CN114305260B - 一种清洁机器人的控制方法、装置、介质和清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清洁机器人的控制方法、装置、介质和清洁机器人，所述方法包括：获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息；根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值，根据所述环境补偿值对预设的基准悬崖触发阈值进行补偿，得到目标悬崖触发阈值；根据所述目标悬崖触发阈值对清洁机器人进行行走控制。本申请将清洁机器人所在环境中自然光中的红外信号转化为对应的环境补偿值，以此对基准悬崖触发阈值进行补偿，排除了自然光过强造成的清洁机器人对悬崖的判断不准确引起的运行事故，提高了清洁机器人的智能化程度，其控制方法简单，可靠性高。

Description

一种清洁机器人的控制方法、装置、介质和清洁机器人

技术领域

本发明涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及一种清洁机器人的控制方法、装置、介质和清洁机器人。

背景技术

近年来家用生活电器的智能化不断提高，清洁机器人也逐渐普及，同时对于清洁机器人智能程度的期望也越来越高。

目前清洁机器人在房间进行清扫工作时，遇到悬崖(台阶)时，能够执行自动刹车和退让的操作，以避免发生跌落。由于清洁机器人对于悬崖的检测方法是通过红外悬崖传感器来检测的，通过对红外悬崖传感器的红外接收装置接收到的红外光强弱，来判断是否出现悬崖。但是由于家居环境伴随着落地窗及开放式阳台的使用，室内采光效果较好，太阳光可直接照进室内，阳光中含有较强的红外成分，造成清洁机器人对悬崖的判断不准确引起的运行事故，影响正常的清扫工作。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题的一种清洁机器人的控制方法、装置、介质和清洁机器人。

本发明的一个方面，提供了一种清洁机器人的控制方法，所述方法包括：

获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息；

根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值，根据所述环境补偿值对预设的基准悬崖触发阈值进行补偿，得到目标悬崖触发阈值；

根据所述目标悬崖触发阈值对清洁机器人进行行走控制。

进一步的，所述获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息，包括：

在红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号之前，检测红外悬崖传感器中红外接收装置的第一电压值；

根据所述第一电压值确定清洁机器人所在位置的红外信号强度信息。

进一步的，所述根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值，包括：

根据所述第一电压值确定所述环境补偿值。

进一步的，所述根据所述第一电压值确定所述环境补偿值，包括：

获取所述红外悬崖传感器的红外接收装置的电源电压值；

计算所述电源电压值与所述第一电压值的差值，将所述差值作为所述环境补偿值。

进一步的，在得到目标悬崖触发阈值之后，所述方法还包括：

控制红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号，检测红外悬崖传感器中红外接收装置的第二电压值。

进一步的，所述根据所述目标悬崖触发阈值对清洁机器人进行行走控制，包括：

判断所述第二电压值是否大于所述目标悬崖触发阈值；

若大于，则判定所述清洁机器人满足悬崖触发条件，并控制所述清洁机器人执行预设的悬崖规避动作。

进一步的，所述方法还包括：

所述红外悬崖传感器的红外发射装置由脉冲信号控制：

在所述脉冲信号为高电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号；

在所述脉冲信号为低电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置不发射红外信号。

本发明的另一个方面，提供了一种清洁机器人的控制装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息；

计算模块，用于根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值，根据所述环境补偿值对预设的基准悬崖触发阈值进行补偿，得到目标悬崖触发阈值；

控制模块，用于根据所述目标悬崖触发阈值对清洁机器人进行行走控制。

本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述方法的步骤。

本发明的另一个方面，提供了一种清洁机器人，包括检测电路和主控芯片，所述主控芯片包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行上述方法的步骤。

本申请通过软件控制方法将清洁机器人所在环境中自然光中的红外信号转化为对应的环境补偿值，以此对基准悬崖触发阈值进行补偿，排除了自然光过强造成的清洁机器人对悬崖的判断不准确引起的运行事故，提高了清洁机器人的智能化程度，其控制方法简单，可靠性高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的红外悬崖传感器的检测电路原理图；

图2为本发明实施例的一种清洁机器人的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例的一种清洁机器人的控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1为本发明的红外悬崖传感器检测电路原理图，根据图1可知，红外悬崖传感器包括红外发射装置100和红外接收装置200。

进一步的，所述红外灯发射装置100包括三极管Q1、红外灯D1、第一电阻R1和第二电阻R2，其中红外灯D1的阳极接电源VCC，红外灯D1的阴极与第一电阻R1的一端相连，所述第一电阻R1的另一端与三极管Q1集电极相连，所述三极管Q1的基极与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端与脉冲信号接收端子相连，三极管Q1的发射极接地。

进一步的，所述红外接收装置200包括红外接收管D2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第三电阻R3的一端连接电源VCC，第三电阻R3的另一端与红外接收管D2的阳极和第四电阻R4的一端相连，红外接收管D2的阴极接地，第四电阻R4的另一端接光强检测端子。

进一步的，所述红外接收装置200包括的红外接收管D2用于接收所述红外灯发射模块100的红外灯D1发射的并经地面反射回来的红外光线以及周围环境的自然光，并根据接收光线的强度调节自身的导通率。红外接收管D2接收到的光强越强，红外接收管D2的导通率越高，流过红外接收管D2电流越大，则第三电阻R3的分压值越多。

进一步的，在没有自然光干扰的情况下，红外灯D1距离地面越近(即清洁机器人底盘距离地面越近)与反射回来的红外光将越强，则红外接收管D2接收到的光强越强，流过红外接收管D2电流越大；由于流过红外接收管D2电流越大，第三电阻R3分压越多，光强检测端子检测到的电压值越小。因光强检测端子检测到的电压值与清洁机器人底盘距离地面的远近呈正比例关系，光强检测端子检测到的电压值越小，清洁机器人底盘距离地面越近。

进一步的，所述红外发射装置100的三极管Q1的基极经第二电阻与脉冲信号接收端子相连，所述脉冲信号接收端子用以接收脉冲信号，当脉冲信号为高电平时，三极管Q1导通，红外灯D1通电发出红外光，当脉冲信号为低电平时，三极管Q1截止，红外灯D1断电停止发出红外光。

进一步的，本发明实施例中，在所述脉冲信号为低电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置100不发射红外信号，红外悬崖传感器中红外接收装置200输出的电压值为第一电压值；在所述脉冲信号为高电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号，红外悬崖传感器中红外接收装置200输出的电压值为第二电压值。

图2示意性的示出了本发明实施例的一种清洁机器人的控制方法，如图2所示，一种清洁机器人的控制方法，包括以下步骤：

S1、获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息；

在本发明实施例中，获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信包括，在红外悬崖传感器的红外发射装置100发射红外信号之前，检测红外悬崖传感器中红外接收装置200的第一电压值；根据所述第一电压值确定清洁机器人所在位置的红外信号强度信息。

需要说明的是，所述红外强度信息表征了清洁机器人所处环境下自然光中的红外光强度。当有红外光照射到红外接收管D2时，红外接收管D2导通，红外接收管D2中的光电流的计算公式为：

光电流＝(电源电压值-第一电压值)/第三电阻R3

进一步的，通过查找预设的光电流与红外光强度的预设表格，便可获知当前环境中的红外信号强度信息。

S2、根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值，根据所述环境补偿值对预设的基准悬崖触发阈值进行补偿，得到目标悬崖触发阈值；

在本发明实施例中，所述基准悬崖触发阈值为没有自然光干扰时，当所述清洁机器人距地面的高度为悬崖高度时，控制红外悬崖传感器中的红外发射装置100发射红外信号，红外悬崖传感器中红外接收装置200接收到经由地面反射回来的红外信号而输出的电压值。

进一步的，所述红外悬崖传感器用来检测清洁机器人底盘距离地面的高度。当所述清洁机器人底盘距离地面的高度大于悬崖高度时，则可判定为清洁机器人遇到悬崖；当所述清洁机器人底盘距离地面的高度等于或小于悬崖高度时，则可判定为清洁机器没有遇到悬崖。

进一步的，根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值具体为，将环境中红外信号造成的红外悬崖传感器中红外接收装置200输出电压值的压降提取出来，作为环境补偿值，补偿到基准悬崖触发阈值上。

进一步的，所述环境中红外信号造成的红外悬崖传感器中红外接收装置200输出电压值的压降，具体为所述电源电压值与第一电压值的差值。

进一步的，将环境中红外信号造成的红外悬崖传感器中红外接收装置200输出电压值的压降提取出来，作为环境补偿值，补偿到基准悬崖触发阈值上，具体为，计算基准悬崖触发阈值与环境补偿值的差值，将所述差值作为目标悬崖触发阈值。

S3、根据所述目标悬崖触发阈值对清洁机器人进行行走控制。

在本发明实施例中，根据所述目标悬崖触发阈值对清洁机器人进行行走控制包括，控制红外悬崖传感器的红外发射装置100发射红外信号，检测红外悬崖传感器中红外接收装置200的第二电压值，判断所述第二电压值是否大于所述目标悬崖触发阈值。

进一步的，当所述第二电压值大于所述目标悬崖触发阈值时，则判定所述清洁机器人满足悬崖触发条件，并控制所述清洁机器人执行预设的悬崖规避动作。预设的悬崖规避动作包括刹车、后退、绕行等控制方式，在实际运行中可视清洁机器人所处的环境而定。

进一步的，当所述第二电压值等于或小于所述目标悬崖触发阈值时，则判定所述清洁机器人不满足悬崖触发条件，则控制清洁机器人按既定的清洁路线行走。

进一步的，为了更好的说明本发明的一种清洁机器人的控制方法，本发明还提供了一种具体实施例，在该具体实施例中，设定当机器人底盘距离地面为十厘米时判定为悬崖，此时的基准悬崖触发阈值为3V。

进一步的，在没有自然光干扰时，在脉冲信号为低电平时，红外悬崖传感器中红外接收装置200的电源电压值为5V，此时环境补偿值为0V，目标悬崖触发阈值等于基准悬崖触发阈值3V。

进一步的，在有自然光干扰时，若自然光强度为10时，红外悬崖传感器中红外接收装置200输出的第一电压值为2.5V，此时当红外发射装置100发射出红外信号后，红外悬崖传感器中红外接收装置200输出的第二电压值会进一步降低，又由于基准悬崖触发阈值为3V，若此时不进行悬崖触发阈值的调整，会出现第二电压值永远低于基准悬崖触发阈值的情况，造成清洁机器人遇到悬崖不会做出判定。

进一步的，若此时将悬崖触发阈值进行调整。具体的，目标悬崖触发阈值＝基准悬崖触发阈值-环境补偿值＝3V-(5V-2.5V)＝0.5V，即当第二电压值大于0.5V时，便判定为清洁机器人满足预设的悬崖触发条件。

需要说明的是，在清洁机器人运行过程中，所述脉冲信号为周期脉冲信号，在每个脉冲信号的低电平周期通过获得的第一电压值对悬崖触发阈值进行调整，并在相邻的脉冲周期的高电平判断获得的第二电压值与悬崖触发阈值的关系，进而判断是否满足悬崖触发条件，以此在清洁机器人运行的全程判断是否遇到悬崖的情况。

进一步的，所述周期脉冲信号的频率为200HZ，即红外信号的发码频率为200HZ，高电平占空比可在1％-98％范围内选取。

图3示意性示出了本发明一个实施例的一种清洁机器人的控制装置，参照图3，本发明实施例的一种清洁机器人的控制装置，具体包括获取模块301、计算模块302和控制模块303，其中：

获取模块301，用于获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息；

计算模块302，用于根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值，根据所述环境补偿值对预设的基准悬崖触发阈值进行补偿，得到目标悬崖触发阈值；

控制模块303，用于根据所述目标悬崖触发阈值对清洁机器人进行行走控制。

进一步的，所述获取模块301，还用于在红外悬崖传感器的红外发射装置100发射红外信号之前，检测红外悬崖传感器中红外接收装置200的第一电压值；

根据所述第一电压值确定清洁机器人所在位置的红外信号强度信息。

进一步的，所述计算模块302，还用于根据所述第一电压值确定所述环境补偿值。

进一步的，所述获取模块301，还用于获取所述红外悬崖传感器的红外接收装置200的电源电压值；

所述计算模块302，还用于计算所述电源电压值与所述第一电压值的差值，将所述差值作为所述环境补偿值。

进一步的，所述获取模块301，还用于在红外悬崖传感器的红外发射装置100发射红外信号时，获取红外悬崖传感器中红外接收装置200的第二电压值。

进一步的，所述装置还包括判断模块，用于判断所述第二电压值是否大于所述目标悬崖触发阈值；

所述控制模块303，还用于若大于，则判定所述清洁机器人满足悬崖触发条件，控制所述清洁机器人执行预设的悬崖规避动作。

进一步的，所述控制模块303，还用于在所述脉冲信号为高电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置100发射红外信号；

在所述脉冲信号为低电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置100不发射红外信号。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所描述的装置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。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明的一种清洁机器人的控制方法、装置、介质和清洁机器人，通过软件控制方法将清洁机器人所在环境中自然光中的红外信号转化为对应的环境补偿值，以此对基准悬崖触发阈值进行补偿，排除了自然光过强造成的清洁机器人对悬崖的判断不准确引起的运行事故，提高了清洁机器人的智能化程度，其控制方法简单，可靠性高。

此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述实施例中的一种清洁机器人的控制方法的步骤。

本实施例中，所述一种清洁机器人的控制装置集成的单元/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取存储介质中。基于这样的理解，本发明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，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述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。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述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。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种清洁机器人，包括检测电路和主控芯片，所述主控芯片存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个清洁机器人的控制方法实施例中的步骤，例如图2所示的S1-S3。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的清洁机器人的控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示的获取模块301、计算模块302和控制模块303。

其中，所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、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，所述处理器是所述清洁机器人的控制中心，利用各种接口和线路连接整个清洁机器人的各个部分。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

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；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精神和范围。

Claims (6)

1.一种清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息；所述获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息，包括：在红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号之前，检测红外悬崖传感器中红外接收装置的第一电压值；根据所述第一电压值确定清洁机器人所在位置的红外信号强度信息；

根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值，根据所述环境补偿值对预设的基准悬崖触发阈值 进行补偿，得到目标悬崖触发阈值 ；

所述根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值包括：根据所述第一电压值确定所述环境补偿值；

所述根据所述第一电压值确定所述环境补偿值包括：获取所述红外悬崖传感器的红外接收装置的电源电压值；计算所述电源电压值与所述第一电压值的差值，将所述差值作为所述环境补偿值；

根据所述目标悬崖触发阈值 对清洁机器人进行行走控制；

所述红外悬崖传感器的红外发射装置由脉冲信号控制：在所述脉冲信号为高电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号；在所述脉冲信号为低电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置不发射红外信号，在每个脉冲信号的低电平周期通过获得的第一电压值对悬崖触发阈值进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到目标悬崖触发阈值 之后，所述方法还包括：

控制红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号，检测红外悬崖传感器中红外接收装置的第二电压值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标悬崖触发阈值 对清洁机器人进行行走控制，包括：

判断所述第二电压值是否大于所述目标悬崖触发阈值 ；

若大于，则判定所述清洁机器人满足悬崖触发条件，并控制所述清洁机器人执行预设的悬崖规避动作。

4.一种清洁机器人的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取清洁机器人所在环境的红外信号强度信息；

获取模块，还用于在红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号之前，检测红外悬崖传感器中红外接收装置的第一电压值；根据所述第一电压值确定清洁机器人所在位置的红外信号强度信息；

计算模块，用于根据所述红外信号强度信息生成对应的环境补偿值，根据所述环境补偿值对预设的基准悬崖触发阈值 进行补偿，得到目标悬崖触发阈值 ；

所述计算模块，还用于根据所述第一电压值确定所述环境补偿值；

所述获取模块，还用于获取所述红外悬崖传感器的红外接收装置的电源电压值；

所述计算模块，还用于计算所述电源电压值与所述第一电压值的差值，将所述差值作为所述环境补偿值；

控制模块，用于根据所述目标悬崖触发阈值 对清洁机器人进行行走控制；

所述控制模块，还用于在脉冲信号为高电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置发射红外信号；在所述脉冲信号为低电平时，所述红外悬崖传感器的红外发射装置不发射红外信号。

5.一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中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1-3任一项所述方法的步骤。

6.一种清洁机器人，包括检测电路和主控芯片，所述主控芯片包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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1-3任一项所述方法的步骤。

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