CN114532904A - 基于3d结构光的智能扫地机器人、控制方法及装置 - Google Patents

基于3d结构光的智能扫地机器人、控制方法及装置 Download PDF

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CN114532904A CN202210205180.1A CN202210205180A CN114532904A CN 114532904 A CN114532904 A CN 114532904A CN 202210205180 A CN202210205180 A CN 202210205180A CN 114532904 A CN114532904 A CN 114532904A
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Abstract

本发明提供了一种智能扫地机器人的控制方法，所述方法包括：获取智能扫地机器人的清扫路径的图像；根据所述图像确定所述清扫路径是否存在障碍物；如果存在障碍物，获取智能扫地机器人与障碍物之间的距离；当所述距离小于预设值时，利用气体传感器检测所述智能扫地机器人的当前位置是否存在目标气体，所述目标气体包括第一气体和第二气体；当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人进行对应的清洗操作或者避让操作。本发明还提供了一种智能扫地机器人的控制装置。本发明还提供了一种智能扫地机器人。本发明技术方案提供的智能扫地机器人的控制方法，能够识别动物排泄物并选择性地清洗动物排泄物。

Description

基于3D结构光的智能扫地机器人、控制方法及装置
技术领域
本发明涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及基于3D结构光的智能扫地机器人、控制方法及装置。
背景技术
现有的智能扫地机器人在清洗地板时，不能识别到宠物的排泄物，导致在清洗时会让排泄物随着扫地机器人的移动让地板更加污浊。同时，在清理排泄物后，需要人工将污物储集箱进行清理，无法实现正真的自动完成家居清洁。
发明内容
本发明提供智能扫地机器人的控制方法，通过气体识别出动物排泄物并对动物排泄物进行避让或者清洗。
本发明第一方面提供一种智能扫地机器人的控制方法，所述方法包括：
获取智能扫地机器人的清扫路径的图像；
根据所述图像确定所述清扫路径是否存在障碍物；
如果存在障碍物，获取智能扫地机器人与障碍物之间的距离；
当所述距离小于预设值时，利用气体传感器检测所述智能扫地机器人的当前位置是否存在目标气体，所述目标气体包括第一气体和第二气体；
当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人进行对应的清洗操作或者避让操作。
本发明第二方面提供一种智能扫地机器人的控制装置，所述控制装置包括：
图像获取模块，用于获取智能扫地机器人的清扫路径的图像；
检测模块，用于根据所述图像确定所述清扫路径是否存在障碍物；
距离获取模块，用于如果存在障碍物，获取智能扫地机器人与障碍物之间的距离；
目标气体获取模块，用于当所述距离小于预设值时，利用气体传感器检测所述智能扫地机器人的当前位置是否存在目标气体，所述目标气体包括第一气体和第二气体；
控制模块，用于当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人进行对应的清洗操作或者避让操作。
本发明第三方面提供一种智能扫地机器人，所述智能扫地机器人包括处理器、以及存储器，所述存储器用于存储智能扫地机器人的控制程序指令，所述处理器用于执行所述智能扫地机器人的控制程序指令以实现上述智能扫地机器人的控制方法。
上述智能扫地机器人的控制方法，当存在障碍物时，利用气体判断是否为动物排泄物，当是动物排泄物时，根据排泄物的类型确认执行清洗操作或者避让操作，从而能够识别动物排泄物并选择性地清洗动物排泄物，清洗时不会产生排泄物随着扫地机器人移动而涂满全屋的情况，同时，在清理排泄物后，无需人工将污物储集箱进行清理，实现正真的自动完成家居清洁。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为发明一实施例提供的智能扫地机器人的控制方法的流程图。
图2为发明实施例提供的智能扫地机器人的控制方法的场景图。
图3为发明实施例提供的智能扫地机器人的控制方法的第一子流程图。
图4为发明实施例提供的智能扫地机器人的控制方法的第二子流程图。
图5为发明实施例提供的智能扫地机器人的控制方法的第三子流程图。
图6为发明实施例提供的智能扫地机器人的控制装置的结构框图。
图7为发明另一实施例提供的智能扫地机器人的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，如下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。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。
需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
请参阅图1-2，图1为第一实施例提供的智能扫地机器人98的控制方法的流程图。图2为第一实施例提供的智能扫地机器人98的控制方法的应用场景示意图。该应用场景可以是智能扫地机器人98在地板98上进行清洁工作。智能扫地机器人98的控制方法应用于智能扫地机器人98。智能扫地机器人98的控制方法包括以下步骤。
步骤S10，获取智能扫地机器人98的清扫路径的图像。在本实施例中，利用摄像头获取智能扫地机器人98的清扫路径的图像。摄像头可以是3D结构光摄像机。3D结构光摄像机能更加精准地获取智能扫地机器人98周围物体的图像信息，相比于普通摄像机，除了能够获取普通平面图形信息外，还能有效提取出周围物体的3D立体信息，有利于排除环境干扰，更精准地识别到行进中遇到的各种物体。
步骤S30，根据所述图像确定所述清扫路径是否存在障碍物97。在本实施例中，可以首先利用障碍物97样张对神经网络进行训练，当训练完成后，利用训练好的神经网络对图像进行识别，从而能够提高识别图像的效率。障碍物97可以是动物排泄物。例如，障碍物97可以是动物各种形态的大便。又例如，障碍物97可以是动物的小便。
步骤S50，如果存在障碍物97，获取智能扫地机器人98与障碍物97之间的距离。在本实施例中，如果存在障碍物97，利用传感器获取智能扫地机器人98与障碍物97之间的距离。传感器可以是摄像头或者是雷达传感器。
步骤S70，当所述距离小于预设值时，利用气体传感器检测所述智能扫地机器人98的当前位置是否存在目标气体，所述目标气体包括第一气体和第二气体。在本实施例中，当所述距离小于预设值时，可以先控制智能扫地机器人98停止行进或者低速行进，从而避免智能扫地机器人98在气体传感器故障时还朝靠近障碍物97的方向移动。第一气体用于检测是否有动物大便，由于动物大便会挥发一些特殊气体，例如，硫化氢。第二气体用于检测是否有动物小便，由于动物小便会挥发一些特殊气体，例如，动物小便在放置中时内部部分含氮盐会分解出氨气。
步骤S90，当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人98进行对应的清洗操作或者避让操作。具体地，步骤S90包括步骤S91-S95或者步骤S92-S96。
步骤S91，当所述目标气体为第二气体时，利用摄像头获取所述障碍物97的图像。在本实施例中，当所述目标气体为第二气体时，表示障碍物97为动物的小便，利用摄像头获取障碍物97的图像。
步骤S93，根据所述图像计算出所述障碍物97的面积。在本实施例中，利用算法计算出图像中障碍物97的面积。
步骤S95，当所述面积小于预设值时，控制所述智能扫地机器人98进行清洗操作。在本实施例中，智能扫地机器人98的清洁滚筒转动以对液体进行清扫。
步骤S97，当所述面积大于或等于预设值时，控制所述智能扫地机器人98进行避让操作，并且通过无线网络发送提醒信息给用户终端。
步骤S92，当所述目标气体为第一气体时，利用摄像头获取所述障碍物97的图像。当目标气体为第一气体时，表示障碍物97为动物大便。
步骤S94，根据所述图像确定障碍物97所在区域。利用算法计算障碍物97的区域。
步骤S96，控制所述智能扫地机器人98避开所述障碍物97所在区域进行清洁。步骤S96具体包括步骤S961-步骤S965。
步骤S961，建立坐标系。在本实施例中，以智能扫地机器人98所打扫的整个区域的一个拐角为圆点建立坐标系。
步骤S963，根据坐标系确定所述障碍物97最外围的若干坐标值。在本实施例中，确定障碍物97最外围的四个坐标值，从而从东西南北四个方位准确地确定障碍物97的区域。
步骤S965，根据所述若干坐标值规划避让路径并控制所述智能扫地机器人98根据所述避让路径进行清洁。在本实施例中，沿前进方向的左方向或者右方向绕过障碍物97，然后在回到前进方向继续清扫。请结合图3，前进方向为L1，智能扫地机器人98规划避让路径为L2。
请参看图4，在一些其他实施例中，所述方法还包括以下步骤。
步骤S201，当所述目标气体为第一气体时，检测所述第一气体的浓度。当存在第一气体时，需要检测第一气体的浓度，如果浓度过高会影响室内人员的体验。例如，利用气体传感器检测第一气体的浓度。
步骤S203，当所述第一气体浓度超过预设阈值时，发送通风请求给智能家居系统，以通过智能家居系统启动风机。从而能够对室内空气进行净化，提高用户体验。
请参看图5，在一些其他实施例中，所述智能扫地机器人还包括用于储存自清洁的第一储水箱、储存废水的第二储水箱以及与所述第一储水箱和第二储水箱连接的冲水组件，冲水组件包括水泵、给水管、冲水管以及控制器，水泵的入水口与给水管连通，水泵的出水口与冲水管连通，水泵与控制器电连接，给水管伸入第一储水箱以抽取第一储水箱的清洗液，冲水管朝向第二储水箱的顶部，所述方法还包括以下步骤。
步骤S301，控制所述智能扫地机器人98移动到预设排污区域并控制第二储水箱排出废水。在本实施例中，预设排污区域可以是具有收容污水的区域，例如，具有下水道的洗手间，或者是具有收容污水的容器，并且控制第二储水箱的排水阀打开，智能扫地机器人的污水自动排出。
步骤S303，当检测到第二储水箱内的液位降低至预设值时，控制冲水组件抽取第一储水箱内的液体并朝第二储水箱进行冲洗。当第二储水箱的液位降低到预设值时，表明第二储水箱排污完毕，需要对第二储水箱进行自动清洁，通过冲水组件开始工作。
步骤S305，检测第二储水箱排出水的污渍的含量。在本实施例中，冲洗过程中不断检测排出水中污渍的含量，从而表明第二储水箱的是否冲洗干净。
步骤S307，当所述第二储水箱排出水的污渍的含量低于预设阈值时，控制所述冲水器停止冲洗。
请参看图6，图6为本发明第二方面提供的一种智能扫地机器人98的控制装置100，所述控制装置包括图像获取模块10、检测模块20、距离获取模块30、目标气体获取模块40以及控制模块50。
图像获取模块10，用于获取智能扫地机器人98的清扫路径的图像。
检测模块20，用于根据所述图像确定所述清扫路径是否存在障碍物97。
距离获取模块30，用于如果存在障碍物97，获取智能扫地机器人98与障碍物97之间的距离。
目标气体获取模块40，用于当所述距离小于预设值时，利用气体传感器检测所述智能扫地机器人98的当前位置是否存在目标气体，所述目标气体包括第一气体和第二气体。
控制模块50，用于当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人98进行对应的清洗操作或者避让操作。
液位检测模块60，用于检测第二储水箱内的液位。
污渍检测模块70，用于检测第二储水箱排出水的污渍的含量。
控制模块50还用于控制智能扫地机器人移动到预设排污区域并控制第二储水箱朝预设排污区域排出废水。
控制模块50还用于当检测到第二储水箱内的液位降低至预设值时，控制冲水组件抽取第一储水箱内的液体并朝第二储水箱进行冲洗。
控制模块50还用于当所述第二储水箱排出水的污渍的含量低于预设阈值时，控制所述冲水器停止冲洗。
本发明第三方面提供一种智能扫地机器人98，请参看图7，所述智能扫地机器人98包括存储器802和处理器801。存储器802用于存储智能扫地机器人98的控制程序指令，处理器801用于执行智能扫地机器人98的控制程序指令以实现智能扫地机器人98的控制方法。
其中，处理器801在一些实施例中可以是一中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)、微控制器、微处理器或其它数据处理芯片，用于运行存储器802中存储的智能扫地机器人98的控制程序指令。
存储器802至少包括一种类型的可读存储介质，该可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器802在一些实施例中可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘。存储器802在另一些实施例中也可以是外部计算机设备的存储设备，例如计算机设备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(FlashCard)等。进一步地，存储器802还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器802不仅可以用于存储安装于计算机设备的应用软件及各类数据，例如实现升降智能处理的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。该计算机设备可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
所属领域的技术人物可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，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，例如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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
该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，在本申请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。
该集成的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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、流动硬盘、只读存储介质(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储介质(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
显然，本领域的技术人物可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘且本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能扫地机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取智能扫地机器人的清扫路径的图像；
根据所述图像确定所述清扫路径是否存在障碍物；
如果存在障碍物，获取智能扫地机器人与障碍物之间的距离；
当所述距离小于预设值时，利用气体传感器检测所述智能扫地机器人的当前位置是否存在目标气体，所述目标气体包括第一气体和第二气体；
当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人进行对应的清洗操作或者避让操作。
2.如权利要求1所述的智能扫地机器人的控制方法，其特征在于，当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人进行对应的清洗操作或者避让操作，包括，
当所述目标气体为第二气体时，利用摄像头获取所述障碍物的图像；
根据所述图像计算出所述障碍物的面积；
当所述面积小于预设值时，控制所述智能扫地机器人进行清洗操作。
3.如权利要求1所述的智能扫地机器人的控制方法，其特征在于，当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人进行对应的清洗操作或者避让操作，包括，
当所述目标气体为第一气体时，利用摄像头获取所述障碍物的图像；
根据所述图像确定障碍物所在区域；
控制所述智能扫地机器人避开所述障碍物所在区域进行清洁。
4.如权利要求3所述的智能扫地机器人的控制方法，其特征在于，根据所述图像确定障碍物所在区域；控制所述智能扫地机器人避开所述障碍物所在区域进行清洁，包括，
建立坐标系；
根据坐标系确定所述障碍物最外围的若干坐标值；
根据所述若干坐标值规划避让路径并控制所述智能扫地机器人根据所述避让路径进行清洁。
5.如权利要求4所述的智能扫地机器人的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，
当所述目标气体为第一气体时，通过无线网络将提醒信息发送给用户终端。
6.如权利要求2所述的智能扫地机器人的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，
当所述目标气体为第二气体且所述障碍物的面积超过或等于预设值时，控制所述智能扫地机器人进行避让操作，并且通过无线网络发送提醒信息给用户终端。
7.如权利要求2所述的智能扫地机器人的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，
当所述目标气体为第一气体时，检测所述第一气体的浓度；
当所述第一气体浓度超过预设阈值时，发送通风请求给智能家居系统，以通过智能家居系统启动风机。
8.如权利要求1所述的智能扫地机器人的控制方法，其特征在于，所述智能扫地机器人还包括用于储存自清洁的第一储水箱、储存废水的第二储水箱以及与所述第一储水箱和第二储水箱连接的冲水组件，所述冲水组件用于从第一储水箱抽水并朝第二储水箱冲水，所述方法还包括，
控制所述智能扫地机器人移动到预设排污区域并控制第二储水箱朝预设排污区域排出废水；
当检测到第二储水箱内的液位降低至预设值时，控制冲水组件抽取第一储水箱内的液体并朝第二储水箱进行冲洗；
检测第二储水箱排出水的污渍的含量；
当所述第二储水箱排出水的污渍的含量低于预设阈值时，控制所述冲水器停止冲洗。
9.一种智能扫地机器人的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
图像获取模块，用于获取智能扫地机器人的清扫路径的图像；
检测模块，用于根据所述图像确定所述清扫路径是否存在障碍物；
距离获取模块，用于如果存在障碍物，获取智能扫地机器人与障碍物之间的距离；
目标气体获取模块，用于当所述距离小于预设值时，利用气体传感器检测所述智能扫地机器人的当前位置是否存在目标气体，所述目标气体包括第一气体和第二气体；
控制模块，用于当存在目标气体时，控制所述智能扫地机器人进行对应的清洗操作或者避让操作。
10.一种智能扫地机器人，其特征在于，所述智能扫地机器人包括处理器、以及存储器，所述存储器用于存储智能扫地机器人的控制程序指令，所述处理器用于执行所述智能扫地机器人的控制程序指令以实现如权利要求1-8任意一项所述的智能扫地机器人的控制方法。
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