CN114019958A - 一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法及装置，本发明通过实时记录扫地机器人的机器动作以及机器姿态的数据，从而通过检测扫地机器人的角速度、加速度、俯仰横滚角等数据来进行相应的脱困处理，对扫地机器人在被排线缠绕、扫地机器人被架空等姿态有明显变化的被卡情况，其具有很好地脱困效果，可有效提高扫地机器人的清扫效率和清洁效果。

Description

一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法及装置

技术领域

本发明涉及扫地机器人领域，具体涉及一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法及装置。

背景技术

随着人工智能技术的不断发展，越来越多的智能家居应运而生，扫地机的出现逐渐取代了人工清洁，并被越来越多的人所接受。扫地机器人(简称为扫地机)，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，目前应用广泛。扫地机器人在工作时，扫地机器人对待清洁区域的遍历通过自行绘制的地图导航进行，但在实际工作过程当中，待清洁区域的物料摆放情况大多是比较复杂的，扫地机器人在进行清扫工作中容易被卡而无法完成清洁工作。例如，扫地机器人可能会被排线缠绕、扫地机器人被架空、或者机器头部被卡住，又或者头部向下尾部翘起、机器卡在U型椅等情况，从而无法完成正常的清洁工作。

当扫地机器人陷入上述的被卡情况后，其与现有扫地机器人在陷入被沙发、茶几或者床等家具困住的情况相比，扫地机器人的姿态会有明显的变化，若扫地机器人在脱困时还采用被沙发、茶几或者床等家具困住时的常规脱困方法进行脱困，其脱困效果较差，严重影响了扫地机器人的清洁效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法及装置，以使扫地机器人在陷入被排线缠绕、扫地机器人被架空等姿态有明显变化的被卡情况后可进行有效脱困。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法，所述脱困处理方法步骤包括：

S30、控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T1，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A1，若该加速度A1等于或大于预设的阈值，则转入步骤S70，否则进入步骤S40；

S40、获取扫地机器人被卡时前M秒的机器动作的数据，控制扫地机器人执行与扫地机器人被卡前最后动作的相反动作，若在预设的时间T2内完成上述相反动作，并且扫地机器人的角速度B1等于或大于预设的阈值，则转入步骤S30，否则进入步骤S50；

S50、控制扫地机器人以预设的角度C进行与步骤S40中运动方向相反的向左后旋转或向右后旋转，判断是否在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，若是，则判定为旋转成功并转入步骤S30；

S70、判定脱困成功。

进一步的，其特征在于，该方法还包括：

S10、控制扫地机器人进行脱困，记录扫地机器人的脱困动作和脱困总时间T；

S20、若所述脱困总时间T超过预设时间P，则判定脱困失败并退出脱困处理。

进一步的，所述脱步骤S10还包括：

S11、实时检测并记录扫地机器人的机器动作及机器姿态的数据，当检测到扫地机器人被卡时，记录扫地机器人当前的机头朝向。

步骤S70之后，该方法还包括：

S71、当判定扫地机器人脱困成功后，控制扫地机器人转向，并使扫地机器人往与所述步骤S11记录的机头朝向的反方向移动。

进一步的，所述步骤S50还包括：若否，则执行步骤S60：

步骤S60、控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T4，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A2，并记录后退过程中扫地机器人的角度变化，以判断扫地机器人是否被架空，若该加速度A2小于预设的阈值，且扫地机器人被架空则执行架空脱困步骤S80，以驱动机器人的单轮转动带动机器人运动，之后循环执行S60，直到该加速度A2等于或大于预设的阈值，则转入步骤S70。

进一步的，所述架空脱困步骤包括：

S81、根据扫地机器人在向后移动的过程中角度变化来控制扫地机器人来执行对应的架空脱困动作，若所述角度变化为顺时针变化，则控制扫地机器人右自旋，若所述角度变化为逆时针变化，则控制扫地机器人左自旋；

S82、判断扫地机器人在预设的时间T6内右自旋或左自旋的旋转角度是否等于或大于预设的角度c2，若是则转入步骤S60，否则进入步骤S83；

S83、获取扫地机器人的机器姿态数据并判断陀螺仪的横滚值大小，若所述横滚值大于预设角度K1，则控制扫地机器人的右轮前进并跳转到所述步骤S60，其中，所述右轮前进的时间为T7；若所述横滚值小于预设角度K1，则控制扫地机器人的左轮前进并跳转到所述步骤S60，其中，所述左轮前进的时间为T8。

进一步的，所述步骤S60还包括：若所述加速度A2小于预设的阈值，且扫地机器人没有被架空，则执行步骤S40。

进一步的，所述步骤S50之后，步骤S60之前，该方法还包括：若否，则循环执行向左后旋转或向右后旋转，判断是否在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值的步骤，直到在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，转入步骤S30，当所述循环执行的次数超过预设值，执行步骤S60。

为解决以上技术问题，本申请还提供了一种扫地机器人被卡后的脱困处理装置

一种扫地机器人被卡后的脱困处理装置，包括：

第一控制处理模块，用于控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T1，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A1，若该加速度A1等于或大于预设的阈值，则启动脱困成功判定模块，否则启动第二控制处理模块。

第二控制处理模块，用于获取扫地机器人被卡时前M秒的机器动作的数据，控制扫地机器人执行与扫地机器人被卡前最后动作的相反动作，若在预设的时间T2内完成上述相反动作，并且扫地机器人的角速度B1等于或大于预设的阈值，则启动第一控制处理模块，否则启动第三控制处理模块；

第三控制处理模块，用于控制扫地机器人以预设的角度C进行与步骤S40中运动方向相反的向左后旋转或向右后旋转，判断是否在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，若是，则判定为旋转成功并启动第一控制处理模块；

脱困成功判定模块，用于判定脱困成功。

进一步的，所述脱困处理装置，还包括：

脱困开始处理模块，用于控制扫地机器人进行脱困，记录扫地机器人的脱困动作和脱困总时间T；

后移及加速度处理模块，用于若所述脱困总时间T超过预设时间P，则判定脱困失败并退出脱困处理。

进一步的，所述脱困开始处理模块，还包括：

朝向记录子模块，用于实时检测并记录扫地机器人的机器动作及机器姿态的数据，当检测到扫地机器人被卡时，记录扫地机器人当前的机头朝向。

脱困成功判定模块，还包括：

朝向调整子模块，用于当判定扫地机器人脱困成功后，控制扫地机器人转向，并使扫地机器人往与所述步骤S11记录的机头朝向的反方向移动。

本发明针对扫地机器人在被排线缠绕、扫地机器人被架空等姿态有明显变化的被卡情况，其通过实时记录扫地机器人的机器动作以及机器姿态的数据(例如扫地机器人中的陀螺仪的俯仰角数据，横滚角数据等)，从而通过检测扫地机器人的角速度、加速度、俯仰横滚角等数据来进行相应的脱困处理，其脱困效果好，从而可有效提高扫地机器人的清扫效率和清洁效果。

附图说明

图1为本发明实施例1所述扫地机器人的脱困处理方法的流程示意框图；

图2为本发明实施例2所述扫地机器人的脱困处理装置的结构示意框图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

本实施提供一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法，其中，所述扫地机器人具有检测角速度、俯仰角度、横滚角度以及加速度等重要检测部件，如扫地机器人设置有陀螺仪(用于检测扫地机器人的角速度、俯仰角、横滚角等数据)和加速度计(用于检测扫地机器人的加速度)等部件，或者也可以通过其他加速度传感器(光栅里程计)来检测扫地机器人的加速度；另外，还可以在扫地机器人设置角度传感器，以检测扫地机器人的旋转角度。

如附图1所示，所述脱困处理方法步骤包括：

S10、控制扫地机器人进行脱困，记录扫地机器人的脱困动作和脱困总时间T；

S20、若所述脱困总时间T超过预设时间P，则判定脱困失败并退出脱困处理，否则进入步骤S30；本实施例中，预设的时间P，在设定时考虑到机器人进行正常脱困过程所需时间，结合T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7时长，预设一个时长P，使得机器人至少能够完成脱困过程中的所有脱困方法的尝试。所述时间P的取值范围优选为2～3分钟，实际取值可以根据需要选取，如在一个具体的实施例中，所述时间P可以为2分钟、2。5分钟、或3分钟等；

S30、控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T1，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A1，若该加速度A1等于或大于预设的阈值，则转入步骤S70，否则进入步骤S40；本实施例中，所述时间T1的取值范围优选为150～250ms，实际取值可以根据需要选取，如在一个具体的实施例中，所述时间T1可以为150ms、180ms、200ms、220ms或250ms等；在本步骤S30中，检测扫地机器人在后退过程中的加速度A1，若该加速度A1等于或大于预设的阈值，则说明扫地机器人没有被卡的，因此可以直接转入步骤S70，判定脱困成功；若该加速度A1小于预设的阈值，则说明扫地机器人被卡(分为底部卡死和被架空两种被卡情况)，当扫地机器人被卡时，则进入步骤S40进行脱困处理；在一种实施例中，A1对应的预设的阈值设置为2m/s²

S40、获取扫地机器人被卡时前M秒的机器动作的数据，控制扫地机器人执行与扫地机器人被卡前最后动作的相反动作，若在预设的时间T2内完成上述相反动作，并且扫地机器人的角速度B1等于或大于预设的阈值，则转入步骤S60，否则进入步骤S50；本实施例中，所述M的取值范围优选为3～15，实际取值可以根据需要选取，如在一个具体的实施例中，所述M的取值可以为3、5、8、10、12或15等；另外，所述预设的时间T2的取值范围优选为2～4S；具体地，当扫地机器人的角速度B1等于或大于30°(即预设的阈值为30°)，则预设的时间T2的取值为2秒；或者当扫地机器人的角速度B1等于或大于60°(此时预设的阈值为60°)，则预设的时间T2的取值为3秒；或者当扫地机器人的角速度B1等于或大于90°(此时预设的阈值为90°)，则预设的时间T2的取值为4秒；

S50、控制扫地机器人以预设的角度C进行与步骤S40中运动方向相反的向左后旋转或向右后旋转，判断是否在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，若是，则判定为旋转成功并转入步骤S30；本实施例中，在控制扫地机器人以预设的角度C进行向左后旋转或向右后旋转时，先尝试以比较小的角度控制扫地机器人向左后旋转或向右后旋转，因此所述预设的角度C的角度通常比较小，预设的角度C的取值范围优选为5°～15°，如在一个具体的实施例中，预设的角度C的取值可以为5°、7°、10°或15°等；另外，所述预设的时间T3，其取值范围优选为3～6秒，所述预设的角度c1，其取值范围优选为25°～45°，在一个具体的实施例中，预设的时间T3可以为3、5或6秒等，而预设的角度c1可以为25°、30°、35°或45°等；在一种实施例中B2设置为60°/s。

作为优选的实施例，所述步骤S50还可以包括：

所述步骤S50之后，步骤S60之前，该方法还包括：若否，则循环执行向左后旋转或向右后旋转，判断是否在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值的步骤，直到在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，转入步骤S30，当所述循环执行的次数超过预设值，执行步骤S60。其中，所述循环执行的次数为正整数，其取值优选为3～6，本实施例优选为3、或者为5；

本实施例中，通过控制扫地机器人重复尝试以比较小的角度向左后旋转或向右后旋转，以提高脱困的成功率；例如重复尝试的次数为3次，只要有一次成功，即可判定为旋转成功，然后转入步骤S60继续尝试进行脱困；

S60、控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T4，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A2，并记录后退过程中扫地机器人的角度变化，以判断扫地机器人是否被架空；

若所述加速度A2小于预设的阈值，且扫地机器人没有被架空，则执行步骤S40；

若该加速度A2小于预设的阈值，且扫地机器人被架空则执行架空脱困步骤S80，以驱动机器人的单轮转动带动机器人运动，之后循环执行S60，直到该加速度A2等于或大于预设的阈值，则转入步骤S70。本实施例中，所述时间T4的取值范围优选为150～250ms，实际取值可以根据需要选取，如在一个具体的实施例中，所述时间T4可以为150ms、160ms、180ms、200ms、220ms或250ms等；所述时间T5的取值范围优选为350～650ms，实际取值可以根据需要选取，如在一个具体的实施例中，所述时间T5可以为350ms、380ms、400ms、450ms、500ms、550ms、600ms或650ms等；所述的角度变化，是指旋转角度、俯仰角度、横滚角度等其中一个或多个角度的变化，通过旋转角度、俯仰角度、横滚角度等其中一个或多个角度的角度变化来判断扫地机器人是否被架空.

在一种实施例当中，A2对应的预设的阈值，设置为2m/s²

在一种实施例当中通过加速度计的累加量，对加速度A1和A2的判断通过加速度计的累加量判断，具体，当加速度A1或加速度A2的累加量大于预设值，确定扫地机器人完成了后退动作。在一种实施例当中扫设定地机器人后退的时长T1小于T4，扫地机器人后退时长T1的作用是在机器人不被其他障碍物阻碍的情况下，后退，以实现脱困；扫地机器人后退时长T4的作用是在机器人无法摆脱其他障碍物的阻碍时，后退，以确定机器人是否单边轮子处于无法驱动机器人走动的状态，通过更长的后退距离能够准确判断机器人是否处于单边轮子无法驱动机器人走动的状态。其中单边轮子无法驱动机器人走动的状态，具体包括机器人的单边轮被底部的障碍物架空，或单边轮被顶部的障碍物挤压卡死。在此前提下，对加速度A1的累加量进行对比的预设值，小于对加速度A2的累加量进行对比的预设值。

S70、判定脱困成功。

在其中一个优选的实施例中，在所述步骤S30中，当检测到所述加速度A1小于预设的阈值时，则说明扫地机器人被卡(底部卡死或被架空)，可以先进行检测判断被卡的类型再进入步骤S40进行脱困处理；若为底部卡死，则直接进入步骤S40进行脱困处理；作为优选，若检测到扫地机器为底部卡死的被卡情况，则在扫地机器人向后移动的过程中，除了检测所述加速度A1，还检测扫地机器人在后退过程中的角度变化，以判断扫地机器人是否被架空，就是说，可以在判定扫地机器人底部卡死的情况下，在扫地机器人后退的过程中同步检测扫地机器人是否被架空。

其中，检测扫地机器人是否为底部卡死的被卡情况，本实施例中通过检测扫地机器人的轮子电流的变化值，俯仰角和横滚角的变化值来判断扫地机器人是否为底部卡死。在一个具体的实施例中，判断扫地机器人是否为底部卡死的方法为：判断扫地机器人的左轮或右轮的轮子电流值突变是否超过预设值(如预设值为正常轮子电流值的3倍)，再判断扫地机器人俯仰角和横滚角的变化值是否超过预设值(如2度，或者3度等)，最后再判断左轮或右轮的轮子电流值以及俯仰角数据持续超过预设值的时间是否等于或大于预设时间值(如300ms，350ms，500ms等)，若左轮或右轮的轮子电流值以及俯仰角数据持续超过预设值的时间等于或大于预设时间值，则说明扫地机器人为底部卡死的被卡情况。

本实施例中，对于扫地机器人是否被架空，是通过判断扫地机器人在后退过程中的角度变化来判断。本实施例中，优选通过俯仰角度与横滚角度的角度变化来判断扫地机器人是否被架空；在一个具体的优选实施例，为了更加准确地判断扫地机器人是否被架空，设俯仰角度值为X，横滚角度值为Y，通过计算J＝X²+Y²的值，然后再对J进行开方计算，通过

的值来判断扫地机器人的角度变化，从而判断扫地机器人是否被架空。

在一种实施例中，在扫地机器人被架空的情况下，通过横滚的角度判断扫地机器人与地面接触，能够起到驱动作用的轮子，具体，当机器人被架空时，机器人被底部的障碍物翘起，可能会有一个轮子被抬起，无法与地面接触，从而失去对机器人的驱动作用，而另一个轮子保持与地面接触，能够产生对机器人的驱动效果，根据机器人横滚角度的大小确定机器人更有可能与地面接触的轮子，在一种实施例中，机器人沿前进方向做逆时针横滚，输出的角度是正值，机器人沿前进方向做顺时针预横滚，输出的角度是负值，而机器人沿前进方向做顺时针转动，右轮着地的概率更高；机器人沿前进方向的逆时针转动时，机器人的左轮着地的概率更高。此时设角度值K1，当陀螺仪输出的横滚角度量大于k1时，确定机器人的右轮着地的概率更高，驱动机器人的右轮转动以尝试带动机器人摆脱障碍物的影响；当陀螺仪输出的横滚角度小于K1时，确定机器人的左轮着地的概率更高，驱动机器人的左轮转动以尝试带动机器人摆脱障碍物的影响。

在其中一个优选的实施例中，所述脱步骤S10还可以包括：

S11、实时检测并记录扫地机器人的机器动作及机器姿态的数据，当检测到扫地机器人被卡时，记录扫地机器人当前的机头朝向。

其中，地机器人的机器动作及机器姿态的数据，包括扫地机器人的前进、后退，向左旋转，向右旋转，扫地机器人移动过程中的加速度等数据，以及扫地机器人的旋转时的角速度、俯仰角和横滚角等数据。本实施例中，角速度、俯仰角和横滚角等数据通过所述陀螺仪检测获得。

进一步地，所述脱困处理方法步骤还包括：

S71、当判定扫地机器人脱困成功后，控制扫地机器人转向，并使扫地机器人往与所述步骤S11记录的机头朝向的反方向移动。

通过记录扫地机器人被卡时的机头朝向，当脱困成功后，控制扫地机器人往被困时的反方向移动，从而使得扫地机器远离被困方向，避免扫地机器人再次陷入被困的情况出现。

在一个优选的实施例中，所述步骤S80中的架空脱困步骤具体包括：

S81、根据扫地机器人在向后移动的过程中角度变化来控制扫地机器人来执行对应的架空脱困动作，具体为：若所述角度变化为顺时针变化，则控制扫地机器人右自旋，若所述角度变化为逆时针变化，则控制扫地机器人左自旋；

正常情况下，扫地机器人在向后移动时为直线后退，若扫地机器人在后退过程中的角度发生了变化，很可能是其中的一个轮子(左轮或者右轮)悬空了，从而导致扫地机器人的角度发生变化；如果角度变化为顺时针变化，则说明是扫地机器人的左轮不着力，左轮悬空了，只能控制右轮后退，因此控制控制扫地机器人右自旋来进行脱困，而如果角度变化为逆时针变化，则说明是扫地机器人的右轮不着力，右轮悬空了，只能控制左轮后退，因此控制控制扫地机器人左自旋来进行脱困；

S82、判断扫地机器人在预设的时间T6内右自旋或左自旋的旋转角度是否等于或大于预设的角度c2，若是则转入步骤S60，否则进入步骤S83；

S83、获取扫地机器人的机器姿态数据并判断陀螺仪的横滚值大小，若所述横滚值大于预设角度K1，则控制扫地机器人的右轮前进并跳转到所述步骤S60，其中，所述右轮前进的时间为T7；若横滚值小于预设角度K1，则控制扫地机器人的左轮前进并跳转到所述步骤S20，其中，所述左轮前进的时间为T8。

需要说明的是，本实施例中所述的横滚值，是指通过所述陀螺仪检测获得的横滚角的数据。

在其中一个较佳的实施例中，所述步骤S82中，所述预设的时间T6的取值范围优选为3～6秒，实际取值可以根据需要选取，在一个具体的实施例中，所述时间T6为4s；所述预设的角度c2的取值范围优选为50°～70°，在一个具体的实施例中，所述预设的角度c2为60°。通常预设的角度c2大于预设的角度c1，通过转动角度c2判断机器人的单轮是否被架空或者卡死时，机器人能够活动的自由度，通常相较于机器人整体被卡死时，要大，因此c2设置的大于c1以实现对扫地机器人单轮是否无法驱动机器人活动的精确判断。

在其中一个较佳的实施例中，所述步骤S83中，预设角度K1的取值范围优选为3°～5°，实际取值可以根据需要选取，在一个具体的实施例中，所述预设角度K1为3°；所述时间T7及时间T8的取值范围优选为1.5～3秒，实际取值可以根据需要选取，在一个具体的实施例中，所述时间T7及时间T8的取值均为1.5秒。其中，时间T7及时间T8的取值可以相同，也可以不同。

本发明实施例1提供的扫地机器人被卡后的脱困处理方法，其根据扫地机器人在被排线缠绕、扫地机器人被架空等姿态有明显变化的被卡情况，针对性地提供了一种脱困处理方法，其通过实时记录扫地机器人的机器动作以及机器姿态的数据(例如扫地机器人中的陀螺仪的俯仰角数据，横滚角数据等)，并通过判断扫地机器人在移动或旋转中的加速度或角速度等参数，从而采取相应的脱困处理步骤，其脱困成功率大大提高，进而可有效提高扫地机器人的清扫效率和清洁效果。

实施例2

基于实施例1所述的扫地机器人的扫地机器人被卡后的脱困处理方法的发明构思，本实施例提供了一种扫地机器人被卡后的脱困处理装置，如附图2所示，所述脱困处理装置包括：

脱困开始处理模块100，用于控制扫地机器人进行脱困，并记录扫地机器人的脱困动作和脱困总时间T；

脱困时间统计及处理模块200，用于统计扫地机器人的脱困总时间T，若脱困总时间T超过预设时间P，则判定脱困失败并退出脱困处理，否则启动后移及加速度处理模块；

后移及加速度处理模块300，用于控制扫地机器人向后移动预设的时间T1，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A1，若该加速度A1等于或大于预设的阈值，则启动脱困成功判定模块，否则启动第一控制处理模块；

第一控制处理模块400，用于获取扫地机器人被卡时前M秒的机器动作的数据，控制扫地机器人执行与扫地机器人被卡前最后动作的相反动作，若在预设的时间T2内完成上述相反动作，并且扫地机器人的角速度B1等于或大于预设的阈值，则启动所述脱困时间统计及处理模块，否则启动第二控制处理模块；

第二控制处理模块500，用于控制扫地机器人以预设的角度C进行向左后旋转或向右后旋转，若在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，则判定为旋转成功并启动所述脱困时间统计及处理模块，否则启动所述第三控制处理模块；

第三控制处理模块600，用于控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T4，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A2，并记录后退过程中扫地机器人的角度变化，以判断扫地机器人是否被架空，若所述加速度A2小于预设的阈值，且扫地机器人被架空则启动第四控制处理模块，以驱动机器人的单轮转动驱动机器人运动，直到该加速度A2等于或大于预设的阈值，则启动脱困成功判定模块。；

第四控制处理模块700，用于驱动机器人的单轮转动驱动机器人运动，之后循环启动第三控制处理模块6；

脱困成功判定模块800，用于判定控制扫地机器人脱困成功。

其中，所述扫地机器人具有检测角速度、俯仰角、横滚角以及加速度等重要检测部件，如扫地机器人设置有陀螺仪(用于检测扫地机器人的角速度、俯仰角横滚角等数据)和加速度计(用于检测扫地机器人的加速度)等部件，或者也可以通过其他加速度传感器(光栅加速度传感器)来检测扫地机器人的加速度。另外，还可以在扫地机器人设置角度传感器，以检测扫地机器人的旋转角度。所述角速度、俯仰角度、横滚角度以及加速度等数据检测为现有部件可检测获得的数据，在此不再详述。

在其中一个优选的实施例中，在所述后移及加速度处理模块中，当检测到所述加速度A1小于预设的阈值时，则说明扫地机器人被卡(底部卡死或被架空)，可以先进行检测判断被卡的类型再启动第一控制处理模块进行脱困处理；若为底部卡死，则直接启动第一控制处理模块进行脱困处理；作为优选，若检测到扫地机器为底部卡死的被卡情况，则在扫地机器人向后移动的过程中，除了检测所述加速度A1，还检测扫地机器人在后退过程中的角度变化，以判断扫地机器人是否被架空，就是说，可以在判定扫地机器人底部卡死的情况下，在扫地机器人后退的过程中同步检测扫地机器人是否被架空。

其中，检测扫地机器人是否为底部卡死的被卡情况，本实施例中通过检测扫地机器人的轮子电流的变化值，俯仰角和横滚角的变化值来判断扫地机器人是否为底部卡死。在一个具体的实施例中，判断扫地机器人是否为底部卡死的方法为：判断扫地机器人的左轮或右轮的轮子电流值突变是否超过预设值(如预设值为正常轮子电流值的3倍)，再判断扫地机器人俯仰角和横滚角的变化值是否超过预设值(如2度，或者3度等)，最后再判断左轮或右轮的轮子电流值以及俯仰角数据持续超过预设值的时间是否等于或大于预设时间值(如300ms，350ms，500ms等)，若左轮或右轮的轮子电流值以及俯仰角数据持续超过预设值的时间等于或大于预设时间值，则说明扫地机器人为底部卡死的被卡情况。

本实施例中，对于扫地机器人是否被架空，是通过判断扫地机器人在后退过程中的角度变化来判断。本实施例中，优选通过俯仰角度与横滚角度的角度变化来判断扫地机器人是否被架空；在一个具体的优选实施例，为了更加准确地判断扫地机器人是否被架空，设俯仰角度值为X，横滚角度值为Y，通过计算J＝X²+Y²的值，然后再对J进行开方计算，通过

的值来判断扫地机器人的角度变化，从而判断扫地机器人是否被架空。

作为其中一个优选的实施例，所述脱困开始处理模块还用于实时检测并记录扫地机器人的机器动作及机器姿态的数据，当检测到扫地机器人被卡时，记录扫地机器人当前的机头朝向。相应地，所述脱困成功判定模块还用于：

当判定扫地机器人脱困成功后，控制扫地机器人转向，并使扫地机器人往与所述脱困开始处理模块记录的机头朝向的反方向移动。

作为其中一个优选的实施例，所述第四控制处理模块中的架空脱困步骤具体包括：

根据扫地机器人在向后移动的过程中角度变化来控制扫地机器人来执行对应的架空脱困动作，若所述角度变化为顺时针变化，则控制扫地机器人右自旋，若所述角度变化为逆时针变化，则控制扫地机器人左自旋；

若扫地机器人在预设的时间T6内右自旋或左自旋的旋转角度等于或大于预设的角度c2，或者旋转的角度等于或大于预设的阈值，则启动脱困时间统计及处理模块，否则获取扫地机器人的机器姿态数据并判断所述陀螺仪的横滚值大小；

若横滚值大于预设角度K1，则控制扫地机器人的右轮前进并启动所述第三控制处理模块，其中，所述右轮前进的时间为T7；若横滚值小于预设角度K1，则控制扫地机器人的左轮前进并启动所述脱困时间统计及处理模块，其中，所述左轮前进的时间为T8。

作为其中一个优选的实施例，所述第二控制处理模块还用于：

当判定为旋转失败时，重复控制扫地机器人以预设的角度C进行向左后旋转或向右后旋转，若重复N次后均判定为旋转失败，则启动所述第三控制处理模块，否则启动所述脱困时间统计及处理模块。

本实施例中，所述脱困处理装置的工作原理及工作过程与实施例1所述的脱困方法的工作原理及工作过程相同或类似，故在此不再对其进行详述。

本发明实施例2提供的扫地机器人被卡后的脱困处理装置，其主要针对扫地机器人在被排线缠绕、扫地机器人被架空等姿态有明显变化的被卡情况而设计，其通过实时记录扫地机器人的机器动作以及机器姿态的数据，并通过判断扫地机器人在移动或旋转中的加速度或角速度等参数，从而启动相应的脱困处理模块，其脱困成功率高，可有效提高扫地机器人的清扫效率和清洁效果。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法，其特征在于，所述脱困处理方法步骤包括：

S30、控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T1，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A1，若该加速度A1等于或大于预设的阈值，则转入步骤S70，否则进入步骤S40；

S40、获取扫地机器人被卡时前M秒的机器动作的数据，控制扫地机器人执行与扫地机器人被卡前最后动作的相反动作，若在预设的时间T2内完成上述相反动作，并且扫地机器人的角速度B1等于或大于预设的阈值，则转入步骤S30，否则进入步骤S50；

S50、控制扫地机器人以预设的角度C进行与步骤S40中运动方向相反的向左后旋转或向右后旋转，判断是否在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，若是，则判定为旋转成功并转入步骤S30；

S70、判定脱困成功。

2.根据权利要求1所述的一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法，其特征在于，该方法还包括：

S10、控制扫地机器人进行脱困，记录扫地机器人的脱困动作和脱困总时间T；

S20、若所述脱困总时间T超过预设时间P，则判定脱困失败并退出脱困处理。

3.根据权利要求2所述的脱困处理方法，其特征在于，所述脱步骤S10还包括：

S11、实时检测并记录扫地机器人的机器动作及机器姿态的数据，当检测到扫地机器人被卡时，记录扫地机器人当前的机头朝向；

步骤S70之后，该方法还包括：

S71、当判定扫地机器人脱困成功后，控制扫地机器人转向，并使扫地机器人往与所述步骤S11记录的机头朝向的反方向移动。

4.根据权利要求1所述的一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法，其特征在于，所述步骤S50还包括：若否，则执行步骤S60，

S60、控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T4，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A2，并记录后退过程中扫地机器人的角度变化，以判断扫地机器人是否被架空，若所述加速度A2小于预设的阈值，且扫地机器人被架空则执行架空脱困步骤S80，以驱动机器人的单轮转动带动机器人运动，之后循环执行S60，直到该加速度A2等于或大于预设的阈值，则转入步骤S70。

5.根据权利要求4所述的脱困处理方法，其特征在于，所述架空脱困步骤S80包括：

S81、根据扫地机器人在向后移动的过程中角度变化来控制扫地机器人来执行对应的架空脱困动作，若所述角度变化为顺时针变化，则控制扫地机器人右自旋，若所述角度变化为逆时针变化，则控制扫地机器人左自旋；

S82、判断扫地机器人在预设的时间T6内右自旋或左自旋的旋转角度是否等于或大于预设的角度c2，若是则转入步骤S60，否则进入步骤S83；

S83、获取扫地机器人的机器姿态数据并判断陀螺仪的横滚值大小，若所述横滚值大于预设角度K1，则控制扫地机器人的右轮前进并跳转到所述步骤S60，其中，所述右轮前进的时间为T7；若所述横滚值小于预设角度K1，则控制扫地机器人的左轮前进并跳转到所述步骤S60，其中，所述左轮前进的时间为T8。

6.根据权利要求4所述的脱困处理方法，其特征在于，所述步骤S60还包括：若所述加速度A2小于预设的阈值，且扫地机器人没有被架空，则执行步骤S40。

7.根据权利要求1所述的脱困处理方法，其特征在于，所述步骤S50之后，步骤S60之前，该方法还包括：若否，则循环执行向左后旋转或向右后旋转，判断是否在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值的步骤，直到在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，转入步骤S30，当所述循环执行的次数超过预设值，执行步骤S60。

8.一种扫地机器人被卡后的脱困处理装置，其特征在于，所述脱困处理装置包括：

第一控制处理模块，用于控制扫地机器人向后移动，向后移动的时间为T1，并检测扫地机器人在后退过程中的加速度A1，若该加速度A1等于或大于预设的阈值，则启动脱困成功判定模块，否则启动第二控制处理模块；

第二控制处理模块，用于获取扫地机器人被卡时前M秒的机器动作的数据，控制扫地机器人执行与扫地机器人被卡前最后动作的相反动作，若在预设的时间T2内完成上述相反动作，并且扫地机器人的角速度B1等于或大于预设的阈值，则启动第一控制处理模块，否则启动第三控制处理模块；

第三控制处理模块，用于控制扫地机器人以预设的角度C进行与步骤S40中运动方向相反的向左后旋转或向右后旋转，判断是否在预设的时间T3旋转的角度超过预设的角度c1，或者旋转的角速度B2等于或大于预设的阈值，若是，则判定为旋转成功并启动第一控制处理模块；

脱困成功判定模块，用于判定脱困成功。

9.根据权利要求8所述的一种扫地机器人被卡后的脱困处理装置，其特征在于，该装置还包括：

脱困开始处理模块，用于控制扫地机器人进行脱困，记录扫地机器人的脱困动作和脱困总时间T；

后移及加速度处理模块，用于若所述脱困总时间T超过预设时间P，则判定脱困失败并退出脱困处理。

10.根据权利要求9所述的脱困处理装置，其特征在于，所述脱困开始处理模块，还包括：

朝向记录子模块，用于实时检测并记录扫地机器人的机器动作及机器姿态的数据，当检测到扫地机器人被卡时，记录扫地机器人当前的机头朝向。

脱困成功判定模块，还包括：

朝向调整子模块，用于当判定扫地机器人脱困成功后，控制扫地机器人转向，并使扫地机器人往与所述步骤S11记录的机头朝向的反方向移动。

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