CN113440054A - 扫地机器人充电基座范围的确定方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及扫地机定位技术领域，提供了一种扫地机器人充电基座范围的确定方法和装置。该方法包括：控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号；确定所述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记；基于所述至少一个范围标记，确定所述充电基座的范围区域。该实施方式中扫地机器人可以通过接收充电基座发出的至少一个信号确定在地图中的范围标记。然后，根据确定的范围标记不断缩小充电基座在地图中的位置范围，以此来确定充电基座的范围区域，由此，得到的充电基座的范围区域准确度较高。

Description

扫地机器人充电基座范围的确定方法和装置

技术领域

本公开涉及扫地机定位技术领域，尤其涉及一种扫地机器人充电基座范围的确定方法和装置。

背景技术

扫地机器人一般具有回充功能，一般包括自动回充和手动回充。自动回充是指当机器人本身电量低于一定阈值时自动触发的回充，而手动回充则是用户通过软件或者机器人上的按键触发的回充。扫地机器人在回充过程中需要知道充电基座(充电桩)的位置，然后移动至充电基座进行充电。

对于已知充电基座位置，扫地机器人可以直接移动至充电基座进行充电。而对于未知充电基座位置，现有技术中大多是在回充过程中进行随机的探索，慢慢定位出基座的位置。这类方法效率不高，尤其在大场景下更加耗时，且因为回充信号受角度和接收范围的限制，回充成功率低。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种扫地机器人充电基座范围的确定方法和装置，以解决现有技术中充电基座定位效率低的问题。

本公开实施例的第一方面，提供了一种扫地机器人充电基座范围的确定方法，包括：控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号；确定所述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记；基于所述至少一个范围标记，确定所述充电基座的范围区域。

本公开实施例的第二方面，提供了一种扫地机器人充电基座范围的确定装置，包括：接收单元，被配置成控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号；第一确定单元，被配置成确定所述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记；第二确定单元，被配置成基于所述至少一个范围标记，确定所述充电基座的范围区域。

本公开实施例的第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可以在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

本公开实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本公开实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本公开实施例提供的扫地机器人可以通过接收充电基座发出的至少一个信号确定在地图中的范围标记，然后根据确定的范围标记不断缩小充电基座在地图中的位置范围，以此来确定充电基座的范围区域，由此得到的充电基座的范围区域准确度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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它的附图。

图1是本公开实施例的应用场景的场景示意图；

图2是本公开实施例提供的扫地机器人充电基座范围的确定方法的流程图；

图3是本公开实施例的用于描述充电基座的范围区域的场景示意图；

图4是本公开实施例提供的扫地机器人充电基座范围的确定装置的框图；

图5是本公开实施例提供的计算机设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本公开实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本公开的描述。

下面将结合附图详细说明根据本公开实施例的一种扫地机器人充电基座范围的确定方法和装置。

图1是根据本公开一些实施例的扫地机器人充电基座范围的确定方法的一个应用场景的示意图。

在图1的应用场景中，首先，计算设备101可以控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号，如附图标记102所示。然后，计算设备101可以确定所述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记，如附图标记103所示。最后，基于所述至少一个范围标记，计算设备101可以确定所述充电基座的范围区域104。

需要说明的是，上述计算设备101可以是硬件，也可以是软件。当计算设备101为硬件时，

可以实现成多个服务器或终端设备组成的分布式集群，也可以实现成单个服务器或单个终端设备(例如扫地机等)。当计算设备101体现为软件时，可以安装在上述所列举的硬件设备中。其可以实现成例如用来提供分布式服务的多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

应该理解，图1中的计算设备的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的计算设备。

图2是本公开实施例提供的扫地机器人充电基座范围的确定方法的流程图。图2的扫地机器人充电基座范围的确定方法可以由图1的计算设备101执行。

如图2所示，该扫地机器人充电基座范围的确定方法包括：

S201，控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号。

在一些实施例中，扫地机器人充电基座范围的确定方法的执行主体(如图1所示的计算设备101)可以从控制上述扫地机器人接收上述充电基座发出的至少一个信号。

在一些实施例的一些可选的实现方式中，响应于确定上述扫地机器人处于非回冲状态，上述执行主体可以控制上述扫地机器人的回充信号接收区接收充电基座发出的至少一个信号。其中，上述非回充状态至少包括：清洁状态，待机状态。作为示例，上述清洁状态可以包括沿墙清扫状态，可以包括弓形清扫状态。

S202，确定上述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记。

在一些实施例中，上述执行主体可以在上述地图中对上述至少一个信号中每个信号的信号扇形区进行标记，得到上述至少一个范围标记。这里的范围标记可以是根据扫地机器人的信号接收区接收到上述至少一个信号时扫地机器人的位置信息和信号接收区的范围信息、角度信息做出的标记。

S203，基于上述至少一个范围标记，确定上述充电基座的范围区域。

在一些实施例中，基于上述至少一个范围标记，上述执行主体可以通过如下步骤确定上述充电基座的范围区域：基于上述至少一个范围标记，上述执行主体可以确定上述至少一个范围标记中每个范围标记在上述地图中的范围区域，得到范围区域集合；基于上述范围区域集合，上述执行主体可以确定上述范围区域集合中的范围区域在上述地图上的交集区域；上述执行主体可以将上述交集区域确定为上述充电基座的范围区域。

作为示例，在图3的应用场景中，附图标记301用于表征墙，扫地机器人在不同位置时接收到的信号在地图中的范围标记如图3中的三角范围所示，上述执行主体可以确定交集区域302为充电基座的范围区域。

在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述方法还包括：响应于确定扫地机器人接收到回充指令，获取所述扫地机器人的位置信息；基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径；基于所述移动路径，控制所述扫地机器人移动至所述充电基座。作为示例，上述回充指令可以是接收到用户通过软件或者机器人上的按键触发的回充指令，也可以是扫地机器人检测到自身电量低于预设电量阈值时生成的充电指令。

在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径，包括：确定所述范围区域和所述位置信息的连接线；对所述连接线所在区域进行障碍物检测；响应于确定所述连接线所在区域不存在障碍物，将所述连接线确定为所述移动路径。

作为示例，上述执行主体可以确定上述范围区域的中心点和上述位置信息之间的连接线。然后，上述执行主体可以利用安装于扫地机器人的传感器对上述连接线所在区域进行障碍物检测。响应于确定上述连接线所在区域不存在障碍物，上述执行主体可以将上述连接线确定为上述移动路径。上述连接线所在的区域可以是以扫地机器人的机身直径为连接线的宽覆盖得到的区域。

在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径，包括：响应于确定所述连接线所在区域存在障碍物，确定所述障碍物在地图上的覆盖区域；基于所述覆盖区域，生成移动路径。

作为示例，响应于确定上述连接线所在区域存在障碍物，上述执行主体可以利用安装于扫地机器人的传感器对上述障碍物进行扫描，确定上述障碍物的位置信息。然后，上述执行主体可以根据上述位置信息确定上述障碍物在上述地图中的覆盖区域。最后，上述执行主体可以根据上述覆盖区域的边缘线，重新生成移动路径，使得扫地机器人可以绕过障碍物移动至充电基座。

在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述执行主体可以通过如下步骤确定上述障碍物在地图上的覆盖区域：

第一步，上述执行主体可以利用安装于扫地机器人的传感器(例如，激光传感器)对上述障碍物进行扫描，将扫描上述障碍物得到的至少一个点进行组合，得到上述障碍物的点云数据。这里，点云数据可以是对目标进行扫描，然后将扫描结果以点的形式记录得到的数据，其中，每个点至少包含有三维空间坐标信息。上述点云数据可以包括障碍物的三维空间坐标和激光反射角度等信息。

第二步，上述执行主体可以对上述点云数据进行分析，生成上述障碍物的障碍物信息。具体过程可以为：上述执行主体可以获取上述传感器的激光反射强度。然后，上述执行主体可以根据获取到的激光反射强度，利用激光测距传感器计算确定上述障碍物与上述传感器的距离。上述执行主体可以将上述距离确定为上述障碍物与上述扫地机器人之间的距离。再然后，上述执行主体可以根据扫地机器人的位置信息，计算确定上述障碍物与上述扫地机器人的相对位置信息。之后，上述执行主体可以根据点云数据中包含的障碍物的三维空间坐标，计算确定障碍物的属性值(例如，长、宽等属性的属性值)。最后，上述执行主体可以根据上述相对位置信息和上述属性值进行组合，得到上述障碍物的障碍物信息。

第三步，上述执行主体可以根据上述障碍物信息生成用于表征障碍物的图像。然后，上述执行主体可以根据上述障碍物信息中的相对位置信息将上述图像映射至上述地图。上述执行主体可以将映射在地图上的图像的所占区域确定为障碍物在地图上的覆盖区域。这里，映射可以是利用仿射变换的方式将一个平面上的图像投射到另一个平面上。

可选的，上述执行主体可以根据扫地机器人的位置变化对上述障碍物进行实时扫描。然后，按照上述步骤所描述的方法将扫描的结果不断更新在上述地图上。可以降低一次检测带来的误差，提高确定障碍物覆盖区域的精确度，从而为扫地机器人规划路径提供了便利。

在一些实施例的一些可选的实现方式中，上述执行主体可以将带有上述至少一个范围标记的地图输入至预先训练的深度学习神经网络，得到上述充电基座在地图上的范围区域。上述深度学习神经网络可以是通过以下方法训练得到的：首先，上述执行主体可以获取训练样本集，上述训练样本集中的训练样本包括样本地图和样本范围区域。然后，上述执行主体可以从上述训练样本集中选取至少一个训练样本。之后，将选取的训练样本中的样本地图作为初始模型的输入，将与上述训练样本中的样本范围区域作为上述初始模型的期望输出，训练得到上述深度学习神经网络。上述初始模型可以是能够根据上述样本地图得到对应样本范围区域的各种神经网络。上述初始模型的各层设置有初始参数，初始参数在训练的过程中可以不断被调整。例如，卷积神经网络(Convolutional Neural Network，CNN)。

上文陈述的深度学习神经网络中至少包括两层神经网络。其中，包括用于对地图中的范围标记的交集区域进行定位的区域定位神经网络和对交集区域进行特征提取的神经网络。上述区域定位神经网络可以采用目标检测算法(Region-CNN，R-CNN)。上述对交集区域进行特征提取的神经网络。例如，SVM(支持向量机，Support Vector Machine)，K最近邻算法，决策树，朴素贝叶斯。

根据本公开实施例提供的技术方案，扫地机器人可以通过接收充电基座发出的至少一个信号确定在地图中的范围标记。然后，根据确定的范围标记不断缩小充电基座在地图中的位置范围，以此来确定充电基座的范围区域。由此，得到的充电基座的范围区域准确度较高。另外，通过对信号的信号扇形区进行标记得到范围标记，再根据范围标记来确定充电基座的范围区域可以避免因信号角度和接收范围的限制带来的误差，提高了定位的精准度。通过对范围区域和扫地机器人的位置信息的连接线所在区域的障碍物的检测，可以在检测到障碍物时及时规划出新的路径，节省扫地机器人回充过程中的时间和移动路程，为扫地机器人的回充提供了便利。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。

图4是本公开实施例提供的扫地机器人充电基座范围的确定装置的示意图。如图4所示，该扫地机器人充电基座范围的确定装置包括：

接收单元401，被配置成控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号；

第一确定单元402，被配置成确定所述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记；

第二确定单元403，被配置成基于所述至少一个范围标记，确定所述充电基座的范围区域。

根据本公开实施例提供的技术方案，扫地机器人可以通过接收充电基座发出的至少一个信号确定在地图中的范围标记。然后，根据确定的范围标记不断缩小充电基座在地图中的位置范围，以此来确定充电基座的范围区域。由此，得到的充电基座的范围区域准确度较高。

在一些实施例中，扫地机器人充电基座范围的确定装置的接收单元401被进一步配置成：响应于确定所述扫地机器人处于非回充状态，控制所述扫地机器人的回充信号接收区接收所述充电基座发出的至少一个信号，其中，所述非回充状态至少包括：清洁状态，待机状态。

在一些实施例中，扫地机器人充电基座范围的确定装置的第一确定单元402被进一步配置成：在所述地图中对所述至少一个信号中每个信号的信号扇形区进行标记，得到至少一个信号扇形区的范围标记。

在一些实施例中，扫地机器人充电基座范围的确定装置的第二确定单元403被进一步配置成：基于所述至少一个范围标记，确定所述至少一个范围标记中每个范围标记在所述地图中的范围区域，得到范围区域集合；基于所述范围区域集合，确定所述范围区域集合中的范围区域在所述地图上的交集区域；将所述交集区域确定为所述充电基座的范围区域。

在一些实施例中，扫地机器人充电基座范围的确定装置被进一步配置成：响应于确定扫地机器人接收到回充指令，获取所述扫地机器人的位置信息；基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径；基于所述移动路径，控制所述扫地机器人移动至所述充电基座。

在一些实施例中，上述基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径，包括：确定所述范围区域和所述位置信息的连接线；对所述连接线所在区域进行障碍物检测；响应于确定所述连接线所在区域不存在障碍物，将所述连接线确定为所述移动路径。

在一些实施例中，上述基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径，包括：响应于确定所述连接线所在区域存在障碍物，确定所述障碍物在地图上的覆盖区域；基于所述覆盖区域，生成移动路径。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。

图5是本公开实施例提供的计算机设备5的示意图。如图5所示，该实施例的计算机设备5包括：处理器501、存储器502以及存储在该存储器502中并且可以在处理器501上运行的计算机程序503。处理器501执行计算机程序503时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器501执行计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性地，计算机程序503可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或多个模块/单元被存储在存储器502中，并由处理器501执行，以完成本公开。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序503在计算机设备5中的执行过程。

计算机设备5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机设备。计算机设备5可以包括但不仅限于处理器501和存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是计算机设备5的示例，并不构成对计算机设备5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，例如，计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，也可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器502可以是计算机设备5的内部存储单元，例如，计算机设备5的硬盘或内存。存储器502也可以是计算机设备5的外部存储设备，例如，计算机设备5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(Flash Card)等。进一步地，存储器502还可以既包括计算机设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器502用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其它程序和数据。存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。

在本公开所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/计算机设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/计算机设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/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存储介质中。基于这样的理解，本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如，在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，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公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扫地机器人充电基座范围的确定方法，其特征在于，包括：

控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号；

确定所述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记；

基于所述至少一个范围标记，确定所述充电基座的范围区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号，包括：

响应于确定所述扫地机器人处于非回充状态，控制所述扫地机器人的回充信号接收区接收所述充电基座发出的至少一个信号，其中，所述非回充状态至少包括：清洁状态，待机状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记，包括：

在所述地图中对所述至少一个信号中每个信号的信号扇形区进行标记，得到至少一个信号扇形区的范围标记。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个范围标记，确定所述充电基座的范围区域，包括：

基于所述至少一个范围标记，确定所述至少一个范围标记中每个范围标记在所述地图中的范围区域，得到范围区域集合；

基于所述范围区域集合，确定所述范围区域集合中的范围区域在所述地图上的交集区域；

将所述交集区域确定为所述充电基座的范围区域。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于确定扫地机器人接收到回充指令，获取所述扫地机器人的位置信息；

基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径；

基于所述移动路径，控制所述扫地机器人移动至所述充电基座。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径，包括：

确定所述范围区域和所述位置信息的连接线；

对所述连接线所在区域进行障碍物检测；

响应于确定所述连接线所在区域不存在障碍物，将所述连接线确定为所述移动路径。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于范围区域和所述位置信息，生成移动路径，包括：

响应于确定所述连接线所在区域存在障碍物，确定所述障碍物在地图上的覆盖区域；

基于所述覆盖区域，生成移动路径。

8.一种扫地机器人充电基座范围的确定装置，其特征在于，包括：

接收单元，被配置成控制扫地机器人接收充电基座发出的至少一个信号；

第一确定单元，被配置成确定所述至少一个信号在地图中的至少一个范围标记；

第二确定单元，被配置成基于所述至少一个范围标记，确定所述充电基座的范围区域。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并且可以在所述处理器上运行的计算机程序，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7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

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