CN113331744A - 清洁机器人的行进控制方法、避障模组及清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家居技术领域，公开一种清洁机器人的行进控制方法、避障模组及清洁机器人。清洁机器人的行进控制方法包括：控制第一光线发射器发射第一光线，第一光线能够被障碍物反射回光线接收单元；根据光线接收单元接收的第一光线，生成第一光强曲线，第一光强曲线用于表示光线接收单元采集第一光线的光线量与障碍物距离的关系，障碍物距离为障碍物相对参考点的距离；根据第一光强曲线的变化趋势，控制清洁机器人的行进。本实施例通过光强曲线的变化趋势，摒除环境光线或者障碍物颜色等因素的干扰，可以有效地检测障碍物与清洁机器人的距离远近，以便及时控制清洁机器人的行进，从而提高清洁机器人的可靠性和鲁棒性。

Description

清洁机器人的行进控制方法、避障模组及清洁机器人

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种清洁机器人的行进控制方法、避障模组及清洁机器人。

背景技术

现有清洁机器人设有红外发射管与红外接收管，红外发射管可以朝向障碍物发射红外信号，障碍物将红外信号反射回红外接收管，清洁机器人根据反射回的红外信号强度，估算障碍物与清洁机器人的距离。

由于室内环境比较复杂，红外信号强度容易受到环境光线的强弱、障碍物颜色等因素的干扰，清洁机器人估算的障碍物距离不够准确，导致无法及时控制清洁机器人的行进，清洁机器人易撞障碍物。

发明内容

本发明实施例的一个目的旨在提供一种清洁机器人的行进控制方法、避障模组及清洁机器人，以解决现有技术存在的缺陷。

在第一方面，本发明实施例提供一种清洁机器人的行进控制方法，包括：

控制第一光线发射器发射第一光线，所述第一光线能够被障碍物反射回光线接收单元；

根据所述光线接收单元接收的第一光线，生成第一光强曲线，所述第一光强曲线用于表示所述光线接收单元采集所述第一光线的光线量与障碍物距离的关系；

根据所述第一光强曲线的变化趋势，控制所述清洁机器人的行进。

在第二方面，本发明实施例提供一种避障模组，包括：

光线接收单元，设有光线通道，所述光线通道具有供光线进入的预设宽度的进光孔；

第一光线发射器，所述第一光线发射器的第一出光轴线与所述进光孔的中轴线相交于第一指定位置点，所述第一指定位置点为与所述光线接收单元距离第一预设长度的位置；

第二光线发射器，所述第二光线发射器的第二出光轴线与所述进光孔的中轴线相交于第二指定位置点，所述第二指定位置点为与所述光线接收单元距离第二预设长度的位置；

微控制器，分别与所述光线接收单元、所述第一光线发射器及所述第二光线发射器电连接，用于执行所述的清洁机器人的避障方法。

在第三方面，本发明实施例提供一种清洁机器人，包括所述避障模组。

本发明实施例与现有技术相比至少具有以下有益效果：在本实施例提供的行进控制方法中，首先，控制第一光线发射器发射第一光线，第一光线能够被障碍物反射回光线接收单元。接着，根据光线接收单元接收的第一光线，生成随着时间变化的第一光强曲线。最后，根据第一光强曲线的变化趋势，控制清洁机器人的行进，因此，本实施例通过光强曲线的变化趋势，摒除环境光线或者障碍物颜色等因素的干扰，可以有效地检测障碍物与清洁机器人的距离远近，以便及时控制清洁机器人的行进，从而提高清洁机器人的可靠性和鲁棒性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明实施例提供的一种清洁机器人的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种避障模组的示意图；

图3a为本发明实施例提供的由指定位置点和参考位置点反射的光线射回光线接收单元的示意图；

图3b为本发明实施例提供的光线接收单元的结构示意；

图4a为本发明实施例提供的由第一光线发射器和第二光线发射器发射的光线，经由障碍物反射回光线接收单元的示意图；

图4b为本发明实施例提供的由第一光线发射器和第二光线发射器发射的光线，经由障碍物反射回光线接收单元的示意图，其中，光线接收单元包括第一光线接收器与第二光线接收器；

图5a为本发明实施例提供的清洁机器人的行进控制方法的流程示意图；

图5b为本发明实施例提供的第一光强曲线的示意图；

图5c为图5a所示的S53的流程示意图；

图6a为本发明另一实施例提供的清洁机器人的行进控制方法的流程示意图；

图6b为本发明实施例提供的第二光强曲线的示意图；

图7a为图6a所示的S56的流程示意图；

图7b为图7a所示的S562的流程示意图；

图7c为本发明实施例提供的存在第一光强曲线与第二光强曲线的示意图；

图7d为图7b所示的S5622的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种清洁机器人的电路原理框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

本发明实施例提供的清洁机器人可以应用于任何合适业务场景，诸如扫地、拖地、洗地或吸尘等业务场景，并且清洁机器人可被构造成任意合适形状和功能，以适应相应的业务场景，其中，清洁设备包括且不限于扫地机器人、吸尘机器人、拖地机器人或洗地机器人。

请参阅图1，清洁机器人100包括主控制器11、行走轮组件12、清洁组件13及避障模组14。

主控制器11作清洁机器人100的控制核心，用于控制清洁机器人200完成相关逻辑操作。

行走轮组件12与主控制器11电连接，在本实施例中，行走轮组件12受主控制器11的控制，驱动清洁机器人100前进或后退，以便完成清洁作业或回充作业等。

在一些实施例中，行走轮组件12分为左轮驱动单元和右轮驱动单元。以左轮驱动单元为例，其包括电机、轮驱动机构、左轮，电机的转轴与轮驱动机构连接，左轮与轮驱动机构连接，电机与主控制器11连接，电机接收主控制器11发送的控制指令而转动其转轴，并通过轮驱动机构将扭矩传输至左轮，实现左轮的转动；同时结合右驱动单元，从而驱动清洁机器人100前进或后退。

清洁组件13与主控制器11电连接，清洁组件13用于清洁地面，其可被配置成任意清洁结构，例如，在一些实施例中，清洁组件13包括清洁电机及辊刷，辊刷的表面设置有清洁部，辊刷通过驱动机构与清洁电机连接，清洁电机与主控制器11连接，主控制器11可以向清洁电机发送指令，控制清洁电机驱动辊刷转动，使得其清洁部能够有效地清洁地面。

避障模组14与主控制器11，用于控制清洁机器人100实施避障操作，请参阅图2，避障模组14包括光线接收单元141、第一光线发射器142、第二光线发射器143及微控制器144。

光线接收单元141用于接收光线，其中，所述光线可以为任意合适波形光线，例如，光线包括可见光线或不可见光线，可见光线包括红外光线等光线。相应的，光线接收单元141、第一光线发射器142及第二光线发射器143支持对应波形类型光线的接收或发射，例如，光线接收单元141可以接收红外光线，第一光线发射器142和第二光线发射器143可以发射红外光线。

可以理解的是，光线接收单元141与障碍物的距离不同，经过障碍物反射而被光线接收单元141所接收的光线量亦不同，在一些实施例中，光线接收单元141被配置成：由在与光线接收单元141距离预设长度的指定位置点反射回的光线量为最多的光路接收结构，请参阅图3a，指定位置点31被定义在与光线接收单元141距离长度d0之处，当障碍物32在指定位置点31时，由障碍物32反射回光线接收单元141的光线量最多，此时，微控制器144检测到的光强为最大。

当障碍物32逐渐朝着左侧远离指定位置点31时，例如，障碍物32自指定位置点31朝向参考位置点33移动，或者，当障碍物32逐渐朝着右侧远离指定位置点31时，例如，障碍物32自指定位置点31朝向参考位置点34移动，由障碍物32反射回光线接收单元141的光线量逐渐降低，此时，微控制器144检测到的光强逐渐变小。

同理可得，当障碍物32逐渐朝着左侧靠近指定位置点31时，例如，障碍物32自参考位置点33朝向指定位置点31移动，或者，当障碍物32逐渐朝着右侧靠近指定位置点31时，障碍物32自参考位置点34朝向指定位置点31移动，由障碍物32反射回光线接收单元141的光线量逐渐增加，此时，微控制器144检测到的光强逐渐变大。

还可以理解的是，光线接收单元141可以被配置成能够实现：由在与光线接收单元141距离预设长度的指定位置点反射回的光线量为最多的任意光路接收结构。

在一些实施例中，请参阅图3b，光线接收单元141设有光线通道1411，光线通道1411具有供光线进入的预设宽度的进光孔1412，经过障碍物反射的光线可以经过光线通道1411后，被光线接收单元141感应和接收，光线接收单元141便可以采集到反射回的光线。由于进光孔1412能够收集光线，尤其的，在距离进光孔1412预设长度之处的指定位置点反射回的大部分光线能够通过进光孔1412进入光线通道1411，因此，光线接收单元141能够采集到大部分光线，此时光强最大。

由于进光孔1412能够集中收集大部分光线，有助于更多光线能够被光线接收单元141采集到，相对而言，采用具有进光孔1412的光线接收单元141，有利于增强光强相对指定位置点的变化趋势效果，亦即，与不设有进光孔1412的光线接收单元相比，具有进光孔1412的光线接收单元141接收到在指定位置点反射回的更多光线量，能够更加显现在指定位置点的光强效果，同样都是“在指定位置点的光强最强，远离指定位置点的光强逐渐变小，靠近指定位置点的光强逐渐变大”的光强变化趋势下，具有进光孔1412的光线接收单元141的光强变化趋势相对更加明显，有利于清洁机器人100更加可靠准确地检测障碍物。

第一光线发射器142用于发射第一光线，请参阅图4a，第一光线发射器142的第一出光轴线G1与进光孔1412的中轴线OO’相交于第一指定位置点Z1，其中，第一出光轴线G1为第一光线发射器142的发射孔的中心轴线，第一指定位置点Z1为与光线接收单元141距离第一预设长度d1的位置，例如，第一指定位置点Z1被定义在与进光孔1412距离第一预设长度d1的位置。

当障碍物在第一指定位置点Z1时，第一光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔1412进入光线接收单元141，对于第一光线发射器142，在第一指定位置点Z1反射回进光孔1412的光线量最多，亦即光线接收单元141采集的光线量为最多。当障碍物逐渐远离第一指定位置点Z1时，第一光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔1412进入光线接收单元141，此时光线接收单元141采集的光线量逐渐降低。当障碍物逐渐靠近第一指定位置点Z1时，第一光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔1412进入光线接收单元141，此时光线接收单元141采集的光线量逐渐增加。

第二光线发射器143用于发射第二光线，请继续参阅图4a，第二光线发射器143的第二出光轴线G2与进光孔1412的中轴线OO’相交于第二指定位置点Z2，第二出光轴线G2为第二光线发射器143的发射孔的中心轴线，第二指定位置点Z2为与光线接收单元141距离第二预设长度d2的位置。对于第二光线发射器143，在第二指定位置点Z2反射回进光孔1412的光线量最多，亦即光线接收单元141采集的光线量为最多。

同理可得，当障碍物在第二指定位置点Z2时，第二光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔1412进入光线接收单元141，此时光线接收单元141采集的光线量为最多。当障碍物逐渐远离第二指定位置点Z2时，第二光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔1412进入光线接收单元141，此时光线接收单元141采集的光线量逐渐降低。当障碍物逐渐靠近第二指定位置点Z2时，第二光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔1412进入光线接收单元141，此时光线接收单元141采集的光线量逐渐增加。

微控制器144分别与光线接收单元141、第一光线发射器142及第二光线发射器143电连接，用于执行下文涉及的清洁机器人的避障方法。

可以理解的是，在一些实施例中，微控制器144与主控制器11集成一体，亦即，微控制器144与主控制器11可以集成为一个控制器。

还可以理解的是，光线接收单元141可以为一个光线接收器，当需要检测障碍物时，微控制器144可以分时复用地控制第一光线发射器142及第二光线发射器143发射光线，以便光线接收单元141分别接收第一光线和第二光线。

还可以理解的是，光线接收单元141可以为两个光线接收器，请参阅图4b，光线接收单元141包括第一光线接收器1411与第二光线接收器1412，第一光线接收器1411设有第一光线通道，第一光线通道具有供光线进入的预设宽度的第一进光孔，第一光线发射器142的第一出光轴线与第一进光孔的中轴线相交于第一指定位置点Z1，第一指定位置点Z1为与第一光线接收器1411距离第一预设长度d1的位置。

第二光线接收器1412设有第二光线通道，第二光线通道具有供光线进入的预设宽度的第二进光孔，第二光线发射器143的第二出光轴线与第二进光孔的中轴线相交于第二指定位置点Z2，第二指定位置点Z2为与第二光线接收器1412距离第二预设长度d2的位置。

还可以理解的是，为了适应各类避障功能，避障模组14还可以安装多个光线发射器。

作为本发明实施例另一方面，本发明实施例提供一种清洁机器人的行进控制方法。请参阅图5a，清洁机器人的行进控制方法S500包括：

S51、控制第一光线发射器发射第一光线，第一光线能够被障碍物反射回光线接收单元；

在一些实施例中，第一光线发射器在微控制器的控制下，发射第一光线，如前所述，第一光线为任意合适类型的光线，诸如红外光线等。

在一些实施例中，微控制器可以控制第一光线发射器发射任意合适强度的第一光线，步骤S51包括：根据环境光强和/或障碍物颜色类型，控制第一光线发射器发射第一光线，例如，当环境光强大于预设强度阈值范围，微控制器可以控制第一光线发射器发射的第一光线的光强大于环境光强，使得光线接收单元采集的光强能够比较大，微控制器后期能够过滤掉环境光强的影响，以便更加可靠准确地确定光强变化趋势。当环境光强位于预设强度阈值范围时，微控制器可以按照正常光强，控制第一光线发射器发射第一光线。

或者，当障碍物颜色类型属于深色类型时，由于障碍物容易吸收光线，影响到反射回光线接收单元的光线量，因此，微控制器可以控制第一光线发射器发射的第一光线的光强大于基准光强，使得光线接收单元采集的光强能够比较大。当障碍物颜色类型属于浅色类型时，由于障碍物容易反射光线，因此，微控制器可以按照基准光强，控制第一光线发射器发射第一光线。

在一些实施例中，障碍物可以为任意形式障碍物，诸如墙体、沙发、垃圾桶、人等，其中，相对世界坐标系而言，障碍物可以是处于运动状态，亦可以是静止状态，其中，清洁机器人执行清洁作业时，清洁机器人相对世界坐标系而言是运动的，世界坐标系为清洁机器人基于所在空间构建的坐标系。

可以理解的是，清洁机器人与障碍物的相对运动关系包括：1、障碍物相对地面运动，清洁机器人相对地面运动，亦即障碍物与清洁机器人都是运动的，例如室内环境存在运动的玩具和执行清洁作业的清洁机器人；2、障碍物相对地面运动，清洁机器人相对地面静止，例如，室内环境存在运动的玩具和暂停工作时的清洁机器人；3、障碍物相对地面静止，清洁机器人相对地面运动，例如，清洁机器人朝向墙体运动和执行清洁作业。

S52、根据光线接收单元接收的第一光线，生成第一光强曲线，第一光强曲线用于表示光线接收单元采集第一光线的光线量与障碍物距离的关系，障碍物距离为障碍物相对参考点的距离；

在一些实施例中，第一光强曲线用于表示光线接收单元采集第一光线的光线量与障碍物距离的关系，其中，在第一光强曲线中，横坐标用于表示时间，纵坐标用于表示光强。当障碍物距离变化时，光线接收单元采集第一光线的光线量可以出现变化，

如前所述，由于清洁机器人和/或障碍物的运动，并且在距离光线接收单元的不同位置点反射回光线接收单元的光线量是不同的，因此，当清洁机器人与障碍物之间的距离处于变化时，经过障碍物反射的第一光线进入光线接收单元的光线量呈现一定规律变化，例如，如前所述，当障碍物在指定位置点时，由障碍物反射回光线接收单元的光线量最多。当障碍物逐渐朝着远离指定位置点时，由障碍物反射回光线接收单元的光线量逐渐降低。当障碍物逐渐朝着靠近指定位置点时，由障碍物反射回光线接收单元的光线量逐渐增加。

请参阅图5b，基于障碍物相对指定位置点的相对距离与光强之间的关联关系，微控制器生成如图5b所示的第一光强曲线。如图5b所示，当光强达到峰值A时，障碍物相对清洁机器人而言，是处在指定位置点的。当光强自峰值A朝向峰谷B或峰谷C逐渐降低时，障碍物相对清洁机器人的运动方式可以为：峰值A朝向峰谷B或峰谷C逐渐降低，障碍物在远离指定位置点的前提下，可能逐渐靠近清洁机器人或者更加远离清洁机器人。当光强自峰谷B或峰谷C朝向峰值A逐渐升高时，障碍物相对清洁机器人的运动方式可以为：峰谷B或峰谷C朝向峰值A逐渐升高，障碍物在靠近指定位置点的前提下，可能逐渐靠近清洁机器人或者更加远离清洁机器人。

在一些实施例中，障碍物距离为障碍物相对参考点的距离，其中，参考点可以为任意合适固定位置，用于辅助描述障碍物与清洁机器人的距离变化，例如，参考点为光线接收单元，障碍物距离为障碍物相对光线接收单元的距离，或者，参考点为第一光线发射器，障碍物距离为障碍物相对第一光线发射器的距离。

S53、根据第一光强曲线的变化趋势，控制清洁机器人的行进。

如前所述，在指定位置点反射回光线接收单元的光线量最多，此时的光强为光强峰值。通常，指定位置点与光线接收单元的距离是已知的，并且所述距离一般比较小，清洁机器人与障碍物若出现碰撞，通常两者距离是由大变小，因此，微控制器可以通过解析第一光强曲线的变化趋势，控制清洁机器人实施避障操作或者其它操作，例如，第一光强曲线的变化趋势包括光强先递增后递减的变化，则说明第一光强曲线已出现光强峰值，于是微控制器可以控制清洁机器人减速运动或者停止运动。

总体而言，本实施例通过光强曲线的变化趋势，摒除环境光线或者障碍物颜色等因素的干扰，可以有效地检测障碍物与清洁机器人的距离远近，以便及时控制清洁机器人的行进，从而提高清洁机器人的可靠性和鲁棒性。

在一些实施例中，光线接收单元设有光线通道，光线通道具有供光线进入的预设宽度的进光孔，如前所述，光线接收单元通过设置进光孔，可以加强光强曲线的变化趋势效果。

在一些实施例中，进光孔的中轴线与第一光线发射器的第一出光轴线相交于第一指定位置点，其中，在一些实施例中，第一指定位置点为与光线接收单元距离第一预设长度的位置，例如，第一指定位置点与进光孔的中心点距离第一预设长度。当障碍物在第一指定位置点时，第一光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔进入光线接收单元，对于第一光线发射器，在第一指定位置点反射回进光孔的光线量最多，亦即光线接收单元采集的光线量为最多。

当障碍物逐渐远离第一指定位置点时，第一光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔进入光线接收单元，此时光线接收单元采集的光线量逐渐降低。当障碍物逐渐靠近第一指定位置点时，第一光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔进入光线接收单元，此时光线接收单元采集的光线量逐渐增加。

请结合图4a，由于第一出光轴线G1与进光孔1412的中轴线相交第一角度θ₁，并且第一角度θ₁是已知的，另外第一光线发射器142与光线接收单元141之间的第一安装距离h1也是已知的，结合三角函数关系，可以得到第一预设长度d1＝h1/tanθ₁。

由于通过将第一指定位置点以距离清洁机器人的第一预设长度给以量化表达，并且第一预设长度是已知的，有利于清洁机器人能够快速判断与障碍物之间的距离是否已达到第一预设长度，以便快速实施避障操作等其它操作。

在一些实施例中，请参阅图5c，S53包括：

S531、判断第一光强曲线的变化趋势是否符合指定变化趋势；

S532、若是，执行第一操作；

S533、若否，执行第二操作。

在一些实施例中，出于业务需求，可以自定义指定变化趋势，例如，指定变化趋势为光强先递增后递减的变化，若判断到第一光强曲线的变化趋势为光强先递增后递减的变化，则说明障碍物已到达第一指定位置点，清洁机器人执行第一操作，其中，第一操作可以为任意合适且符合业务需求的操作，例如，第一操作为降低清洁机器人的移动速度的操作或者暂停清洁机器人运动的操作等。若判断到第一光强曲线的变化趋势不符合光强先递增后递减的变化，则清洁机器人执行第二操作，例如，第二操作包括维持清洁机器人当前移动速度的操作等。

由于清洁机器人能够结合指定变化趋势来控制行进，一方面，如前所述，此种控制方式的鲁棒性好，可靠性高。另一方面，光线接收单元或光线反射器的成本都比较低，在能够可靠实施避障操作的前提下，还能够降低避障成本。

在一些实施例中，请参阅图6a，清洁机器人的行进控制方法S500还包括：

S54、控制第二光线发射器发射第二光线；

S55、根据光线接收单元接收的第二光线，生成第二光强曲线，第二光强曲线用于表示光线接收单元采集第二光线的光线量与障碍物距离的关系；

S56、根据第二光强曲线的变化趋势，控制清洁机器人的行进。

在一些实施例中，第二光线发射器在微控制器的控制下，发射第二光线，如前所述，第二光线为任意合适类型的光线，诸如红外光线等。

在一些实施例中，微控制器可以控制第二光线发射器发射任意合适强度的第二光线，步骤S54包括：根据环境光强和/或障碍物颜色类型，控制第二光线发射器发射第二光线，此处的具体控制原理可以参照上文的阐述，在此不赘述。

在一些实施例中，第二光强曲线为基于光线接收单元采集的第二光线生成的随时间变化的光强曲线。

请参阅图6b，基于障碍物相对指定位置点的相对距离与光强之间的关联关系，微控制器生成如图6b所示的第二光强曲线。如图6b所示，当光强达到峰值D时，障碍物相对清洁机器人而言，是处在指定位置点的。当光强自峰值D朝向峰谷E或峰谷F逐渐降低时，障碍物相对清洁机器人的运动方式可以为：峰值D朝向峰谷E或峰谷F逐渐降低，障碍物在远离指定位置点的前提下，可能逐渐靠近清洁机器人或者更加远离清洁机器人。当光强自峰谷E或峰谷F朝向峰值D逐渐升高时，障碍物相对清洁机器人的运动方式可以为：峰谷E或峰谷F朝向峰值D逐渐升高，障碍物在靠近指定位置点的前提下，可能逐渐靠近清洁机器人或者更加远离清洁机器人。

在一些实施例中，进光孔的中轴线与第二光线发射器的第二出光轴线相交于第二指定位置点，第二指定位置点被定义在距离清洁机器人的第二预设长度上，第二预设长度小于第一预设长度。对于第二光线发射器，在第二指定位置点反射回进光孔的光线量最多，亦即光线接收单元采集的光线量为最多。

当障碍物在第二指定位置点时，第二光线经过障碍物反射，反射光线沿着进光孔的中轴线进入光线接收单元，此时光线接收单元采集的光线量为最多。当障碍物逐渐远离第二指定位置点时，第二光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔进入光线接收单元，此时光线接收单元采集的光线量逐渐降低。当障碍物逐渐靠近第二指定位置点时，第二光线经过障碍物反射，反射光线通过进光孔进入光线接收单元，此时光线接收单元采集的光线量逐渐增加。

请结合图4a，由于第二出光轴线G2与进光孔1412的中轴线相交第二角度θ₂，并且第二角度θ₂是已知的，另外第二光线发射器143与光线接收单元141之间的第二安装距离h2也是已知的，结合三角函数关系，可以得到第二预设长度d2＝h2/tanθ₂。

由于通过将第二指定位置点以距离清洁机器人的第二预设长度给以量化表达，并且第二预设长度是已知的，并且第二预设长度小于第一预设长度，不仅有利于清洁机器人能够快速判断与障碍物之间的距离是否已达到第二预设长度，以便快速实施避障操作等其它操作，而且结合第一预设长度与第二预设长度，提供了双重预警判断功能，从而能够更加可靠地实施避障操作。

在一些实施例中，请参阅图7a，S56包括：

S561、判断第二光强曲线的变化趋势是否符合指定变化趋势；

S562、若是，根据第一光强曲线与第二光强曲线，控制清洁机器人的行进；

S563、若否，执行第三操作。

在一些实施例中，出于业务需求，可以自定义指定变化趋势，例如，指定变化趋势为光强先递增后递减的变化，若判断到第二光强曲线的变化趋势为光强先递增后递减的变化，则说明障碍物已到达第二指定位置点，清洁机器人根据第一光强曲线与第二光强曲线，控制清洁机器人的行进。若判断到第二光强曲线的变化趋势不符合光强先递增后递减的变化，则清洁机器人执行第三操作，例如，第三操作包括降低清洁机器人的移动速度的操作或者暂停清洁机器人运动的操作等。

由于清洁机器人能够在第一光强曲线符合指定变化趋势时，再结合第二光强曲线进一步可靠地判断障碍物与清洁机器人的距离，以便更加可靠地控制清洁机器人的行进。

在一些实施例中，请参阅图7b，S562包括：

S5621、根据第一光强曲线与第二光强曲线，计算清洁机器人相对障碍物的相对运动速度；

S5622、根据相对运动速度，控制清洁机器人的行进。

在一些实施例中，清洁机器人可以获取第一光强曲线中光强峰值对应的第一时间，以及第二光强曲线中光强峰值对应的第二时间，根据公式：ΔV＝(d1-d2)/(t2-t1)，计算清洁机器人相对障碍物的相对运动速度，ΔV为相对运动速度，d1为第一预设长度，d2为第二预设长度，t1为第一时间，t2为第二时间。

请参阅图7c，第一光强曲线的光强峰值F1对应第一时间t1，第二光强曲线的光强峰值F2对应第二时间t2，清洁机器人在生成第一光强曲线时，会记录光强峰值F1对应第一时间t1。清洁机器人在生成第二光强曲线时，会记录光强峰值F2对应第二时间t2。清洁机器人调用第一时间t1、第二时间t2、第一预设长度d1及第二预设长度d2，计算清洁机器人相对障碍物的相对运动速度。

当相对速度大于预设速度差值时，则说明清洁机器人快速靠近障碍物，或者障碍物快速靠近清洁机器人，因此，可以快速控制清洁机器人停止行进或者减速行进。当相对速度小于预设速度差值时，则说明清洁机器人缓慢靠近障碍物，或者障碍物缓慢靠近清洁机器人，因此，可以缓慢控制清洁机器人停止行进或者减速行进。

在一些实施例中，请参阅图7d，S5622包括：

S57、获取清洁机器人相对地面的相对移动速度；

S58、根据相对运动速度与相对移动速度，计算障碍物相对地面的障碍物移动速度；

S59、根据相对移动速度与障碍物移动速度，控制清洁机器人的行进。

在一些实施例中，清洁机器人设有速度传感器，速度传感器可以检测清洁机器人相对地面的相对移动速度，微控制器访问速度传感器，获取相对移动速度，其中，速度传感器包括轮速计等。

由于V1-V2＝ΔV＝(d1-d2)/(t2-t1)，其中，V1为相对移动速度，V2为障碍物移动速度，因此，障碍物移动速度V2＝V1-ΔV。

由于已知悉相对移动速度与障碍物移动速度，因此，清洁机器人可以更加精确地通过控制相对移动速度，以控制清洁机器人的行进，例如，清洁机器人可以量化地选择相对移动速度，以便紧急刹车或减速停止或者减速清扫或者减速跟随。

再举例而言，假设障碍物移动速度V2为0.5m/s，相对移动速度V1为1m/s，则清洁机器人可以调整相对移动速度V1为0.5m/s，以便减速跟随着障碍物。或者，清洁机器人可以调整相对移动速度V1为0.3m/s，以便减速清扫。或者，清洁机器人可以调整相对移动速度V1逐步减速至0，以便减速停止。或者，清洁机器人可以紧急调整相对移动速度V1至0，以便紧急刹车。

一方面，本实施例仅通过两个光线发射器和光线接收单元，便可以低成本地实现障碍物速度的检测和跟踪，不仅适用处于静止状态的障碍物，而且还适用处于运动状态的障碍物。另一方面，本实施例通过结合光强变化趋势作为避障操作的条件，可以摒除环境光线或者障碍物颜色等因素的干扰，可以有效地检测障碍物与清洁机器人的距离远近，以便及时控制清洁机器人的行进，从而提高清洁机器人的可靠性和鲁棒性。

需要说明的是，在上述各个实施方式中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施方式的描述可以理解，不同实施方式中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。

请参阅图8，图8为本发明实施例提供的一种清洁机器人的电路原理框图。如图8所示，清洁机器人800包括一个或多个处理器81以及存储器82。其中，图8中以一个处理器81为例。

处理器81和存储器82可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。

存储器82作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的清洁机器人的行进控制方法对应的程序指令/模块。处理器81通过运行存储在存储器82中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行上述方法实施例提供的清洁机器人的行进控制方法。

存储器82可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器82可选包括相对于处理器81远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器81。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述程序指令/模块存储在所述存储器82中，当被所述一个或者多个处理器81执行时，执行上述任意方法实施例中的清洁机器人的行进控制方法。

本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图8中的一个处理器81，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的清洁机器人的行进控制方法。

本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被清洁机器人执行时，使所述清洁机器人执行任一项所述的清洁机器人的行进控制方法。

以上所描述的装置或设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

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各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；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范围。

Claims (15)

1.一种清洁机器人的行进控制方法，其特征在于，包括：

控制第一光线发射器发射第一光线，所述第一光线能够被障碍物反射回光线接收单元；

根据所述光线接收单元接收的第一光线，生成第一光强曲线，所述第一光强曲线用于表示所述光线接收单元采集所述第一光线的光线量与障碍物距离的关系，所述障碍物距离为障碍物相对参考点的距离；

根据所述第一光强曲线的变化趋势，控制所述清洁机器人的行进。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光线接收单元设有光线通道，所述光线通道具有供光线进入的预设宽度的进光孔。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述进光孔的中轴线与所述第一光线发射器的第一出光轴线相交于第一指定位置点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于所述第一光线发射器，在所述第一指定位置点反射回所述进光孔的光线量最多。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光强曲线的变化趋势，控制所述清洁机器人的行进包括：

判断所述第一光强曲线的变化趋势是否符合指定变化趋势；

若是，执行第一操作；

若否，执行第二操作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

控制第二光线发射器发射第二光线；

根据所述光线接收单元接收的第二光线，生成第二光强曲线，所述第二光强曲线用于表示所述光线接收单元采集所述第二光线的光线量与所述障碍物距离的关系；

根据所述第二光强曲线的变化趋势，控制所述清洁机器人的行进。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述进光孔的中轴线与所述第二光线发射器的第二出光轴线相交于第二指定位置点，所述第一指定位置点与所述光线接收单元的距离为第一预设长度，所述第二指定位置点与所述光线接收单元的距离为第二预设长度，所述第二预设长度小于所述第一预设长度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对于所述第二光线发射器，在所述第二指定位置点反射回所述进光孔的光线量最多。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二光强曲线的变化趋势，控制所述清洁机器人的行进包括：

判断所述第二光强曲线的变化趋势是否符合所述指定变化趋势；

若是，根据所述第一光强曲线与所述第二光强曲线，控制所述清洁机器人的行进；

若否，执行第三操作。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光强曲线与所述第二光强曲线，控制所述清洁机器人的行进包括：

根据所述第一光强曲线与所述第二光强曲线，计算所述清洁机器人相对所述障碍物的相对运动速度；

根据所述相对运动速度，控制所述清洁机器人的行进。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光强曲线与所述第二光强曲线，计算所述清洁机器人相对所述障碍物的相对运动速度包括：

获取所述第一光强曲线中光强峰值对应的第一时间，以及所述第二光强曲线中光强峰值对应的第二时间；

根据公式：ΔV＝(d1-d2)/(t2-t1)，计算所述清洁机器人相对所述障碍物的相对运动速度，ΔV为所述相对运动速度，d1为所述第一预设长度，d2为所述第二预设长度，t1为所述第一时间，t2为所述第二时间。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述相对运动速度，控制所述清洁机器人的行进包括：

获取所述清洁机器人相对地面的相对移动速度；

根据所述相对运动速度与所述相对移动速度，计算所述障碍物相对地面的障碍物移动速度；

根据所述相对移动速度与所述障碍物移动速度，控制所述清洁机器人的行进。

13.根据权利要求5至12任一项所述的方法，其特征在于，所述指定变化趋势为光强先递增后递减的变化。

14.一种避障模组，其特征在于，包括：

光线接收单元，设有光线通道，所述光线通道具有供光线进入的预设宽度的进光孔；

第一光线发射器，所述第一光线发射器的第一出光轴线与所述进光孔的中轴线相交于第一指定位置点，所述第一指定位置点为与所述光线接收单元距离第一预设长度的位置；

第二光线发射器，所述第二光线发射器的第二出光轴线与所述进光孔的中轴线相交于第二指定位置点，所述第二指定位置点为与所述光线接收单元距离第二预设长度的位置；

微控制器，分别与所述光线接收单元、所述第一光线发射器及所述第二光线发射器电连接，用于执行如权利要求1至13任一项所述的清洁机器人的避障方法。

15.一种清洁机器人，其特征在于，包括如权利要求14所述的避障模组。

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