地面采用合适的清洁策略以达到良好的清洁效果并免于损坏特殊地面，是本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种扫地机器人清扫方法及一种扫地机器人，解决了目前的如何采用合适的清洁策略来清洁不同类型地面的技术问题。

第一方面，本申请提供的一种扫地机器人清扫方法，包括：获取地面状态信息；分析所述地面状态信息得到地面状况；根据所述地面状况得到清洁策略；以及下发所述清洁策略以调节所述扫地机器人的动作。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述扫地机器人包括：探测模块，用于发出探测波，并接收所述探测波的回波；其中，所述获取地面的状态信息包括：向所述探测模块下发探测指令；获取所述回波对应的检测信号；以及对所述检测信号处理得到所述地面状态信息。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述获取地面的状态信息进一步包括：消除所述检测信号中的干扰波对应的干扰信号。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述获取地面的状态信息进一步包括：对所述检测信号进行交织处理。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述获取地面的状态信息进一步包括：对所述检测信号进行卷积处理。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述对所述检测信号进行卷积处理包括：采用元素为0或1的卷积核对所述检测信号进行卷积处理，以消除所述检测信号中的部分波段。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述分析所述地面状态信息得到地面状况包括：采用预设算法，从所述地面状态信息中提取特征信息；以及根据所述特征信息得到所述地面状况。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述地面状况得到清洁策略包括：根据所述地面状况调用控制不同清扫模块工作的动作指令；以及根据所述动作指令生成所述清洁策略。

第二方面，本申请提供一种扫地机器人，包括：机器人本体；探测模块，安装于所述机器人本体，用于发出探测波，并接收所述探测波的回波；处理模块，安装于所述机器人本体，用于执行上述任一实现方式所述的扫地机器人清扫方法；清扫模块，安装于所述机器人本体，用于执行上述任一实现方式所述的清洁策略；以及存储模块，用于存储所述处理模块可执行指令。

第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一实现方式所述的扫地机器人清扫方法。

本申请在使用时，地面状态信息可以先由扫地机器人的一些探测模块采集得到，对扫地机器人经过的地面状态信息进行实时获取，对地面状态信息进行分析处理，得到扫地机器人经过地面的地面状况，可以根据地面状况来选用合适的清洁策略，能够防止对一些特殊地面执行错误的清洁策略而损坏该地面，也能够避免未选用合适的清洁策略而导致清扫效果不佳。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的一种扫地机器人清扫方法的方法步骤示意图。

图2所示为本申请另一实施例提供的一种扫地机器人清扫方法的方法步骤示意图。

图3所示为本申请一实施例提供的一种扫地机器人清扫方法的方法步骤示意图。

图4所示为本申请一实施例提供的一种扫地机器人清扫方法的方法步骤示意图。

图5所示为本申请一实施例提供的一种扫地机器人清扫方法的方法步骤示意图。

图6所示为本申请一实施例提供的一种扫地机器人清扫方法的方法步骤示意图。

图7所示为本申请一实施例提供的一种扫地机器人清扫方法的方法步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提供的智能识物方法和装置可以应用于扫地机器人上，扫地机器人可以通过该扫地机器人清扫方法对下方的障碍物进行分类，以确定扫地机器人的下方状态，例如扫地机器人位于地板上，则可以对地板进行洒水清洁，又例如当扫地机器人位于地毯上时，则不可以对地毯进行洒水清洁。因此，准确的判断扫地机器人下方的障碍物的类型有助于扫地机器人有效的作业。扫地机器人通过向地面发射探测波并接收该探测波遇到障碍物(垃圾或地面等)后反射回来的回波，并且对该回波进行处理，已得知经过的地面状况，为扫地机器人进行智能化作业提供了准确的技术支持。

在一实施例中，本申请提供一种扫地机器人清扫方法，如图1所示，包括：

步骤110、获取地面状态信息。

在实施时，地面状态信息可以先由扫地机器人的一些探测模块采集得到，步骤110可以由扫地机器人的处理模块执行，对扫地机器人经过的地面状态信息进行实时获取，为后续数据处理提供了准确的基础数据。

步骤120、分析地面状态信息得到地面状况。

在实施时，步骤120可以由扫地机器人的处理模块执行，对地面状态信息进行分析处理，得到扫地机器人经过地面的地面状况，为后续扫地机器人的动作执行提供基础数据。

步骤130、根据地面状况得到清洁策略。

在实施时，步骤130可以由扫地机器人的处理模块执行，可以根据地面状况来选用合适的清洁策略，能够防止对一些特殊地面执行错误的清洁策略而损坏该地面，也能够避免未选用合适的清洁策略而导致清扫效果不佳。

步骤140、下发清洁策略以调节扫地机器人的动作。

在实施时，步骤140可以由扫地机器人的处理模块执行，可以是向扫地机器人的执行单元下发清洁策略，例如向扫地机器人的洒水模块、吸尘模块、抛光模块等各类清扫模块下发清洁策略，以使得扫地机器人可以根据地面状况，将扫地机器人的清扫动作调节为适合当前所在地面状况的动作。

在一实施例中，该扫地机器人包括：探测模块，用于发出探测波，并接收探测波的回波。

在一实施例中，如图2所示，步骤110可以包括：

步骤210、向探测模块下发探测指令。

在实施时，可以由扫地机器人的处理模块向探测模块下发探测指令，使得探测模块向地面发送探测波，探测波在地面上接触后反射，一部分反射至探测模块，反射的部分作为回波，探测模块接收到回波后转化为电信号，并将电信号发送给处理模块。

步骤220、获取回波对应的检测信号。

在实施时，可以由扫地机器人的处理模块接收获取回波的电信号，并将电信号进行解调处理得到检测信号，之后处理模块对检测信号进行处理分析。

步骤230、对检测信号处理得到地面状态信息。

在实施时，可以由扫地机器人的处理模块对检测信号进行分析处理得到地面状态信息，得到的地面状态信息作为分析得到地面状况的基础数据。例如可对检测信号进行降噪处理、交织处理和卷积处理等等，来得到更便于信号处理的信号作为地面状态信息。

在一实施例中，如图3所示，步骤110可以进一步包括：

步骤221、消除检测信号中的干扰波对应的干扰信号。

在实施时，由探测模块发出的探测波可以是探测声波、探测电磁波等，由于扫地机器人的工作环境中很可能存在其他的干扰信号会被探测模块接收到，干扰信号例如可以是用户的声音、电视等其他发声设备的声音、外界杂音、扫地机器人的电磁波和环境中传播的无线电波等。为了降低这些干扰信号对处理模块处理回波过程的干扰，本申请可以在接收了回波后，将回波中的干扰信号消除。具体的消除方式可以是：在处理模块中，对回波对应的信号进行信号提取或降噪处理，以去除回波信号中的干扰信号，处理模块得到较为纯净的回波信号，能够更准确地分析得到地面状况。具体的，消除干扰信号的方式可以是：首先消除回波信号中的背景噪声，该背景噪声包括不规律的混沌噪声、白噪声等；可以再根据实际情况设定信号的幅度阈值，高于幅度阈值的为有效的回波对应的检测信号。其他一些信号去噪方法在此不再赘述。

在一实施例中，如图4所示，步骤110可以进一步包括：

步骤222、对检测信号进行交织处理。

在实施时，交织处理是一种实现最大限度的改变信息结构而不改变信息内容的方法，即通过交织处理将回波中探测波对应的信号的结构改变，使得回波信号的突发错码离散化，此处突发错码可以包括回波中的错误信号、噪声信号等。交织长度越长，突发错码的离散化程度越高，处理模块更容易对零散分布的单个错码进行纠错处理，处理模块对经过纠错处理后的回波进行分析处理，能够降低从检测信号得到地面状况的处理难度，提升处理效率，为后续的准确识别提供了更为有利的条件。

在一实施例中，如图5所示，步骤110可以进一步包括：

步骤223、对检测信号进行卷积处理。

在实施时，采用元素为0或1的卷积核对回波对应的检测信号进行卷积处理，以删除检测信号中的部分波段。利用卷积核中的0元素将检测信号中的部分信息删除(置零)，从而只保留对后续识别作用较大的信息(例如差异性明显的信息)，而将对后续识别作用较小的信息删除，以简化计算、提高计算速度，并且通过删除差异性较小的信息，也能避免差异性较小的信息对后续识别结果的影响，从而提高后续识别的准确度。

在一实施例中，上述步骤223还可以包括：降低检测信号的幂值(即降低检测信号数值的倍数)，以降低计算量、提高计算速度。

在一实施例中，如图6所示，步骤120可以包括：

步骤310、采用预设算法，从地面状态信息中提取特征信息。

在实施时，可以由扫地机器人的处理模块执行。

当探测模块采用声波或电磁波探测时，处理模块可以对地面状态信息的相邻脉冲间隔进行检测，具体的，地面状态信息可以是回波对应的检测信号，不同相邻脉冲间隔可以对应不同类型的地面状况；该预设算法便可以是：从检测信号中提取不同相邻脉冲间隔作为特征信息，不同特征信息便可对应不同的地面状况。处理模块还可以对回波对应的检测信号的波形进行归类，不同波形可以对应不同类型的地面状况；该预设算法便可以是：从检测信号中提取不同波形作为特征信息，不同特征信息便可对应不同的地面状况。具体的，声波可以是超声波、次声波等，电磁波可以是采用雷达探测的方式对地面进行检测。

当探测模块采用图像识别检测时，探测模块对地面进行拍照，地面状态信息便是拍得的图像，该预设算法便可以是：处理模块对图像进行基于特征提取的图像识别，从图像中提取图像特征，图像特征便为特征信息。

步骤320、根据特征信息得到地面状况。

在实施时，可以由扫地机器人的处理模块执行，根据特征信息与地面状况的对应关系来确定地面状况，例如A类特征信息对应X类地面状况，B类特征信息对应Y类地面状况，C类特征信息对应Z类地面状况，对应关系可以预存在扫地机器人中，在需要得到地面状况中，调用对应关系即可。

可选的，本申请还可以通过神经网络模型实现地面状况的确定，具体的，将处理后的检测信号输入神经网络模型，得到地面状况的类型。其中，该神经网络模型的训练方式可以是：将不同地面状况反射得到的回波以及对应的地面状况作为训练样本输入该神经网络模型进行训练，通过足够数量和延展范围的训练样本，可以得到满足准确度要求的神经网络模型。优选的，在后续使用过程中，还可以将实际应用中的数据(包括地面状况反射得到的回波和对应的地面状况类型，其中地面状况类型可以是设备自行识别得到的正确类型，也可以是设备识别错误后人为纠正得到的正确类型)。通过更多的数据作为训练样本进行进一步训练，以提供神经网络模型的准确度和适应性。

在一实施例中，如图7所示，步骤130可以包括：

步骤410、根据地面状况调用控制不同清扫模块工作的动作指令。

在实施时，可以由扫地机器人的处理模块执行，预先存储不同地面状况对应的不同清扫模块工作的动作指令，在需要调节扫地机器人的动作时，根据地面状况，调用控制扫地机器人上不同清扫模块的动作指令，以供生成清洁策略。具体的，例如X类地面状况对应扫地机器人的H清扫模块执行一种操作、J清扫模块执行一种操作及K清扫模块执行一种操作；Y类地面状况对应扫地机器人的H清扫模块执行一种操作、J清扫模块执行一种操作及K清扫模块执行一种操作；Z类地面状况对应扫地机器人的H清扫模块执行一种操作、J清扫模块执行一种操作及K清扫模块执行一种操作；在需要得到对应的动作指令时，调用对应关系即可。

步骤420、根据动作指令生成清洁策略。

在实施时，可以由扫地机器人的处理模块执行，将对应控制不同清扫模块的多个动作指令集合后生成为清洁策略，从而使得扫地机器人可以根据不同的地面状况得到适合的清洁策略，防止地面被损坏或清扫不力。后续可将清洁策略下发给控制清扫模块的控制模块。

在一实施例中，上述扫地机器人清扫方法，可通过探测模块周期性地发射探测波，并周期性地接收回波来判断当前的下方地面状况，处理模块每毫秒接收一次回波对应的检测信号并得到一个地面状态信息识别结果，即得到一个地面状况的类型。具体的，例如当200毫秒内200个识别结果均为X类地面状况(X类地面状况例如是接近地板的光滑的无颗粒材质)时，则可以判断为该扫地机器人在地板上正常运行，此时可以洒水清洁；当200个识别结果均为Y类地面状况(Y类地面状况例如是接近地毯的粗糙材质)时，则可以确定该扫地机器人在地毯上正常运行，此时不能洒水清洁，可以增加吸尘模块的风机功率；当200个识别结果中有170个结果为待识物为X类地面状况、30个结果为待识物为Y类地面状况时，则可以判断该扫地机器人在地板上正常运行且地板上有少量碎屑，此时可以洒水清洁或增加吸尘模块的风机功率；当200个识别结果中有130个结果为X类地面状况、70个结果为待识物为Y类地面状况时，则可以判断该扫地机器人在地板上正常运行且地板上有大量碎屑，此时可以增加吸尘模块的风机功率。应当理解，上述识别结果数据只是示例性的，并不限定于此。

在一实施例中，本申请提供一种扫地机器人，包括：机器人本体、探测模块、处理模块、清扫模块以及存储模块；探测模块安装于机器人本体，用于发出探测波，并接收探测波的回波；处理模块安装于机器人本体，用于执行上述任一项的扫地机器人清扫方法；清扫模块安装于机器人本体，用于执行上述任一项的清洁策略；存储模块用于存储处理模块可执行指令。

本实施例在使用时，机器人本体在地面上移动，移动过程中探测模块向地面发出探测波并接收回波，处理模块对回波进行处理得知地面状况，并根据地面状况生成适合的清洁策略，再根据清洁策略调节机器人本体上的清扫模块的动作，以对地面执行适合的清扫动作。具体的，清扫模块可以包括各种类型的清扫器，例如：转动刷头、洒水器、吸尘器和抛光器等。

处理模块可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制扫地机器人中的其他组件以执行期望的功能。

存储模块可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储模块和/或非易失性存储模块。所述易失性存储模块例如可以包括随机存取存储模块(RAM)和/或高速缓冲存储模块(cache)等。所述非易失性存储模块例如可以包括只读存储模块(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理模块可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的扫地机器人清扫方法或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如检测信号分析处理误差参数等各种内容。

在一个示例中，扫地机器人还可以包括：输入装置和输出装置，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构互连。

该输入装置可以包括例如键盘、鼠标、摇杆和触控屏幕等等。

该输出装置可以向外部输出各种信息，包括确定出的运动数据等。该输出装置可以包括例如显示器、通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理模块运行时使得所述处理模块执行本说明书中描述的根据本申请各种实施例的扫地机器人清扫方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理模块运行时使得所述处理模块执行本说明书根据本申请各种实施例的扫地机器人清扫方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储模块(RAM)、只读存储模块(ROM)、可擦式可编程只读存储模块(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储模块(CD-ROM)、光存储模块件、磁存储模块件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扫地机器人清扫方法，其特征在于，包括：

获取地面状态信息；

分析所述地面状态信息得到地面状况；

根据所述地面状况得到清洁策略；以及

下发所述清洁策略以调节所述扫地机器人的动作。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人清扫方法，其特征在于，所述扫地机器人包括：探测模块，用于发出探测波，并接收所述探测波的回波；

其中，所述获取地面的状态信息包括：

向所述探测模块下发探测指令；

获取所述回波对应的检测信号；以及

对所述检测信号处理得到所述地面状态信息。

3.根据权利要求2所述的扫地机器人清扫方法，其特征在于，所述获取地面的状态信息进一步包括：

消除所述检测信号中的干扰波对应的干扰信号。

4.根据权利要求2所述的扫地机器人清扫方法，其特征在于，所述获取地面的状态信息进一步包括：

对所述检测信号进行交织处理。

5.根据权利要求2所述的扫地机器人清扫方法，其特征在于，所述获取地面的状态信息进一步包括：

对所述检测信号进行卷积处理。

6.根据权利要求5所述的扫地机器人清扫方法，其特征在于，所述对所述检测信号进行卷积处理包括：

采用元素为0或1的卷积核对所述检测信号进行卷积处理，以消除所述检测信号中的部分波段。

7.根据权利要求1所述的扫地机器人清扫方法，其特征在于，所述分析所述地面状态信息得到地面状况包括：

采用预设算法，从所述地面状态信息中提取特征信息；以及

根据所述特征信息得到所述地面状况。

8.根据权利要求1所述的扫地机器人清扫方法，其特征在于，所述根据所述地面状况得到清洁策略包括：

根据所述地面状况调用控制不同清扫模块工作的动作指令；以及

根据所述动作指令生成所述清洁策略。

9.一种扫地机器人，其特征在于，包括：

机器人本体；

探测模块，安装于所述机器人本体，用于发出探测波，并接收所述探测波的回波；

处理模块，安装于所述机器人本体，用于执行权利要求1～8任一项所述的扫地机器人清扫方法；

清扫模块，安装于所述机器人本体，用于执行权利要求1～8任一项所述的清洁策略；以及

存储模块，用于存储所述处理模块可执行指令。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1～8所述的扫地机器人清扫方法。

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