CN113693509A - 一种扫地机器人清扫位置控制方法及其扫地机器人 - Google Patents

一种扫地机器人清扫位置控制方法及其扫地机器人 Download PDF

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    • A47L11/4011—Regulation of the cleaning machine by electric means; Control systems and remote control systems therefor

Abstract

本发明公开了一种扫地机器人清扫位置控制方法，通过处理器将总初始场景区分割为至少一个初始场景区，并对所述初始场景区进行处理形成主观场景信息，扫地机器人通过扫描模块对所在的实际场景区进行扫描，通过处理器对其进行处理形成客观场景信息，通过判断模块对所述客观场景信息以及其对应的所述主观场景信息进行对比，得出相同场景区和区别场景区；然后对所述区别场景区进行分析判断，再决定是否对所述区别场景区进行清扫；使得扫地机器人对相应的清扫环境做预先判断。

Description

一种扫地机器人清扫位置控制方法及其扫地机器人
技术领域
本发明涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及一种扫地机器人清扫位置控制方法及其扫地机器人。
背景技术
扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，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。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。
现有的扫地机器人上一般会设置雷达或者相应的扫描装置，在运动过程中通过扫描装置实时对周围环境进行扫描，然后生成后续的进路线进行打扫工作，但是扫地机器人上的处理器在对环境进行扫描后，需要有一个处理的过程，处理完成后才能对扫地机器人的运动进行控制，当处理速度较慢时，可能会导致扫地机器人撞击障碍物，目前现有的机器人没有对整个环境或者对局部范围内环境进行预先判断的功能。
发明内容
鉴于此，本发明公开了一种扫地机器人清扫位置控制方法及其扫地机器人，能够生成扫地机器人的预清扫行进路线，然后再对相应的环境区进行清扫。
本发明公开了一种扫地机器人清扫位置控制方法，所述方法包括：
向扫地机器人的处理器导入总初始场景区，所述处理器将所述总初始场景区拆分为至少一个初始场景区，并对所述初始场景区对应的主观场景信息进行记录、保存；
所述初始场景区对应相应的实际场景区；所述扫地机器人的扫描模块对所在的所述实际场景区进行扫描，并将扫描信息传输至所述处理器，通过所述处理器得到所在实际场景区的客观场景信息，并记录；
通过所述扫地机器人上的判断模块对所述客观场景信息以及其对应的所述主观场景信息进行对比，得出相同场景区和区别场景区；
通过所述扫描模块对所述区别场景区进行扫描，得出所述区别场景区的区别场景信息，并通过所述处理器对所述区别场景信息进行处理；
当所述区别场景信息在预设阙值内，所述处理器根据所述区别场景信息和所述相同场景区所对应的相同场景信息的集合生成所述扫地机器人的清扫行进路线；
当所述区别场景信息不在预设阙值内，所述处理器根据所述相同场景区所对应的相同场景信息生成所述扫地机器人的清扫行进路线。
进一步的，
在所述初始场景区建立第一坐标系，并确定第一坐标原点和第一标定点；
在与所述初始场景区所对应的所述实际场景区内建立第二坐标系，并确定第二坐标原点和第二标定点；
通过所述第一坐标原点与所述第二坐标原点对应，以及所述第一标定点和所述第二标定点对应，将所述第一坐标系和所述第二坐标系做重合标定；
根据初始场景区内的各物体在所述第一坐标系内的位置信息，以及所述实际场景区内各物体在所述第二坐标系内的位置信息得出所述相同场景区和所述区别场景区。
进一步的，通过所述第一坐标原点和所述第一标定点生成第一标定线，通过所述第二坐标原点和所述第二标定点生成第二标定线，若所述第一标定线和所述第二标定线重合，所述第一坐标系和所述第二坐标系重合。
进一步的，所述扫描模块实时对预行进路线进行扫描，并将实时扫描信息传输至服务器，通过所述服务器对其进行处理分析，并根据所述判断模块将其与预设阙值进行判断，
当所述实时扫描信息在预设阙值内时，所述扫地机器人按照原行进路线运行；
当所述实时扫描信息在预设阙值外时，根据所述实时扫描信息实时更新行进路线。
进一步的，确定各时间节点所述扫地机器人在所述第二坐标系内的坐标位置；根据所述扫地机器人的剩余电量判断所述扫地机器人续航距离；根据充电座在所述坐标系内的位置以及所述扫地机器人的实时位置确定所述扫地机器人与所述充电座之间的行进距离；当所述续航距离大于所述行进距离，并且差值在一定阙值内时，记录所述扫地机器人在该时间节点上的坐标位置，所述扫地机器人返回至充电座充电。
进一步的，所述充电座在其中一个所述实际场景区a内，并确定所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置；
当所述扫地机器人在所述实际场景区a内，通过所述扫地机器人的坐标位置和所述充电座的坐标位置生成所述扫地机器人的返回行进路线；
当所述扫地机器人在实际场景区b内，并已知所述扫地机器人在所述实际场景区b内的坐标位置，所述实际场景区a与所述实际场景区b相邻，确定所述实际场景区b内的坐标原点相对应所述实际场景区a的坐标原点的坐标偏移量，然后再结合所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置，确定所述扫地机器人返回所述充电座的返回行进路线；
当所述扫地机器人在实际场景区c内，并已知所述扫地机器人在所述实际场景区c内的坐标位置，所述实际场景区c和所述实际场景区a之间具有实际场景区b，确定所述实际场c的坐标原点相对所述实际场景区b的坐标原点的坐标偏移量，以及确定所述实际场景区b内的坐标原点相对应所述实际场景区a的坐标原点的坐标偏移量，然后再结合所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置，确定所述扫地机器人返回所述充电座的返回行进路线。
进一步的，所述总初始场景区为所在场景的平面布局图，或者对环境与扫描后生成的包括完整工作面的矢量图。
本申请还公开了一种扫地机器人，适用于所述的清扫位置控制方法。
本发明公开的技术方案，与现有技术相比，有益效果是：
通过对所述主观场景信息以及其对应的实际场景信息进行对比生成区别场景区，通过对区别场景区进行处理，分析是否对所述区别场景区进行清扫，然后再结合相同场景区的信息，生成扫机器人的预行进路线，使得扫地机器人对相应的清扫环境做预先判断,先设置相应的预行进路线。
附图说明
图1为清扫位置控制方法的流程图；
图2为初始场景区和实际场景区的对比图；
图3为第一标定线和第二标定线重合时的示意图；
图4为第一标定线和第二标定线没有重合时的示意图；
图5为扫地机器人位于实际场景区a内的示意图；
图6为扫地机器人位于实际场景区b内的示意图；
图7为扫地机器人位于实际场景区c内的示意图；
图8为扫地机器人位于实际场景区n内的示意图；
附图标注说明
100、清扫位置控制方法；10、初始场景区；20、实际场景区；21、相同场景区；22、区别场景区；N1、第一坐标原点；M1、第一标定点；N2、第二坐标原点；M2、第二标定点；K1、第一标定线；K2、第二标定线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。
还需要说明的是，本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，本发明公开了一种扫地机器人清扫位置控制方法100，能够使得扫地机器人先对工作环境做预先判断，生成相应的行进路线，然后在清扫过程中根据工作环境的变化实时进行调整。
所述控制方法具体包括以下：
S1、向扫地机器人的处理器导入总初始场景区，所述处理器将所述总初始场景区拆分为至少一个初始场景区，并对所述初始场景区对应的主观场景信息进行记录、保存；
S2、所述初始场景区对应相应的实际场景区；所述扫地机器人的扫描模块对所在的所述实际场景区进行扫描，并将扫描信息传输至所述处理器，通过所述处理器得到所在实际场景区的客观场景信息，并记录；
S3、通过所述扫地机器人上的判断模块对所述客观场景信息以及其对应的所述主观场景信息进行对比，得出相同场景区和区别场景区；
S4、通过所述扫描模块对所述区别场景区进行扫描，得出所述区别场景区的区别场景信息，并通过所述处理器对所述区别场景信息进行处理；
当所述区别场景信息在预设阙值内，所述处理器根据所述区别场景信息和所述相同场景区所对应的相同场景信息的集合生成所述扫地机器人的清扫行进路线；
当所述区别场景信息不在预设阙值内，所述处理器根据所述相同场景区所对应的相同场景信息生成所述扫地机器人的清扫行进路线。
如图2所示，具体的，先向所述扫地机器人内导入相应的总初始场景区，所述总初始场景区为扫地机器人的工作区域的整体，扫地机器人在该区域内进行清扫工作。所述扫地机器人根据自身能够进行扫描的区域来决定是否对所述总初始场景区进行分割。当所述总初始场景区的面积不大于所述扫地机器人的扫描区域面积时，将该所述总初始场景区定为所述初始场景区10；当所述总初始场景区的面积大于所述扫地机器人的扫描区域面积时，将所述总初始场景区分为多个所述初始场景区10。所述扫地机器人以所述初始场景区10作为工作单位。
当对所述总初始场景区分割为所述初始场景区10后，所述处理器对所述初始场景区10进行分析得出与其对应的主观场景信息，并对所述主观场景信息进行记录、保存。
所述总初始场景区为扫地机器人实际工作区域的矢量表示，实际工作区域中存在与所述初始场景区10相对应的所述实际场景区20，并且每个所述初始场景区10均存在着与之对应的所述实际场景区20。所述处理器对所述实际场景区20进行分析，得出所在实际场景区20的客观场景信息，并记录。
在本申请中，所述总初始场景区为所在场景的平面布局图，或者对环境与扫描后生成的包括完整工作面的矢量图。
所述扫地机器人上设置有判断模块，通过所述判断模块对所述主观场景信息以及所述客观场景信息进行对比，得出二者的相同场景区21和区别场景区22。所述相同场景区21即在矢量表示或者处理能够识别的信息中相同的区域，即能够清扫或者存在障碍物的位置均相同；所述区别场景区22即在矢量表示或者处理能够识别的信息中相同的区域。
得出所述区别场景区22后，所述扫地机器人需要对所述区别场景区22再次进行扫描，然后根据扫描信息得出所述区别场景区22的区别场景信息，通过所述区别场景信息表示的内容来判断是否需要对该区域的清扫。
所述初始场景区10和所述实际场景区20分别为预先电子导入的场景信息以及实际存在的场景信息，实际存在的场景可能会因为一些原因发生变化，使得实际场景的布局与电子导入场景的布局存在一定的差别。特别是在对主观场景信息和所述客观场景信息进行对比之前，需要对所述初始场景区10和所述实际场景区20进行标定，使其重合，才能做出准确的对比得出所述相同场景区21和所述区别场景区22。
如图3和图4所示，在本申请中，在所述初始场景区10建立第一坐标系，并确定第一坐标原点N1和第一标定点M1；
在与所述初始场景区10所对应的所述实际场景区20内建立第二坐标系，并确定第二坐标原点N2和第二标定点M2；
通过所述第一坐标原点N1与所述第二坐标原点N2对应，以及所述第一标定点M1和所述第二标定点M2对应，将所述第一坐标系和所述第二坐标系做重合标定；
根据初始场景区10内的各物体在所述第一坐标系内的位置信息，以及所述实际场景区20内各物体在所述第二坐标系内的位置信息得出所述相同场景区21和所述区别场景区22。
通过在所述初始场景区10和所述实际场景区20内分别建立坐标系，以及在不同的坐标系内所对应的相同位置分别区相应的标定点，然后通过使得标定点重合来使得两个坐标系重合，再进行对比。
进一步的，通过所述第一坐标原点N1和所述第一标定点M1生成第一标定线K1，通过所述第二坐标原点N2和所述第二标定点M2生成第二标定线K2，若所述第一标定线K1和所述第二标定线K2重合，则判断所述第一坐标系和所述第二坐标系重合；当所述第一标定线K1和所述第二标定线K2没有重合或者没有完全重合时，检测所述第一坐标原点N1和所述第二坐标原点N2的取点位置是否相同。当所述第一坐标原点N1和所述第二坐标原点N2的取点位置相同时，重新确定所述第一标定点M1以及所述第二标定点M2，然后再进行判断；当所述第一坐标原点N1和所述第二坐标原点N2的取点位置不同时，需要重新确定第一坐标原点N1和第一标定点M1，以及重新确定第二坐标原点N2和第二标定点M2。
当确定所述扫地机器人的预清扫行进路线后，在扫地机器人工作时，根据所述预清扫行进路线进行运动。在理想环境下，即实际清扫环境与预先得出的所述区别场景区22以及所述相同场景区21的集合完全相同，或者实际清扫环境与预先得到的相同场景区21完全相同时，所述扫地机器人会根据预清扫行进路线对清扫环境进行清扫。在实际操作中，清扫环境会因为一些原因扫地机器人预先判断的环境存在一定的差别，此时所述扫地机器人需要根据实际场景的变化做出相应的调整。
在本申请中，所述扫描模块实时对预行进路线进行扫描，并将实时扫描信息传输至服务器，通过所述服务器对其进行处理分析，并根据所述判断模块将其与预设阙值进行判断，
当所述实时扫描信息在预设阙值内时，所述扫地机器人按照原行进路线运行；
当所述实时扫描信息在预设阙值外时，根据所述实时扫描信息实时更新行进路线。
具体的，所述扫地机器人在实际工作过程中，根据预清扫行进路线对下一步需要运动的区域进行扫描，将扫描到的信息发送至服务器，通过服务器分析判断；
当所述实时扫描信息在预设阙值内时，所述扫地机器人按照原行进路线运行；
当所述实时扫描信息在预设阙值外时，根据所述实时扫描信息实时更新行进路线。
当清扫环境内包括多个所述实际场景区20时，所述扫地机器人以所述实际场景区20为清扫单位，当对其中一个所述实际场景区20清扫完成后，再对其他的所述实际场景区20进行清扫。在本申请中，所述扫地机器人在其中一个所述实际场景区20内时，所述扫地机器人以该所述实际场景区20的第二坐标原点N2为运动起始点开始对该所述实际场景区20进行清扫。当对该所述实际场景区20清扫完成后，所述扫地机器人移动到相邻的所述实际场景区20所对应的第二坐标系的第二坐标原点N2，以该点为新的运动起始点，对该所述实际场景区20进行清扫。
在所述扫地机器人工作时，会确定各时间节点所述扫地机器人在所述第二坐标系内的坐标位置，并对该坐标进行记录。根据所述扫地机器人的剩余电量判断所述扫地机器人续航距离；根据充电座在所述坐标系内的位置以及所述扫地机器人的实时位置确定所述扫地机器人与所述充电座之间的行进距离，在本申请中，设定所述充电座在坐标系内的位置为H点；当所述续航距离大于所述行进距离，并且差值在一定阙值内时，记录所述扫地机器人在该时间节点上的坐标位置为S点，所述扫地机器人返回至充电座充电。当所述扫地机器人充电完成后，所述扫地机器人返回S点，继续之前未完成的清扫工作。
进一步的，当所述实际场景区有多个时，将所述实际场景区分为实际场景区a、实际场景区b、实际场景区c……实际场景区n，在所述扫地机器人工作时，所述扫地机器人在不同的所述实际场景区内，所述扫地机器人均能够返回至充电座所在的位置进行充电。
设定所述充电座在所述实际场景区a内，并且能够确定所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置；
具体包括以下情况：
如图5所示，当所述扫地机器人在所述实际场景区a内，通过所述扫地机器人在S点的坐标位置和所述充电座的坐标位置生成所述扫地机器人的返回行进路线；
如图6所示，当所述扫地机器人在实际场景区b内，并已知所述扫地机器人在所述实际场景区b内的S点的坐标位置，所述实际场景区a与所述实际场景区b相邻，确定所述实际场景区b内的坐标原点相对应所述实际场景区a的坐标原点的坐标偏移量，然后再结合所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置，确定所述扫地机器人返回所述充电座的返回行进路线；
如图7所示，当所述扫地机器人在实际场景区c内，并已知所述扫地机器人在所述实际场景区c内的S点坐标位置，所述实际场景区c和所述实际场景区a之间具有实际场景区b，确定所述实际场c的坐标原点相对所述实际场景区b的坐标原点的坐标偏移量，以及确定所述实际场景区b内的坐标原点相对应所述实际场景区a的坐标原点的坐标偏移量，然后再结合所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置，确定所述扫地机器人返回所述充电座的返回行进路线。
。。。。。。
依此类推，
如图8所示，当所述扫地机器人在实际场景区n内，并且已知所述扫地机器人在所述实际场景区n内的S点的坐标位置，根据所述实际场景区n的坐标原点相对于实际场景区n-1的坐标原点的坐标偏移量，直至得出实际场景区b的坐标原点相对于实际场景区a的坐标原点的坐标偏移量，从而得出所述实际场景区n的坐标原点相对于所述实际场景区a的坐标原点的位置，再结合所述充电座在所述实际场景区a内的位置，确定所述扫地机器人返回所述充电座的返回行进路线。
在本申请中，还公开了一种扫地机器人，所述扫地机器人适用于上述的清扫位置控制方法。
本发明在不脱离本发明的广义的精神和范围的前提下，能够设为多种实施方式和变形，上述的实施方式用于说明发明，但并不限定本发明的范围。

Claims (8)

1.一种扫地机器人清扫位置控制方法，其特征在于，所述方法包括：
向扫地机器人的处理器导入总初始场景区，所述处理器将所述总初始场景区拆分为至少一个初始场景区，并对所述初始场景区对应的主观场景信息进行记录、保存；
所述初始场景区对应相应的实际场景区；所述扫地机器人的扫描模块对所在的所述实际场景区进行扫描，并将扫描信息传输至所述处理器，通过所述处理器得到所在实际场景区的客观场景信息，并记录；
通过所述扫地机器人上的判断模块对所述客观场景信息以及其对应的所述主观场景信息进行对比，得出相同场景区和区别场景区；
通过所述扫描模块对所述区别场景区进行扫描，得出所述区别场景区的区别场景信息，并通过所述处理器对所述区别场景信息进行处理；
当所述区别场景信息在预设阙值内，所述处理器根据所述区别场景信息和所述相同场景区所对应的相同场景信息的集合生成所述扫地机器人的清扫行进路线；
当所述区别场景信息不在预设阙值内，所述处理器根据所述相同场景区所对应的相同场景信息生成所述扫地机器人的清扫行进路线。
2.如权利要求1所述的一种扫地机器人清扫位置控制方法，其特征在于，
在所述初始场景区建立第一坐标系，并确定第一坐标原点和第一标定点；
在与所述初始场景区所对应的所述实际场景区内建立第二坐标系，并确定第二坐标原点和第二标定点；
通过所述第一坐标原点与所述第二坐标原点对应，以及所述第一标定点和所述第二标定点对应，将所述第一坐标系和所述第二坐标系做重合标定；
根据初始场景区内的各物体在所述第一坐标系内的位置信息，以及所述实际场景区内各物体在所述第二坐标系内的位置信息得出所述相同场景区和所述区别场景区。
3.如权利要求2所述的一种扫地机器人清扫位置控制方法，其特征在于，通过所述第一坐标原点和所述第一标定点生成第一标定线，通过所述第二坐标原点和所述第二标定点生成第二标定线，若所述第一标定线和所述第二标定线重合，所述第一坐标系和所述第二坐标系重合。
4.如权利要求3所述的一种扫地机器人清扫位置控制方法，其特征在于，所述扫描模块实时对预行进路线进行扫描，并将实时扫描信息传输至服务器，通过所述服务器对其进行处理分析，并根据所述判断模块将其与预设阙值进行判断，
当所述实时扫描信息在预设阙值内时，所述扫地机器人按照原行进路线运行；
当所述实时扫描信息在预设阙值外时，根据所述实时扫描信息实时更新行进路线。
5.如权利要求4所述的一种扫地机器人清扫位置控制方法，其特征在于，确定各时间节点所述扫地机器人在所述第二坐标系内的坐标位置；根据所述扫地机器人的剩余电量判断所述扫地机器人续航距离；根据充电座在所述坐标系内的位置以及所述扫地机器人的实时位置确定所述扫地机器人与所述充电座之间的行进距离；当所述续航距离大于所述行进距离，并且差值在一定阙值内时，记录所述扫地机器人在该时间节点上的坐标位置，所述扫地机器人返回至充电座充电。
6.如权利要求5所述的一种扫地机器人清扫位置控制方法，其特征在于，所述充电座在其中一个所述实际场景区a内，并确定所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置；
当所述扫地机器人在所述实际场景区a内，通过所述扫地机器人的坐标位置和所述充电座的坐标位置生成所述扫地机器人的返回行进路线；
当所述扫地机器人在实际场景区b内，并已知所述扫地机器人在所述实际场景区b内的坐标位置，所述实际场景区a与所述实际场景区b相邻，确定所述实际场景区b内的坐标原点相对应所述实际场景区a的坐标原点的坐标偏移量，然后再结合所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置，确定所述扫地机器人返回所述充电座的返回行进路线；
当所述扫地机器人在实际场景区c内，并已知所述扫地机器人在所述实际场景区c内的坐标位置，所述实际场景区c和所述实际场景区a之间具有实际场景区b，确定所述实际场c的坐标原点相对所述实际场景区b的坐标原点的坐标偏移量，以及确定所述实际场景区b内的坐标原点相对应所述实际场景区a的坐标原点的坐标偏移量，然后再结合所述充电座在所述实际场景区a内的坐标位置，确定所述扫地机器人返回所述充电座的返回行进路线。
7.如权利要求1所述的一种扫地机器人清扫位置控制方法，其特征在于，所述总初始场景区为所在场景的平面布局图，或者对环境与扫描后生成的包括完整工作面的矢量图。
8.一种扫地机器人，其特征在于，适用于如权利要求1至7任一项所述的清扫位置控制方法。
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