CN113156975A - 一种清扫机器人和其清扫控制系统、方法及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种清扫机器人和其清扫控制系统、方法及可读存储介质，清扫机器人的清扫方法包括：以下步骤：根据经由采集而获取的一待清扫区域的数据，确定所述清扫机器人移动的方向；根据当前所述清扫机器人相对于所述待清扫区域的位置和所述移动方向上是否存在预先在所述待清扫区域内设定的未完成清扫的清扫候选点，规划所述清扫机器人的移动路径；根据规划的移动路径，控制所述清扫机器人在所述待清扫区域清扫。

Description

一种清扫机器人和其清扫控制系统、方法及可读存储介质

技术领域

本发明涉及一种清扫机器人的控制系统领域，尤其涉及一种清扫机器人和其清扫控制系统、方法及可读存储介质。

背景技术

随着人力成本的提高，各行各业都在提倡通过机器代替人工。扫地机器人作为一种能够自动清洁的工具，被广泛地使用于人们生活中。在大型的商场，扫地机器人可以自动地清洁商场底面，从而能够为消费者提供干净舒适的环境。此外在用户的居所中，扫地机器人能够自动地对用户居所中的地面进行清扫，从而为用户提供良好的居住环境。

但是现有的扫地机器人在进行清扫时，是不间断地进行工作。也就是说，扫地机器人通常是一边移动一边进行清洁作业。之所以如此，是因为扫地机器人的移动路径通常是预先规划好的，而规划时，并不能确定扫地机器人当前的位置是否需要被清洁。然而，扫地机器人单次满电量工作的时间和移动的总路径是确定的。如果扫地机器人在移动的同时还在进行清扫，这样势必会导致扫地机器人单次满电量工作的时间有限。尤其是，现有技术中扫地机器人的移动路径确定后，扫地机器人往往会重复地在某段路径上移动，而在重复移动的这段路径上，所述扫地机器人进行了多次重复的清扫，如此虽然能够使待清洁的区域清理的更加干净，但是却减少了扫地机器人单次满电量工作的时间。

由此，现有技术中的扫地机器人每次充满电后，能够使用的总时长往往比较短。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种清扫机器人和其清扫控制系统、方法及可读存储介质，其中所述清扫机器人能够提高扫地机器人单次满载使用的时间。

本发明的另一个优势在于提供一种清扫机器人和其清扫控制系统、方法及可读存储介质，其中所述清扫机器人能够清洁的效率，以能够在较短时间内完成预定大小大待清扫区域的清扫。

本发明的另一个优势在于提供一种清扫机器人和其清扫控制系统、方法及可读存储介质，其中所述清扫机器人能够自动地判断当前位置是否为重复清扫的位置，以避免重复清扫。

本发明的另一个优势在于提供一种清扫机器人和其清扫控制系统、方法及可读存储介质，其中所述清扫机器人能够不连续地进行工作，从而减少扫地机机器人工作的时长。

为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供一种清扫机器人的清扫方法，所述方法包括以下步骤：

根据经由采集而获取的一待清扫区域的数据，确定所述清扫机器人移动的方向；

根据当前所述清扫机器人相对于所述待清扫区域的位置和所述移动方向上是否存在预先在所述待清扫区域内设定的未完成清扫的清扫候选点，规划所述清扫机器人的移动路径；

根据规划的移动路径，控制所述清扫机器人在所述待清扫区域清扫。

根据本发明一实施例，确定所述清扫机器人移动的方向被实施为：根据所述待清扫区域中任意两个点所形成的直线的长度，确定最长直线方向为所述清扫机器人的主清扫方向和与所述主清扫方向成预定夹角的方向为次清扫方向。

根据本发明一实施例，所述次清扫方向被实施为与所述主清扫方向垂直的方向。

根据本发明一实施例，所述清扫机器人在规划移动路径的具体步骤包括：

以当前所述清扫机器人的位置作为起始位置，判断所述主清扫方向上与起始位置共线的直线方向和与该主清扫方向间隔N个清扫机器人移动步长的平行直线方向上是否存在清扫候选点，如果是，则记入与所述主清扫方向和与该主清扫方向所有平行的直线为主清扫线路，如果否，则不记入；

判断所述次清扫方向上和与该次清扫方向间隔N个清扫机器人移动步长的平行直线方向上是否存在清扫候选点，如果是，则记入与所述次清扫方向和与该次清扫方向所有平行的直线为次清扫线路，如果否，则不记入；所述主清扫线路和次清扫线路的组合形成所述清扫机器人的移动路径。

根据本发明一实施例，在所述清扫机器人沿着所述清扫机器人移动路径移动的过程中，所述清扫机器人为不连续地清扫。

根据本发明一实施例，所述清扫机器人的清扫方法还包括步骤：

记录在所述清扫机器人清扫的过程中完成清扫的所述清扫候选点和未完成清扫的候选点；和

所述清扫机器人移动至完成清扫的所述清扫候选点时，控制所述清扫机器人停止清扫，而当所述清扫机器人沿着所述移动路径继续移动且移动至未完成清扫的候选点时，控制所述清扫机器人清扫。

根据本发明一实施例，记录在所述清扫机器人清扫的过程中完成清扫的所述清扫候选点和未完成清扫的候选点包括：

标记所述清扫机器人走过的区域为已清扫区域，并删除已清扫区域的清扫候选点和添加所述清扫机器人移动方向的两侧的点为清扫候选点。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有指令，其特征在于，其中所述可读存储介质存储的指令执行如上任一所述清扫机器人的清扫方法。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种清扫机器人，所述清扫机器人包括：

一安装主体；

一清扫组件，其中所述清扫组件被设置于所述安装主体，用以执行清扫作业；

一移动组件，其中所述移动组件被设置于所述安装主体的底部，以承载和带动所述安装主体移动；

一控制器，其中所述清扫组件和所述移动组件被可控制地连接于所述控制器，其中所述控制器包括如上所述可读存储介质。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种清扫机器人的清扫控制系统，其中所述清扫机器人的清扫控制系统包括：

数据采集模块，用以采集所述待清扫区域的有关数据和所述清扫机器人所在的当前位置；

路径规划模块，所述路径规划模块被设置可接收所述数据采集模块采集的数据，并根据当前所述清扫机器人相对于所述待清扫区域的位置和所述移动方向上是否存在预先在所述待清扫区域内设定的未完成清扫的清扫候选点，规划所述清扫机器人的移动路径；

控制模块，所述控制模块被设置根据所述路径规划模块规划的所述移动路径，控制所述清扫机器人进行清扫作业。

附图说明

图1示出了本发明所述清扫机器人的结构框图。

图2示出了本发明所述清扫机器人的清扫方法的流程图。

图3示出了本发明所述清扫机器人在清扫时的工作流程图。

图4示出了本发明一个示例中所述清扫机器人在清扫时其实位置的一个示例图。

图5示出了本发明上述示例中所述清扫机器人在清扫时另一个位置的一个示例图。

图6示出了本发明所述清扫机器人的清扫控制系统的结构框图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

本领域技术人员能够理解的是，在本申请一个典型的控制器的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

参考图1至图5，依本发明一较佳实施例的一清扫机器人100和其清扫控制系统、方法及可读存储介质将在以下被详细地阐述，其中所述清扫机器人100包括一安装主体200、一清扫组件300、一控制器500和一移动组件700。所述移动组件700、所述清扫组件300和所述控制器500被设置于所述安装主体200，且所述清扫组件300和所述移动组件700被可控制地连接于所述控制器500，以在所述控制器500被启动后，所述清扫组件300能够被控制而自动地进行清扫作业，且所述移动组件700能够被控制而按照预定的方式移动。

通过所述移动组件700和所述清扫组件300的协调配合，所述清扫机器人100能够在特定的区域内完成清扫。本领域技术人员能够理解的是，所述移动组件700可以被实施为包括马达、万向轮等能够使所述清扫机器人100运动的机械部件和电子部件。而所述清扫组件300可以被实施为包括负压发生器、清扫元件等。换句话说，所述清扫机器人100的具体机械结构可以根据需要设置，其并非本发明的重点，本发明不受此方面的限制。

具体地，所述控制器500包括当不限于一CPU(中央处理器)和一计算机可读介质。所述计算机可读介质中预设所述机器人清扫控制系统800，用以控制所述清扫机器人100。

参考图2，根据本发明的一个方面，本发明还提供一种清扫机器人的清扫方法，其中所述方法包括以下步骤：

S1，根据经由采集而获取的一待清扫区域的数据，确定所述清扫机器人100移动的方向；

S2，根据当前所述清扫机器人100相对于所述待清扫区域的位置和所述移动方向上是否存在预先在所述待清扫区域内设定的未完成清扫的清扫候选点，规划所述清扫机器人100的移动路径；和

S3，根据规划的移动路径，控制所述清扫机器人100在所述待清扫区域清扫。

在所述步骤S1中，所述待清扫区域的数据可以是经由用户设定或自动地从一远程服务器中获取的得到。在一个优选实施例中，所述清扫机器人100中所述待清扫区域可以是经由一区域的地图数据结合用户设定区域的有关数据合并而成。换句话说，所述待清扫区域可以是一个规整的区域，也可以是一个不规整的区域，本发明不受此方面的限制。

此外，在所述步骤S1中，确定所述清扫机器人100移动的方向包括以下步骤：

S11，根据所述待清扫区域中任意两个点所形成的直线的长度，确定距离最长直线所在的方向为所述清扫机器人100的主清扫方向和与所述主清扫方向成预定夹角的方向为次清扫方向。

可以理解的是，由于所述清扫机器人100的所述主清扫方向是所述待清扫区域中两个点所形成的最长直线所在的方向，因此，所述清扫机器人100首先能够对所述清扫区域中最宽的区域进行清扫，进而能够快速地完成所述待清洁区域的清扫。

作为优选地，所述次清扫方向被实施为与所述主清扫方向垂直的方向。通过这样的方式，所述清扫机器人100在完成一次主清扫方向上的清扫后，还能够对主方向的两侧进行清扫，如此一来，能够减少所述清扫机器人100移动的总路径的长度，从而能够减少清扫的时间。换句话说，所述清扫机器人100能够更快地完成所述带清扫区域的清扫。

参考图3，进一步地，在所述步骤S2中，所述清扫机器人100在规划移动路径的具体步骤包括：

S21，以当前所述清扫机器人100的位置作为起始位置，判断所述主清扫方向上与起始位置共线的直线方向和与该主清扫方向间隔N个清扫机器人移动步长的平行直线方向上是否存在清扫候选点，如果是，则记入与所述主清扫方向和与该主清扫方向所有平行的直线为主清扫线路，如果否，则不记入；

S22，判断所述次清扫方向上和与该次清扫方向间隔N个清扫机器人移动步长的平行直线方向上是否存在清扫候选点，如果是，则记入与所述次清扫方向和与该次清扫方向所有平行的直线为次清扫线路，如果否，则不记入；所述主清扫线路和次清扫线路的组合形成所述清扫机器人100的移动路径。

在所述清扫机器人100沿着所述清扫机器人100移动路径移动的过程中，所述清扫机器人100为不连续地清扫。

具体地，所述清扫机器人的清扫方法还包括步骤：

S4，记录在所述清扫机器人清扫的过程中完成清扫的所述清扫候选点和未完成清扫的候选点；和

S5，所述清扫机器人100移动至完成清扫的所述清扫候选点时，控制所述清扫机器人100停止清扫，而当所述清扫机器人100沿着所述移动路径继续移动且移动至未完成清扫的候选点时，控制所述清扫机器人100清扫。

具体地，在所述步骤S4包括：标记所述清扫机器人走过的区域为已清扫区域，并删除已清扫区域的清扫候选点和添加所述清扫机器人移动方向的两侧的点为清扫候选点。

通过上述阐述，本领域技术人员可以理解的是，由于所述清扫机器人100在后续移动的过程中，可能会移动至完成清扫的所述清扫候选点，而所述清扫机器人100在后续移动的过程中，移动至完成清扫的所述清扫候选点时，所述清扫机器人100是只是在移动而不进行清扫工作，因此，所述清扫机器人100单次满电工作的时长能够延长，从而使所述清扫机器人100能够对更大面积的所述待清扫区域进行清扫作业。

此外，当所述次清扫方向或所述主清扫方向的正反方向都存在所述清扫候选点时，所述清扫机器人100被控制而根据所述清扫机器人的当前位置和所述清扫候选点与当前位置之间的距离而确定后续移动的方向。

如图4所示，所述清扫机器人100需要对所述待清扫区域900进行清扫，且在清扫之前，所述清扫机器人100处于所述待清扫区域900的左边的边界位置A，也即所述起始位置。而在所述待清扫区域900中，清扫候选点分别被标记未H₁、H₂……H_n以及h₁、h₂……h_n。可以看出，多个清扫候选点在所述主清扫方向上共线，比如所述清扫候选点H₁、H₂……H_n在所述主清扫方向上共线，多个所述清扫候选点以及h₁、h₂……h_n在与所述主清扫方向共线的直线方向上，此外，还有多个清扫候选点在所述次清扫方向上共线，比如多个所述清扫候选点V₀、V₁和V₂在所述次清扫方向上共线，多个所述清扫候选点K₀、K₁和K₂在与所述次清扫方向共线的直线方向上。

一开始，由于在所述起始位置共线的主清扫方向上存在清扫候选点H₁，因此，所述清扫机器人被控制而能够沿着所述主清扫方向的正方向沿所述主方向移动，直至完成当前所述清扫方向上所有所述清扫候选点H₁、H₂……H_n和h₁、h₂……h_n的清扫。此时，所述主清扫方向上完成了所有所述清扫候选点的清扫，且次方向上存在未完成清扫的所述清扫候选点V₀、V₁和V₂以及K₀、K₁和K₂，因此，此时所述清扫机器人会朝着一个候选点沿所述次清扫方向移动，如图5，沿着所述次清扫方向的正方向移动，而此时，由于次清扫方向上还存在与所述清扫候选点在所述次清扫方向上共线，且未被清扫的所述清扫候选点，因此，所述清扫机器人被控制而沿所述次清扫方向的负方向移动至所述清扫候选点。

值得一提的是，在所述清扫机器人移动在从所述清扫候选点H₁移动至所述清扫候选点H_n的过程中，所述清扫机器人将会将走过的清扫候选点删除，并添加两侧的候选点K₂和K₀以及V₂和V₀作为所述清扫候选点，此外，所述清扫机器人在走过的位置被控制不进行清扫作业。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种可读存储介质，尤其涉及一种计算机可读存储介质。所述可读存储介质存储有指令，其中所述可读存储介质存储的指令被所述控制器500所包括的所述中央处理器执行时，按照以下步骤执行：

根据经由采集而获取的一待清扫区域的数据，确定所述清扫机器人移动的方向；

根据当前所述清扫机器人相对于所述待清扫区域的位置和所述移动方向上是否存在预先在所述待清扫区域内设定的未完成清扫的清扫候选点，规划所述清扫机器人的移动路径；和

根据规划的移动路径，控制所述清扫机器人在所述待清扫区域清扫。

参考图6，根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种清扫机器人的清扫控制系统800。

所述清扫机器人的清扫控制系统800包括一数据采集模块801，其中所述数据采集模块801被设置用以采集所述待清扫区域的有关数据和所述清扫机器人100所在的当前位置。可以理解的是，所述待清扫区域的有关数据可以是通过Slam技术构件的地图有关的数据，而通过GPS定位等技术可以采集所述清扫机器人100所在的当前位置。

所述清扫机器人的清扫控制系统800包括一路径规划模块802和一控制模块803。所述路径规划模块802被设置可接收所述数据采集模块801采集的数据，并根据当前所述清扫机器人100相对于所述待清扫区域的位置和所述移动方向上是否存在预先在所述待清扫区域内设定的未完成清扫的清扫候选点，规划所述清扫机器人的移动路径。所述控制模块803被设置根据所述路径规划模块802规划的所述移动路径，控制所述清扫机器人进行清扫作业。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据经由采集而获取的一待清扫区域的数据，确定所述清扫机器人移动的方向；

根据当前所述清扫机器人相对于所述待清扫区域的位置和所述移动方向上是否存在预先在所述待清扫区域内设定的未完成清扫的清扫候选点，规划所述清扫机器人的移动路径；

根据规划的移动路径，控制所述清扫机器人在所述待清扫区域清扫。

2.根据权利要求1所述清扫机器人的清扫方法，其特征在于，确定所述清扫机器人移动的方向被实施为：根据所述待清扫区域中任意两个点所形成的直线的长度，确定最长直线方向为所述清扫机器人的主清扫方向和与所述主清扫方向成预定夹角的方向为次清扫方向。

3.根据权利要求2所述清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述次清扫方向被实施为与所述主清扫方向垂直的方向。

4.根据权利要求2或3所述清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述清扫机器人在规划移动路径的具体步骤包括：

以当前所述清扫机器人的位置作为起始位置，判断所述主清扫方向上与起始位置共线的直线方向和与该主清扫方向间隔N个清扫机器人移动步长的平行直线方向上是否存在清扫候选点，如果是，则记入与所述主清扫方向和与该主清扫方向所有平行的直线为主清扫线路，如果否，则不记入；

判断所述次清扫方向上和与该次清扫方向间隔N个清扫机器人移动步长的平行直线方向上是否存在清扫候选点，如果是，则记入与所述次清扫方向和与该次清扫方向所有平行的直线为次清扫线路，如果否，则不记入；所述主清扫线路和次清扫线路的组合形成所述清扫机器人的移动路径。

5.根据权利要求1所述清扫机器人的清扫方法，其特征在于，在所述清扫机器人沿着所述清扫机器人移动路径移动的过程中，所述清扫机器人为不连续地清扫。

6.根据权利要求5所述清扫机器人的清扫方法，其特征在于，所述清扫机器人的清扫方法还包括步骤：

记录在所述清扫机器人清扫的过程中完成清扫的所述清扫候选点和未完成清扫的候选点；和

所述清扫机器人移动至完成清扫的所述清扫候选点时，控制所述清扫机器人停止清扫，而当所述清扫机器人沿着所述移动路径继续移动且移动至未完成清扫的候选点时，控制所述清扫机器人清扫。

7.根据权利要求6所述清扫机器人的清扫方法，其特征在于，记录在所述清扫机器人清扫的过程中完成清扫的所述清扫候选点和未完成清扫的候选点包括：

标记所述清扫机器人走过的区域为已清扫区域，并删除已清扫区域的清扫候选点和添加所述清扫机器人移动方向的两侧的点为清扫候选点。

8.一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有指令，其特征在于，其中所述可读存储介质存储的指令执行如权利要求1至7中任一所述清扫机器人的清扫方法。

9.一种清扫机器人，其特征在于，所述清扫机器人包括：

一安装主体；

一清扫组件，其中所述清扫组件被设置于所述安装主体，用以执行清扫作业；

一移动组件，其中所述移动组件被设置于所述安装主体的底部，以承载和带动所述安装主体移动；

一控制器，其中所述清扫组件和所述移动组件被可控制地连接于所述控制器，其中所述控制器包括如权利要求8所述可读存储介质。

10.一种清扫机器人的清扫控制系统，其特征在于，其中所述清扫机器人的清扫控制系统包括：

数据采集模块，用以采集所述待清扫区域的有关数据和所述清扫机器人所在的当前位置；

路径规划模块，所述路径规划模块被设置可接收所述数据采集模块采集的数据，并根据当前所述清扫机器人相对于所述待清扫区域的位置和所述移动方向上是否存在预先在所述待清扫区域内设定的未完成清扫的清扫候选点，规划所述清扫机器人的移动路径；

控制模块，所述控制模块被设置根据所述路径规划模块规划的所述移动路径，控制所述清扫机器人进行清扫作业。

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