CN113219965B - 基于干扰下的回充方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例属于机器人导航技术领域，涉及基于干扰下的回充方法方法，包括在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞；如果机器人与障碍物发生了碰撞，后退预设距离；驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向；分别根据每个所述回充方向执行回充动作，直到实现回充。本申请还提供基于干扰下的回充装置、计算机设备及存储介质。本申请根据多个能够接收到回充信号的方向作为回充方向，之后根据每个回充方向，分别尝试进行回充，直到实现机器人与充座的对接，完成回充，该方案能够防止机器人因干扰错过回充的方向，而准确执行回充动作，该方案回充的成功率高。
Description
技术领域
本申请涉及机器人导航技术领域，尤其涉及基于干扰下的回充方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
扫地机器人能够自主的对一个区域进行清扫，大大降低了清洁工作所需消耗的人力。为了保证清扫工作的连续性，扫地机器人需要定期自行充电，优选的扫地机器人需要在导航系统的配合下运行到充座所在的区域，之后与充电器对接进行充电。在充电的过程当中，扫地机器人通过接收充座发出的信号，并且根据信号的引导，与充座实现对接。如果充座所在区域狭小且环境复杂，可能造成充座发射出的信号经过多次反射之后被扫地机器人接收，造成扫地机器人导航错误无法返回充座。
发明内容
本申请实施例的目的在于提出一种回充方法，在受干扰的状况下导航扫地机器人回充座。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种基于干扰下的回充方法，采用了如下所述的技术方案：
基于干扰下的回充方法，该方法的步骤包括：
在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞；
如果机器人与障碍物发生了碰撞，后退预设距离；
驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向；
分别根据每个所述回充方向执行回充动作，直到实现回充。
进一步的，所述步骤驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向，具体包括：
驱动机器人转动；
在预设的路径分度范围内通过信号接收单元接收回充信号，并且记录在所述路径分度中有无接收到所述回充信号，直到机器人转动一周；
根据接收到回充信号的至少一个所述路径分度，确定对应的回充方向。
进一步的，所述步骤分别根据每个所述回充方向执行回充动作，直到实现回充，具体包括：
根据机器人的当前朝向确定基准方向；
执行运动方向确定步骤，根据至少一个所述回充方向和基准方向之间航向角的偏差，确定一个与所述基准方向角度间隔最大的回充方向作为运动方向；
驱动机器人沿所述运动方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；
根据所述运动方向更新基准方向；
执行运动方向确定步骤，直到机器人完成回充。
进一步的，所述步骤在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞，具体包括：
连续检测机器人的碰撞信号；
当检测到机器人的碰撞信号时，通过机器人前端的信号接头，检测回充信号，如果所述信号接头没有接收到所述回充信号，确定机器人与障碍物相撞。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供基于干扰下的回充装置，采用了如下所述的技术方案：
基于干扰下的回充装置，包括：
障碍物检测模块，用于在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞；
调整模块，用于如果机器人与障碍物发生了碰撞，后退预设距离；
回充方向捕捉模块，用于驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向；
回充模块，用于分别根据每个所述回充方向执行回充动作，直到实现回充。
进一步的，所述回充方向捕捉模块具体包括：
转动子模块，用于驱动机器人转动；
信号获取子模块，用于在预设的路径分度范围内通过信号接收单元接收回充信号，并且记录在所述路径分度中有无接收到所述回充信号，直到机器人转动一周；
回充方向标记子模块，用于根据接收到回充信号的至少一个所述路径分度，确定对应的回充方向。
进一步的，所述回充模块具体包括：
基准确定子模块，用于根据机器人的当前朝向确定基准方向；
运动方向确定子模块，用于执行运动方向确定步骤，根据至少一个所述回充方向和基准方向之间航向角的偏差，确定一个与所述基准方向角度间隔最大的回充方向作为运动方向；
回充尝试子模块，用于驱动机器人沿所述运动方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；
根据所述运动方向更新基准方向；
循环尝试子模块，用于执行运动方向确定步骤，直到机器人完成回充。
进一步的，所述障碍物检测模块具体包括：
碰撞信号检测子模块，用于连续检测机器人的碰撞信号；
障碍物确定子模块，用于当检测到机器人的碰撞信号时，通过机器人前端的信号接头，检测回充信号，如果所述信号接头没有接收到所述回充信号，确定机器人与障碍物相撞。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机设备，采用了如下所述的技术方案：
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的基于干扰下的回充方法的步骤。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，采用了如下所述的技术方案：
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，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于干扰下的回充方法的步骤。
与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：通过在回充状态下，检测机器人与障碍物发生碰撞而没有与充座相对，确定机器人回充过程受到干扰而失败，此时驱动机器人后退到相对空旷的区域，以尽可能多的接收扫地机器人周围的回充信号，驱动机器人转动并且在转动过程中接收各个方向的回充信号，以确定能够接收到回充信号的方向作为回充方向，之后根据每个回充方向，分别尝试进行回充，直到实现机器人与充座的对接，完成回充，该方案能够防止机器人因干扰错过回充的方向，而准确执行回充动作，该方案回充的成功率高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1根据本申请的基于干扰下的回充方法的一个实施例的流程图；
图2是根据本申请的基于干扰下的回充装置的一个实施例的结构示意图；
图3是根据本申请的计算机设备的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
继续参考图1，示出了根据本申请的基于干扰下的回充方法的一个实施例的流程图。所述的基于干扰下的回充方法，包括以下步骤：
基于干扰下的回充方法，该方法的步骤包括：
步骤S100：在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞；
步骤S200：如果机器人与障碍物发生了碰撞，后退预设距离；
步骤S300：驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向；
步骤S400：分别根据每个所述回充方向执行回充动作，直到实现回充。
通过在回充状态下，检测机器人与障碍物发生碰撞而没有与充座相对，确定机器人回充过程受到干扰而失败，此时驱动机器人后退到相对空旷的区域，以尽可能多的接收扫地机器人周围的回充信号，驱动机器人转动并且在转动过程中接收各个方向的回充信号，以确定能够接收到回充信号的方向作为回充方向，之后根据每个回充方向，分别尝试进行回充，直到实现机器人与充座的对接，完成回充。在根据回充方向执行回充的过程当中，一旦机器人检测到了充座，完成了回充，回充动作就立刻结束，剩余的所述回充方向不再驱动机器人进行遍历。该方案能够防止机器人因干扰错过回充的方向，而准确执行回充动作，该方案回充的成功率高。
进一步的，所述步骤S300：驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向，具体包括：
步骤S301：驱动机器人转动；
步骤S302：在预设的路径分度范围内通过信号接收单元接收回充信号，并且记录在所述路径分度中有无接收到所述回充信号，直到机器人转动一周；
步骤S303：根据接收到回充信号的至少一个所述路径分度，确定对应的回充方向。
具体的，在机器人转动接收回充信号以确定回充方向的过程当中，驱动扫地机器人转动一周，在转动的过程中，通过一个信号接头接收回充信号，预先设置一个路径分度，作为对信号检测的最小角度区间，在一个实施例中圆周内的路径分度设置为10度，信号接头在路径分度定义的10度区间内接收回充信号，如果接收到了回充信号，则将这一路径分度标记为接收到回充信号，之后，将标记为接收到回充信号的路径分度所对的方向，标记为回充方向。该方案能够根据现场的复杂程度，回充信号的辐射范围，导航软硬件所限制的导航精度，设定最小的检测范围，明确确定出机器人的回充方向进行回充尝试，该方案提升了干扰状态下机器人回充的效率。
进一步的，所述步骤S400：分别根据每个所述回充方向执行回充动作，直到实现回充，具体包括：
步骤S401：根据机器人的当前朝向确定基准方向；
步骤S402：执行运动方向确定步骤，根据至少一个所述回充方向和基准方向之间航向角的偏差，确定一个与所述基准方向角度间隔最大的回充方向作为运动方向；
步骤S403：驱动机器人沿所述运动方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；
步骤S404：根据所述运动方向更新基准方向；
步骤S405：执行运动方向确定步骤，直到机器人完成回充。
具体的，在根据回充方向尝试回充的过程当中，优先选择几率最大的方向作为首选进行回充尝试，在判断基准方向的信号为干扰信号时，可以确定与充座正对的墙面或障碍物对回充信号的反射效果会更好，更有可能使得扫地机器人错误捕捉，如此在若干个回充方向当中，与基准方向之间航向角差别最大的方向，更有可能是实际充座所在的方向，根据各个回充方向与基准方向之间的航向角偏差，选择航向角偏差最大的方向作为运动方向，在运动方向上尝试进行回充。如果依然未能回充成功则，更新基准方向，并且屏蔽掉已经尝试回充的回充方向，继续对其他回充方向进行回充的尝试，该方案在受干扰的状态下回充效率高。
进一步的，所述步骤S100：在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞，具体包括：
步骤S101：连续检测机器人的碰撞信号；
步骤S102：当检测到机器人的碰撞信号时，通过机器人前端的信号接头，检测回充信号，如果所述信号接头没有接收到所述回充信号，确定机器人与障碍物相撞。
扫地机器人在实现回充的过程当中，是有可能和充座产生碰撞的，因此需要区分和充座产生碰撞以及和障碍物产生碰撞的情况，在机器人产生碰撞状态下，扫地机器人本身会遮挡住碰撞点周围，尤其是背后绝大多数的信号，此时通过扫地机器人前段的信号接头进行回充信号的检测，如果扫地机器人碰撞的是充座，此时大概率能够接收到充座发出的回充信号，如果扫地机器人没有接收到回充信号，那么说明扫地机器人本身遮挡住了回充信号，而在此之前采集到的碰撞点产生的信号，是通过充座产生的信号反射产生的，则碰撞点属于障碍物。该方案能够有效区分充座和障碍物碰撞的情况，提升干扰状态下，机器人回充的准确性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
应该理解的是，虽然附图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，附图的流程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。
进一步参考图2，作为对上述图1所示方法的实现，本申请提供了一种基于干扰下的回充装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图2所示，本实施例所述的基于干扰下的回充装置包括：
障碍物检测模块100，用于在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞；
调整模块200，用于如果机器人与障碍物发生了碰撞，后退预设距离；
回充方向捕捉模块300，用于驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向；
回充模块400，用于分别根据每个所述回充方向执行回充动作，直到实现回充。
进一步的，所述回充方向捕捉模块300具体包括：
转动子模块301，用于驱动机器人转动；
信号获取子模块302，用于在预设的路径分度范围内通过信号接收单元接收回充信号，并且记录在所述路径分度中有无接收到所述回充信号，直到机器人转动一周；
回充方向标记子模块303，用于根据接收到回充信号的至少一个所述路径分度，确定对应的回充方向。
进一步的，所述回充模块400具体包括：
基准确定子模块401，用于根据机器人的当前朝向确定基准方向；
运动方向确定子模块402，用于执行运动方向确定步骤，根据至少一个所述回充方向和基准方向之间航向角的偏差，确定一个与所述基准方向角度间隔最大的回充方向作为运动方向；
回充尝试子模块403，用于驱动机器人沿所述运动方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；
根据所述运动方向更新基准方向；
循环尝试子模块404，用于执行运动方向确定步骤，直到机器人完成回充。
进一步的，所述障碍物检测模块100具体包括：
碰撞信号检测子模块101，用于连续检测机器人的碰撞信号；
障碍物确定子模块102，用于当检测到机器人的碰撞信号时，通过机器人前端的信号接头，检测回充信号，如果所述信号接头没有接收到所述回充信号，确定机器人与障碍物相撞。
为解决上述技术问题，本申请实施例还提供计算机设备。具体请参阅图3，图3为本实施例计算机设备基本结构框图。
所述计算机设备6包括通过系统总线相互通信连接存储器61、处理器62、网络接口63。需要指出的是，图中仅示出了具有组件61-63的计算机设备6，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
所述存储器61至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器61可以是所述计算机设备6的内部存储单元，例如该计算机设备6的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器61也可以是所述计算机设备6的外部存储设备，例如该计算机设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。当然，所述存储器61还可以既包括所述计算机设备6的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器61通常用于存储安装于所述计算机设备6的操作系统和各类应用软件，例如基于干扰下的回充方法的程序代码等。此外，所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
所述处理器62在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器62通常用于控制所述计算机设备6的总体操作。本实施例中，所述处理器62用于运行所述存储器61中存储的程序代码或者处理数据，例如运行所述基于干扰下的回充方法的程序代码。
所述网络接口63可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口63通常用于在所述计算机设备6与其他电子设备之间建立通信连接。
本申请还提供了另一种实施方式，即提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有基于干扰下的回充程序，所述基于干扰下的回充程序可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的基于干扰下的回充方法的步骤。
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上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。
Claims (10)
1.基于干扰下的回充方法，其特征在于，该方法的步骤包括：
在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞；
如果机器人与障碍物发生了碰撞，后退预设距离；
驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向；
分别根据每个所述回充方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；直到实现回充。
2.根据权利要求1所述的基于干扰下的回充方法，其特征在于，所述步骤驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向，具体包括：
驱动机器人转动；
在预设的路径分度范围内通过信号接收单元接收回充信号，并且记录在所述路径分度中有无接收到所述回充信号，直到机器人转动一周；
根据接收到回充信号的至少一个所述路径分度，确定对应的回充方向。
3.根据权利要求2所述的基于干扰下的回充方法，其特征在于，所述步骤分别根据每个所述回充方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；直到实现回充，具体包括：
根据机器人的当前朝向确定基准方向；
执行运动方向确定步骤，根据至少一个所述回充方向和基准方向之间航向角的偏差，确定一个与所述基准方向角度间隔最大的回充方向作为运动方向；
驱动机器人沿所述运动方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；
根据所述运动方向更新基准方向；
执行运动方向确定步骤，直到机器人完成回充。
4.根据权利要求3所述的基于干扰下的回充方法，其特征在于，所述步骤在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞，具体包括：
连续检测机器人的碰撞信号；
当检测到机器人的碰撞信号时，通过机器人前端的信号接头，检测回充信号，如果所述信号接头没有接收到所述回充信号，确定机器人与障碍物相撞。
5.基于干扰下的回充装置，其特征在于，包括：
障碍物检测模块，用于在回充状态下检测机器人与障碍物发生碰撞；
调整模块，用于如果机器人与障碍物发生了碰撞，后退预设距离；
回充方向捕捉模块，用于驱动机器人转动一周，并且在至少一个方向接收回充信号以根据接收到的至少一个所述回充信号确定对应的回充方向；
回充模块，用于分别根据每个所述回充方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；直到实现回充。
6.根据权利要求5所述的基于干扰下的回充装置，其特征在于，所述回充方向捕捉模块具体包括：
转动子模块，用于驱动机器人转动；
信号获取子模块，用于在预设的路径分度范围内通过信号接收单元接收回充信号，并且记录在所述路径分度中有无接收到所述回充信号，直到机器人转动一周；
回充方向标记子模块，用于根据接收到回充信号的至少一个所述路径分度，确定对应的回充方向。
7.根据权利要求6所述的基于干扰下的回充装置，其特征在于，所述回充模块具体包括：
基准确定子模块，用于根据机器人的当前朝向确定基准方向；
运动方向确定子模块，用于执行运动方向确定步骤，根据至少一个所述回充方向和基准方向之间航向角的偏差，确定一个与所述基准方向角度间隔最大的回充方向作为运动方向；
回充尝试子模块，用于驱动机器人沿所述运动方向执行回充动作，如果与障碍物发生碰撞，驱动机器人回退，并且排除执行过回充动作的回充方向；
根据所述运动方向更新基准方向；
循环尝试子模块，用于执行运动方向确定步骤，直到机器人完成回充。
8.根据权利要求7所述的基于干扰下的回充装置，其特征在于，所述障碍物检测模块具体包括：
碰撞信号检测子模块，用于连续检测机器人的碰撞信号；
障碍物确定子模块，用于当检测到机器人的碰撞信号时，通过机器人前端的信号接头，检测回充信号，如果所述信号接头没有接收到所述回充信号，确定机器人与障碍物相撞。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的基于干扰下的回充方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的基于干扰下的回充方法的步骤。
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