CN115530683A - 扫地车的控制方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供扫地车的控制方法、装置、扫地车和计算机可读存储介质，所述控制方法包括：利用所述测距传感器测量自身与所述扫刷组件的距离，以检测所述扫刷组件是否满足预设的碰撞保护条件；当所述扫刷组件满足所述碰撞保护条件时，控制所述扫刷组件停止工作；获取所述扫地车对应的预设区域的障碍物信息，基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略，所述障碍物信息包括障碍物的形状信息和位姿信息；基于所述避障策略，控制所述扫地车进行避障，以对所述扫刷组件进行碰撞保护。当扫刷组件满足预设碰撞条件时，先控制扫刷组件停止工作，再根据对应的避障策略进行避障，从而避免对扫刷电机和车体的损坏，延长扫地车的使用寿命。

Description

扫地车的控制方法及相关装置
技术领域
本申请涉及清洁环保设备技术领域，尤其涉及扫地车的控制方法、装置、扫地车和计算机可读存储介质。
背景技术
扫地车在进行清扫作业时，常常需要将扫刷贴着台阶边或者墙边，以进行贴边清扫，这样容易导致扫刷与台阶或者墙体产生碰撞挤压，进而损伤扫刷固定盘、扫刷电机甚至车体。
现有的扫地车在扫刷上设置有防撞结构(例如是弹簧)，当扫刷在贴边清扫的过程中与障碍物发生碰撞挤压时，可以通过弹簧实现碰撞缓冲，保护扫刷和车辆，但是，针对这种被动保护的方式，当弹簧压缩到极限位置后将失去缓冲保护功能，此时扫刷如果仍受到较大挤压力，会导致扫刷电机堵转，扫刷组件磨损，严重时会损坏扫刷电机和车辆。
因此，亟需提供扫地车的控制方法、装置、扫地车和计算机可读存储介质，以改进现有技术存在的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供扫地车的控制方法、装置、扫地车和计算机可读存储介质，当扫刷组件满足预设碰撞条件时，先控制扫刷组件停止工作，再根据对应的避障策略进行避障，从而减轻扫刷组件的磨损，避免对扫刷电机和车体的损坏，延长扫地车的使用寿命。
本申请的目的采用以下技术方案实现：
第一方面，本申请提供了一种扫地车的控制方法，所述扫地车包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上；
所述控制方法包括：
利用所述测距传感器测量其自身与所述扫刷组件的距离，根据所述距离判断所述扫刷组件是否满足预设碰撞保护条件；
当所述扫刷组件满足所述预设碰撞保护条件时，控制所述扫刷组件停止工作；
获取所述扫地车对应的预设区域的障碍物信息，基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略；其中，所述障碍物信息包括障碍物的形状信息和位姿信息，所述避障策略包括车速和转动方向；
控制所述扫地车执行所述避障策略，以实现对所述扫刷组件的碰撞保护。
该技术方案的有益效果在于：当扫刷摆臂上的扫刷组件与障碍物发生碰撞时，扫刷摆臂会在障碍物的挤压作用下相对于扫刷固定臂转动，相应地，扫刷固定臂与扫刷组件的距离会发生变化，可以利用扫刷固定臂上的测距传感器测量自身(测距传感器)与扫刷组件的距离，通过该距离反映出扫刷组件与障碍物的挤压程度，当该距离满足预设碰撞保护条件时，表明扫刷组件受到较为严重的挤压，此时可以控制扫刷组件停止工作，根据障碍物信息制定对应的避障策略，从而对扫刷组件进行碰撞保护。
一方面，在扫刷组件满足预设碰撞保护条件时，先控制扫刷组件停止工作，以减轻扫刷组件的磨损；另一方面，通过控制所述扫地车执行避障策略，避免扫刷组件与障碍物发生碰撞，进而实现扫刷组件的主动避障，本申请中实现扫刷组件碰撞保护的方式相比于现有技术中采用在扫刷上设置防撞结构的被动缓冲保护的方式，可以从源头上解除扫刷组件与障碍物的碰撞挤压关系，从而有效避免对扫刷电机和车体的损坏，延长扫地车的使用寿命。
在一些可选的实施例中，所述控制方法还包括：
基于所述测距传感器与所述扫刷组件的距离，获取所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度。
所述预设碰撞保护条件包括以下至少一种：
所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述挤压角度小于或等于预设角度阈值。
该技术方案的有益效果在于：根据测距传感器与扫刷组件的距离，可以计算出扫刷摆臂相对于扫刷固定臂的挤压角度，一方面，碰撞保护条件可以是测距传感器与扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值，一般而言，距离越小，表明扫刷组件与障碍物的碰撞挤压程度越严重；另一方面，碰撞保护条件可以是扫刷摆臂相对于扫刷固定臂的挤压角度小于或等于预设角度阈值，挤压角度越大，表明扫刷组件与障碍物的碰撞挤压程度越严重。
在一些可选的实施例中，所述扫刷组件包括同轴设置的扫刷电机和扫刷固定盘；
所述基于所述测距传感器与所述扫刷组件的距离，获取所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度采用以下计算公式获得：
Figure BDA0003923371700000031
其中，α是所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度，X是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的纵向垂直距离，Y1是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的横向垂直距离，Y2是所述扫刷摆臂的转动中心与所述扫刷电机的中心的距离，D是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷电机的外壳的最近距离，R是所述扫刷电机的中心与外壳表面的距离。
该技术方案的有益效果在于：以扫刷摆臂在初始状态(扫刷组件未与障碍物碰撞挤压)下的延伸方向作为横向，以扫地车的行驶路面作为基准面，以基准面上与横向垂直的方向作为纵向，根据勾股定理，可以得知：(D+R)2＝(X-Y2sinα)2+(Y1+Y2cosα)2，再利用三角函数公式可以解得α，这种计算方式简单高效，运算量较小。
在一些可选的实施例中，所述测距传感器为激光传感器，所述利用所述测距传感器测量自身与所述扫刷组件的距离，包括：
利用所述测距传感器对所述扫刷组件进行测量，得到对应的ASCII码数据；
对所述ASCII码数据进行解析，得到所述测距传感器的测量数据和数据状态标志位；其中，所述测量数据用于指示所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；所述数据状态标志位用于指示所述测量数据的数据状态，所述数据状态是以下任意一种：无数据更新、距离有效、信号错误、硬件错误、小于测量范围的最小值及大于或等于测量范围的最大值；
所述预设碰撞保护条件还包括：
所述测量数据的数据状态是信号错误或硬件错误。
该技术方案的有益效果在于：测距传感器可以为激光传感器，可以通过串口接收激光传感器测量扫刷组件所得到的ASCII码数据，ASCII码数据的内容包含数据状态标志位与测量数据，根据数据状态标志位可以得知测量数据的数据状态，无数据更新是指测量数据未发生变化，距离有效是指测量数据处于测量范围(量程)内，信号错误是指激光传感器的激光扫描信号出现错误，小于测量范围的最小值是指测量数据小于测量范围(量程)的最小值，可能是因为激光传感器被杂物遮挡，大于或等于测量范围的最大值是指测量数据大于或等于测量范围(量程)的最大值，可能是因为扫刷组件未安装至正确位置(扫刷摆臂)，硬件错误是指激光传感器的硬件(激光收发模块)出现故障。
当测量数据的数据状态是信号错误或硬件错误时，激光传感器无法正常工作，激光传感器无法感知其自身与扫刷组件的距离，若扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压，无法通过激光传感器的测量数据得知，此时满足预设碰撞保护条件，控制扫刷组件停止工作，可以避免扫刷组件不必要的磨损。
在一些可选的实施例中，所述预设碰撞保护条件包括：所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述控制方法还包括：
当检测到所述测距传感器与所述扫刷组件的距离为初始距离时，控制所述扫刷组件进入工作状态，所述预设距离阈值小于所述初始距离；
其中，所述初始距离是所述扫刷组件未与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；
在所述扫刷组件与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述扫刷组件带动所述扫刷摆臂向靠近所述扫刷固定臂的方向转动，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于所述初始距离；
在所述扫刷组件逐渐摆脱所述障碍物的避障过程中，所述扫刷摆臂带动所述扫刷组件向远离所述扫刷固定臂的方向转动，直到所述测距传感器与所述扫刷组件的距离为所述初始距离。
该技术方案的有益效果在于：扫刷组件在未与障碍物发生碰撞挤压时，扫刷组件与扫刷固定臂的相对位置不会发生改变，也就是说，测距传感器与扫刷组件的距离一直是初始距离，不会改变，当扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压时，随着挤压程度的加剧，扫刷组件带动扫刷摆臂逐渐向靠近扫刷固定臂(测距传感器)的方向转动，测距传感器与扫刷组件的距离逐渐变小，而当扫刷组件摆脱障碍物，不再受到挤压时，扫刷摆臂带动扫刷组件逐渐向远离扫刷固定臂(测距传感器)的方向转动，直到恢复初始状态(测距传感器与扫刷组件的距离为初始距离)。
可以利用测距传感器再次测量其自身与扫刷组件的距离，当二者的距离恢复至初始距离时，表明扫刷组件已经完全摆脱障碍物，从而确定避障成功，此时可以控制扫刷组件进入工作状态，扫地车重新开始清扫作业，提高扫地车的工作效率。
在一些可选的实施例中，所述基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略，包括：
将所述障碍物信息输入策略配置模型进行训练，以得到所述扫地车对应的避障策略；
其中，所述策略配置模型的训练过程包括：
获取训练集；其中，所述训练集包括多个训练数据，每个所述训练数据包括一个样本障碍物信息以及所述样本障碍物信息对应的避障策略的标注数据；
针对所述训练集中的每个训练数据，执行以下处理：
将所述训练数据中的样本障碍物信息输入预设的深度学习模型，得到所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据；
基于所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据和标注数据，对所述深度学习模型的模型参数进行更新；
检测是否满足预设的训练结束条件；如果满足，则将训练出的深度学习模型作为所述策略配置模型；反之，则利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。
该技术方案的有益效果在于：通过设计，建立适量的神经元计算节点和多层运算层次结构，选择合适的输入层和输出层，就可以得到预设的深度学习模型，通过该预设的深度学习模型的学习和调优，建立起从输入到输出的函数关系，虽然不能100％找到输入与输出的函数关系，但是可以尽可能地逼近现实的关联关系，由此训练得到的策略配置模型，可以基于障碍物信息获取对应的避障策略，且计算结果准确性高、可靠性高。
第二方面，本申请提供了一种扫地车的控制装置，所述扫地车包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂上，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上；
所述控制装置包括：
测距模块，用于利用所述测距传感器测量其自身与所述扫刷组件的距离，根据所述距离判断所述扫刷组件是否满足预设碰撞保护条件；
扫刷控制模块，用于当所述扫刷组件满足所述预设碰撞保护条件时，控制所述扫刷组件停止工作；
策略获取模块，用于获取所述扫地车对应的预设区域的障碍物信息，基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略；其中，所述障碍物信息包括障碍物的形状信息和位姿信息，所述避障策略包括车速和转动方向；
避障模块，用于控制所述扫地车执行所述避障策略，以实现对所述扫刷组件的碰撞保护。
在一些可选的实施例中，所述控制装置还包括：
角度计算模块，用于基于所述测距传感器与所述扫刷组件的距离，获取所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度。
所述预设碰撞保护条件包括以下至少一种：
所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述挤压角度小于或等于预设角度阈值。
在一些可选的实施例中，所述扫刷组件包括同轴设置的扫刷电机和扫刷固定盘；
所述角度计算模块用于采用以下计算公式获得所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度：
Figure BDA0003923371700000061
其中，α是所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度，X是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的纵向垂直距离，Y1是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的横向垂直距离，Y2是所述扫刷摆臂的转动中心与所述扫刷电机的中心的距离，D是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷电机的外壳的最近距离，R是所述扫刷电机的中心与外壳表面的距离。
在一些可选的实施例中，所述测距传感器为激光传感器，所述测距模块包括：
激光测量单元，用于利用所述测距传感器对所述扫刷组件进行测量，得到对应的ASCII码数据；
数据解析单元，用于对所述ASCII码数据进行解析，得到所述测距传感器的测量数据和数据状态标志位；其中，所述测量数据用于指示所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；所述数据状态标志位用于指示所述测量数据的数据状态，所述数据状态是以下任意一种：无数据更新、距离有效、信号错误、硬件错误、小于测量范围的最小值及大于或等于测量范围的最大值；
所述预设碰撞保护条件还包括：
所述测量数据的数据状态是信号错误或硬件错误。
在一些可选的实施例中，所述预设碰撞保护条件包括：所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述控制装置还包括：
扫刷启动模块，用于当检测到所述测距传感器与所述扫刷组件的距离为初始距离时，控制所述扫刷组件进入工作状态，所述预设距离阈值小于所述初始距离；
其中，所述初始距离是所述扫刷组件未与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；
在所述扫刷组件与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述扫刷组件带动所述扫刷摆臂向靠近所述扫刷固定臂的方向转动，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于所述初始距离；
在所述扫刷组件逐渐摆脱所述障碍物的避障过程中，所述扫刷摆臂带动所述扫刷组件向远离所述扫刷固定臂的方向转动，直到所述激光传感器与所述扫刷组件的距离为所述初始距离。
在一些可选的实施例中，所述策略获取模块用于：
将所述障碍物信息输入策略配置模型进行训练，以得到所述扫地车对应的避障策略；
其中，所述策略配置模型的训练过程包括：
获取训练集；其中，所述训练集包括多个训练数据，每个所述训练数据包括一个样本障碍物信息以及所述样本障碍物信息对应的避障策略的标注数据；
针对所述训练集中的每个训练数据，执行以下处理：
将所述训练数据中的样本障碍物信息输入预设的深度学习模型，得到所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据；
基于所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据和标注数据，对所述深度学习模型的模型参数进行更新；
检测是否满足预设的训练结束条件；如果满足，则将训练出的深度学习模型作为所述策略配置模型；反之，则利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。
第三方面，本申请提供了一种扫地车，所述扫地车包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂上，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上；
所述扫地车还包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项控制方法的步骤。
在一些可选的实施例中，所述扫刷固定臂采用L形结构，且所述扫刷固定臂包括第一固定臂和第二固定臂，所述测距传感器设置于所述第一固定臂上；
所述扫刷摆臂与所述第二固定臂转动连接，以使所述扫刷摆臂在所述扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压时向靠近所述第一固定臂的方向转动。
在一些可选的实施例中，所述扫地车还包括弹簧，所述弹簧的一端设置于所述第一固定臂上，所述弹簧的另一端设置于所述扫刷摆臂上。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项控制方法的步骤。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
图1是本申请实施例提供的一种扫地车的控制方法的流程示意图。
图2是本申请实施例提供的一种扫地车的立体结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种扫地车的右视图。
图4是本申请实施例提供的一种扫地车的俯视图。
图5是本申请实施例提供的一种扫刷组件和激光传感器的位置关系示意图。
图6是本申请实施例提供的一种扫地车的控制装置的结构框图。
图7是本申请实施例提供的一种扫地车的结构框图。
图8是本申请实施例提供的另一种扫地车的结构框图。
图9是本申请实施例提供的一种程序产品的结构示意图。
图中：1、激光传感器；10、扫刷固定臂；12、弹簧；13、扫刷摆臂；20、扫刷电机；21、扫刷固定盘；22、刷毛；30、清扫控制模块；40、整车控制模块；50、无人驾驶模块；60、转向控制器；61、转向电机；70、电机控制器；71、驱动电机；101、测距模块；102扫刷控制模块；103、策略控制模块；104、避障模块；200、扫地车；210、存储器；211、RAM；212、高速缓存存储器；213、ROM；214、实用工具；215、程序模块；220、处理器；230、总线；240、外部设备；250、输入输出接口；260、网络适配器。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
参见图1，图1是本申请实施例提供的一种扫地车的控制方法的流程示意图。
所述扫地车包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上；
所述控制方法包括：
步骤S101：利用所述测距传感器测量其自身与所述扫刷组件的距离，根据所述距离判断所述扫刷组件是否满足预设碰撞保护条件；
步骤S102：当所述扫刷组件满足所述预设碰撞保护条件时，控制所述扫刷组件停止工作；
步骤S103：获取所述扫地车对应的预设区域的障碍物信息，基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略；其中，所述障碍物信息包括障碍物的形状信息和位姿信息，所述避障策略包括车速和转动方向；
步骤S104：控制所述扫地车执行所述避障策略，以实现对所述扫刷组件的碰撞保护。
由此，当扫刷摆臂上的扫刷组件与障碍物发生碰撞时，扫刷摆臂会在障碍物的挤压作用下相对于扫刷固定臂转动，相应地，扫刷固定臂与扫刷组件的距离会发生变化，可以利用扫刷固定臂上的测距传感器测量其自身(测距传感器)与扫刷组件的距离，通过该距离反映出扫刷组件与障碍物的挤压程度，当该距离满足预设碰撞保护条件时，表明扫刷组件受到较为严重的挤压，此时可以控制扫刷组件停止工作，根据障碍物信息制定对应的避障策略，从而对扫刷组件进行碰撞保护。
一方面，在扫刷组件满足碰撞保护条件时，先控制扫刷组件停止工作，以减轻扫刷组件的磨损；另一方面，通过控制所述扫地车执行避障策略，避免扫刷组件与障碍物发生碰撞，进而实现扫刷组件的主动避障。本申请中实现扫刷组件碰撞保护的方式相比于现有技术中采用在扫刷上设置防撞结构的被动缓冲保护的方式，可以从源头上解除扫刷组件与障碍物的碰撞挤压关系，从而有效避免对扫刷电机和车体的损坏，延长扫地车的使用寿命。
扫地车又称清扫车，扫地车可以是具备扫地和/或吸尘功能的垃圾清扫车，具有工作效率高、清洁成本低、清洁效果好、安全性能高、经济回报率高等优点，已被广泛应用于各大中小城市道路的清扫工作。扫地车可以配有洒水功能，防止清扫过程起尘，造成二次环境污染。
在一些实施方式中，扫地车还可以包括路障感知组件，所述路障感知组件包括至少一个激光雷达和至少一个摄像头，可以利用路障感知组件进行路障感知，获取扫地车对应的预设区域的障碍物信息。其中，激光雷达可以向下斜放设置于扫地车的车头，用来感知摄像头的视觉盲区。
本申请实施例对激光雷达不作限定，其可以是以下任意一种：单线激光雷达、多线激光雷达和固态激光雷达。激光雷达的数量例如可以是一个或多个。
扫地车对应的预设区域可以是以扫地车为中心，半径为预设长度的区域，预设长度可以是50cm、60cm或100cm。
本申请实施例对障碍物不作限定，障碍物可以是墙体、台阶、行人、车辆、垃圾桶、红绿灯等。
在一些实施方式中，当扫刷组件满足预设碰撞保护条件时，控制扫刷组件停止工作，利用路障感知组件获取扫地车对应的预设区域的障碍物信息(障碍物的形状信息和位姿信息)，控制扫地车向远离障碍物的方向进行转向，并控制扫地车做匀减速运动，从而实现扫地车的主动碰撞保护。
本申请实施例对测距传感器不作限定，测距传感器可以是以下任意一种：超声波测距传感器、激光传感器和红外测距传感器。
超声波测距传感器简称超声波传感器。超声波传感器的测距原理是：超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后，即可利用反射回来的红外信号来识别周围环境的变化。
激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。
在一些实施方式中，测距传感器可以是激光传感器，激光传感器利用飞行时间(Time of flight，ToF)测距法实时检测其自身与扫刷组件的距离。
ToF测距方法属于双向测距技术，它主要利用信号在两个异步收发机(Transceiver)(或被反射面)之间往返的飞行时间来测量节点间的距离。传统的测距技术分为双向测距技术和单向测距技术。在信号电平比较好调制或在非视距视线环境下，基于RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)测距方法估算的结果比较理想；在视距视线环境下，基于ToF距离估算方法能够弥补基于RSSI距离估算方法的不足。
在一些实施方式中，当所述扫刷组件不满足所述预设碰撞保护条件时，扫刷组件维持正常工作状态。
参见图2至图4，图2是本申请实施例提供的一种扫地车的立体结构示意图，图3是本申请实施例提供的一种扫地车的右视图，图4是本申请实施例提供的一种扫地车的俯视图。
在一些实施方式中，扫刷固定臂10设置有激光传感器支架，激光传感器支架通过点焊或螺栓螺母配合安装在扫刷固定臂10上，激光传感器1通过螺母固定在激光传感器支架上。
在一些实施方式中，扫刷固定臂10采用L形结构，且扫刷固定臂10包括固定连接的第一固定臂和第二固定臂(第一固定臂和第二固定臂可以是一体成型，也可以采用分体设计)，激光传感器1设置于所述第一固定臂。
扫刷摆臂13与第二固定臂转动连接，以使扫刷摆臂13在扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压时向靠近第一固定臂的方向转动。
在一些实施方式中，扫地车还包括弹簧12，弹簧12的一端设置于第一固定臂，所述弹簧12的另一端设置于扫刷摆臂13，其中，弹簧12可以是气弹簧螺旋弹簧或机械弹簧。
气弹簧(gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。它由以下几部分构成：压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或油气混合物)，缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。由于原理上的根本不同，气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大(一般在1：1.2以内)、容易控制。
在一具体应用中，弹簧12是气弹簧，气弹簧两端通过万向球头螺栓分别安装在扫刷固定臂10和扫刷摆臂13上。气弹簧的数量可以是两个，上下对称设置。
在一具体应用中，扫刷摆臂13与第二固定臂可以通过轴承限位固定，扫刷组件未与障碍物发生碰撞挤压时，扫刷摆臂13与第二固定臂位于同一条直线，当扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压时，扫刷组件带动扫刷摆臂13同步随轴承转动(弹簧12受力收缩)，并且由于轴承的限位作用，使得扫刷摆臂13只能向靠近扫刷固定臂10(激光传感器1)的方向转动，当扫刷组件不再受到挤压时，在弹簧12的作用下，扫刷摆臂13带动扫刷组件向远离扫刷固定臂10(激光传感器1)的方向转动，直到扫刷摆臂13回到初始位置(与第二固定臂位于同一条直线)。
在一些实施方式中，扫刷组件包括同轴设置的扫刷电机20和扫刷固定盘21，扫刷固定盘21设置有可拆卸的刷毛22，其中，扫刷电机20用于驱动扫刷固定盘21转动，扫刷电机20通过螺栓螺母安装在扫刷摆臂13上，扫刷固定盘21与扫刷电机20通过螺栓同轴固定，刷毛22通过螺栓螺母固定在扫刷固定盘21上。
在另一些实施方式中，扫刷电机20和扫刷固定盘21也可以不同轴设置，扫刷电机20和扫刷固定盘21只要固定连接，就可以通过扫刷电机20的位置信息确定扫刷固定盘21的位置信息。
在一些实施方式中，扫刷电机20的外壳可以是圆柱形，扫刷组件未与障碍物发生碰撞挤压时，激光传感器1的镜头中心可以正对扫刷电机20的中心，也就是说，测距传感器所测得的其自身与扫刷组件的距离即为激光传感器1的镜头中心与扫刷电机20的外壳的距离。通过这种安装方式，可以使得激光传感器1激光收发角度范围覆盖扫刷电机20的圆柱外壳的摆动范围。
在一些可选的实施例中，所述控制方法还包括：
基于所述测距传感器与所述扫刷组件的距离，获取所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度；
所述预设碰撞保护条件包括以下至少一种：
所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述挤压角度小于或等于预设角度阈值。
由此，根据测距传感器与扫刷组件的距离，可以计算出扫刷摆臂相对于扫刷固定臂的挤压角度，一方面，碰撞保护条件可以是测距传感器与扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值，一般而言，距离越小，表明扫刷组件与障碍物的碰撞挤压程度越严重；另一方面，碰撞保护条件可以是扫刷摆臂相对于扫刷固定臂的挤压角度小于或等于预设角度阈值，挤压角度越大，表明扫刷组件与障碍物的碰撞挤压程度越严重。此处扫刷组件与障碍物的碰撞挤压程度是指因为障碍物挤压扫刷组件导致扫刷摆臂的位置变化情况，而不是扫刷组件本身的变形程度。
本申请实施例对预设距离阈值和预设角度阈值不作限定，预设距离阈值例如是40mm、50mm或70mm。预设角度阈值例如是10°、30°或50°。
在一些可选的实施例中，所述扫刷组件包括同轴设置的扫刷电机和扫刷固定盘，所述扫刷固定盘设置有刷毛；
所述基于所述测距传感器与所述扫刷组件的距离，获取所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度采用以下计算公式获得：
Figure BDA0003923371700000141
其中，α是所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度，X是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的纵向垂直距离，Y1是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的横向垂直距离，Y2是所述扫刷摆臂的转动中心与所述扫刷电机的中心的距离，D是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷电机的外壳的最近距离，R是所述扫刷电机的中心与外壳表面的距离。
由此，以扫刷摆臂在初始状态(扫刷组件未与障碍物碰撞挤压)下的延伸方向作为横向，以扫地车的行驶路面作为基准面，基准面上与横向垂直的方向作为纵向，根据勾股定理，可以得知：(D+R)2＝(X-Y2sinα)2+(Y1+Y2cosα)2，再利用三角函数公式可以解得α，这种计算方式简单高效，运算量较小。
参见图5，图5是本申请实施例提供的一种扫刷组件和测距传感器的位置关系示意图。
在一些实施方式中，扫刷摆臂的转动中心可以是扫刷摆臂与扫刷固定臂的铰接处的中心，挤压角度的计算公式中，X、Y1、Y2和R均为常量(数值不变)，只有D会随着扫刷摆臂的转动而改变，所以只要测得测距传感器的镜头中心与扫刷电机的外壳的最近距离D，就可以计算出扫刷摆臂相对于扫刷固定臂的挤压角度α。
在一些实施方式中，测距传感器可以为激光传感器，激光传感器设置有镜头、激光收发模块和CCD线性相机，激光收发模块包括激光发射器和激光接收器。
激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，经物体表面散射的激光通过激光接收器被内部的CCD线性相机接收，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和CC D线性相机之间的距离，就能计算出激光传感器和被测物体之间的距离。
激光传感器的镜头中心与扫刷电机的外壳的最近距离是指激光传感器的镜头中心与扫刷电机的外壳上所有点中距离最短的那个点之间的距离。
在另一些实施方式中，测距传感器可以包括霍尔传感器和磁铁，霍尔传感器设置于扫刷固定臂，磁铁设置于扫刷组件，利用霍尔传感器可以实时检测磁铁的位置信息，进而实时检测扫刷摆臂相对于扫刷固定臂的挤压角度，相比于激光传感器，霍尔传感器的安装对于同轴度要求很高，且成本较高。
当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。扫刷组件设置有磁铁，扫刷组件带动扫刷摆臂相对于扫刷固定臂转动时，霍尔传感器与磁铁的相对位置发生变化，这样霍尔开关的输出电平就会翻转，从而获取扫刷组件对应的位置信息。
在一些可选的实施例中，所述测距传感器为激光传感器，所述利用所述测距传感器测量其自身与所述扫刷组件的距离，包括：
利用所述测距传感器对所述扫刷组件进行测量，得到对应的ASCII码数据；
对所述ASCII码数据进行解析，得到所述测距传感器的测量数据和数据状态标志位；其中，所述测量数据用于指示所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；所述数据状态标志位用于指示所述测量数据的数据状态，所述数据状态是以下任意一种：无数据更新、距离有效、信号错误、硬件错误、小于测量范围的最小值及大于或等于测量范围的最大值；
所述预设碰撞保护条件还包括：
所述测量数据的数据状态是信号错误或硬件错误。
由此，测距传感器可以为激光传感器，可以通过串口接收激光传感器测量扫刷组件所得到的ASCII码数据，ASCII码数据的内容包含数据状态标志位与测量数据，根据数据状态标志位可以得知测量数据的数据状态。
无数据更新是指测量数据未发生变化；距离有效是指测量数据处于测量范围(量程)内；信号错误是指激光传感器的激光扫描信号出现错误；小于测量范围的最小值是指测量数据小于测量范围(量程)的最小值，可能是因为激光传感器被杂物遮挡；大于或等于测量范围的最大值是指测量数据大于或等于测量范围(量程)的最大值，可能是因为扫刷组件未安装至正确位置(扫刷摆臂)；硬件错误是指激光传感器的硬件(激光收发模块)出现故障。
当测量数据的数据状态是信号错误或硬件错误时，激光传感器无法正常工作，激光传感器无法感知其自身与扫刷组件的距离，若扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压，无法通过激光传感器的测量数据得知，此时满足预设碰撞保护条件，控制扫刷组件停止工作，可以避免扫刷组件不必要的磨损。
在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示(因为计算机用高电平和低电平分别表示1和0)，例如，像a、b、c、d这样的52个字母(包括大写)以及0、1等数字还有一些常用的符号(例如*、#、@等)在计算机中存储时也要使用二进制数来表示，而具体用哪些二进制数字表示哪个符号，当然每个人都可以约定自己的一套(这就叫编码)，而大家如果要想互相通信而不造成混乱，那么大家就必须使用相同的编码规则，于是标准化组织就出台了A SCII编码，统一规定了上述常用符号用哪些二进制数来表示。
本申请实施例对激光传感器的测量范围不作限定，测量范围例如是4mm～4000mm。
在一些可选的实施例中，所述预设碰撞保护条件包括：所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述控制方法还包括：
当检测到所述测距传感器与所述扫刷组件的距离为初始距离时，控制所述扫刷组件进入工作状态，所述预设距离阈值小于所述初始距离；
其中，所述初始距离是所述扫刷组件未与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；
在所述扫刷组件与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述扫刷组件带动所述扫刷摆臂向靠近所述扫刷固定臂的方向转动，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于所述初始距离；
在所述扫刷组件逐渐摆脱所述障碍物的避障过程中，所述扫刷摆臂带动所述扫刷组件向远离所述扫刷固定臂的方向转动，直到所述测距传感器与所述扫刷组件的距离为所述初始距离。
由此，扫刷组件在未与障碍物发生碰撞挤压时，扫刷组件与扫刷固定臂的相对位置不会发生改变，也就是说，测距传感器与扫刷组件的距离一直是初始距离，不会改变，当扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压时，随着挤压程度的加剧，扫刷组件带动扫刷摆臂逐渐向靠近扫刷固定臂(测距传感器)的方向转动，测距传感器与扫刷组件的距离逐渐变小，而当扫刷组件摆脱障碍物，不再受到挤压时，扫刷摆臂带动扫刷组件逐渐向远离扫刷固定臂(测距传感器)的方向转动，直到恢复初始状态(测距传感器与扫刷组件的距离为初始距离)。
可以利用测距传感器再次测量其自身与扫刷组件的距离，当二者的距离恢复至初始距离时，表明扫刷组件已经完全摆脱障碍物，从而确定避障成功，此时可以控制扫刷组件进入工作状态，扫地车重新开始清扫作业，提高扫地车的工作效率。
在一些可选的实施例中，所述基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略，包括：
将所述障碍物信息输入策略配置模型进行训练，以得到所述扫地车对应的避障策略；
其中，所述策略配置模型的训练过程包括：
获取训练集；其中，所述训练集包括多个训练数据，每个所述训练数据包括一个样本障碍物信息以及所述样本障碍物信息对应的避障策略的标注数据；
针对所述训练集中的每个训练数据，执行以下处理：
将所述训练数据中的样本障碍物信息输入预设的深度学习模型，得到所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据；
基于所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据和标注数据，对所述深度学习模型的模型参数进行更新；
检测是否满足预设的训练结束条件；如果满足，则将训练出的深度学习模型作为所述策略配置模型；反之，则利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。
由此，通过设计，建立适量的神经元计算节点和多层运算层次结构，选择合适的输入层和输出层，就可以得到预设的深度学习模型，通过该预设的深度学习模型的学习和调优，建立起从输入到输出的函数关系，虽然不能100％找到输入与输出的函数关系，但是可以尽可能地逼近现实的关联关系，由此训练得到的策略配置模型，可以基于障碍物信息获取对应的避障策略，且计算结果准确性高、可靠性高。
本申请实施例对避障策略的标注数据的获取方式不作限定，例如可以采用人工标注的方式，也可以采用自动标注或半自动标注的方式。
本申请实施例对策略配置模型的训练过程不作限定，其例如可以采用上述监督学习的训练方式，或可以采用半监督学习的训练方式，或可以采用无监督学习的训练方式。
本申请实施例对预设的训练结束条件不作限定，其例如可以是训练次数达到预设次数(预设次数例如是1次、3次、10次、100次、1000次、10000次等)，或可以是训练集中的训练数据都完成一次或多次训练，或可以是本次训练得到的总损失值小于或等于预设损失值。
参见图6，图6是本申请实施例提供的一种扫地车的控制装置的结构框图。
所述扫地车包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂上，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上。
所述控制装置的具体实施方式与上述方法实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。
所述控制装置包括：
测距模块101，用于利用所述测距传感器测量其自身与所述扫刷组件的距离，根据所述距离判断所述扫刷组件是否满足预设碰撞保护条件；
扫刷控制模块102，用于当所述扫刷组件满足所述预设碰撞保护条件时，控制所述扫刷组件停止工作；
策略获取模块103，用于获取所述扫地车对应的预设区域的障碍物信息，基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略；其中，所述障碍物信息包括障碍物的形状信息和位姿信息，所述避障策略包括车速和转动方向；
避障模块104，用于控制所述扫地车执行所述避障策略，以实现对所述扫刷组件的碰撞保护。
在一些可选的实施例中，所述控制装置还包括：
角度计算模块，用于基于所述测距传感器与所述扫刷组件的距离，获取所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度。
所述预设碰撞保护条件包括以下至少一种：
所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述挤压角度小于或等于预设角度阈值。
在一些可选的实施例中，所述测距传感器是激光传感器，所述扫刷组件包括同轴设置的扫刷电机和扫刷固定盘；
所述角度计算模块用于采用以下计算公式获得所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度：
Figure BDA0003923371700000191
其中，α是所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度，X是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的纵向垂直距离，Y1是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的横向垂直距离，Y2是所述扫刷摆臂的转动中心与所述扫刷电机的中心的距离，D是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷电机的外壳的最近距离，R是所述扫刷电机的中心与外壳表面的距离。
在一些可选的实施例中，所述测距传感器为激光传感器，所述测距模块包括：
激光测量单元，用于利用所述测距传感器对所述扫刷组件进行测量，得到对应的ASCII码数据；
数据解析单元，用于对所述ASCII码数据进行解析，得到所述测距传感器的测量数据和数据状态标志位；其中，所述测量数据用于指示所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；所述数据状态标志位用于指示所述测量数据的数据状态，所述数据状态是以下任意一种：无数据更新、距离有效、信号错误、硬件错误、小于测量范围的最小值及大于或等于测量范围的最大值；
所述预设碰撞保护条件还包括：
所述测量数据的数据状态是信号错误或硬件错误。
在一些可选的实施例中，所述预设碰撞保护条件包括：所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述控制装置还包括：
扫刷启动模块，用于当检测到所述测距传感器与所述扫刷组件的距离为初始距离时，控制所述扫刷组件进入工作状态，所述预设距离阈值小于所述初始距离；
其中，所述初始距离是所述扫刷组件未与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；
在所述扫刷组件与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述扫刷组件带动所述扫刷摆臂向靠近所述扫刷固定臂的方向转动，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于所述初始距离；
在所述扫刷组件逐渐摆脱所述障碍物的避障过程中，所述扫刷摆臂带动所述扫刷组件向远离所述扫刷固定臂的方向转动，直到所述激光传感器与所述扫刷组件的距离为所述初始距离。
在一些可选的实施例中，所述策略获取模块用于：
将所述障碍物信息输入策略配置模型进行训练，以得到所述扫地车对应的避障策略；
其中，所述策略配置模型的训练过程包括：
获取训练集；其中，所述训练集包括多个训练数据，每个所述训练数据包括一个样本障碍物信息以及所述样本障碍物信息对应的避障策略的标注数据；
针对所述训练集中的每个训练数据，执行以下处理：
将所述训练数据中的样本障碍物信息输入预设的深度学习模型，得到所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据；
基于所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据和标注数据，对所述深度学习模型的模型参数进行更新；
检测是否满足预设的训练结束条件；如果满足，则将训练出的深度学习模型作为所述策略配置模型；反之，则利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。
参见图7，图7是本申请实施例提供的一种扫地车的结构框图。
扫地车200包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂上，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上。
扫地车200还包括至少一个存储器210和至少一个处理器220，扫地车200还可以包括连接不同平台系统的总线230。
存储器210可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)211和/或高速缓存存储器212，还可以进一步包括只读存储器(ROM)213。
其中，存储器210还存储有计算机程序，计算机程序可以被处理器220执行，使得处理器220实现上述任一项装置的功能或实现上述任一项控制方法的步骤，其具体实现方式与上述方法实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。
存储器210还可以包括具有至少一个程序模块215的实用工具214，这样的程序模块215包括但不限于：操作系统、一个或多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
相应的，处理器220可以执行上述计算机程序，以及可以执行实用工具214。
处理器220可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，ProgrammableLogic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)或其他电子元件。
总线230可以为表示几类总线结构的一种或多种，包括存储器总线或存储器自动驾驶车辆、外围总线、图形加速端口、处理器或使用多种总线结构的任意总线结构的局域总线。
扫地车200也可以与一个或多个外部设备240例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信，还可与一个或多个能够与该扫地车200交互的设备通信，和/或与使得该扫地车200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等)通信。这种通信可以通过输入输出接口250进行。并且，扫地车200还可以通过网络适配器260与一个或多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与扫地车200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合扫地车200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
在一些可选的实施例中，所述扫刷固定臂采用L形结构，且所述扫刷固定臂包括第一固定臂和第二固定臂，所述测距传感器设置于所述第一固定臂上；
所述扫刷摆臂与所述第二固定臂转动连接，以使所述扫刷摆臂在所述扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压时向靠近所述第一固定臂的方向转动。
在一些可选的实施例中，所述扫地车200还包括弹簧，所述弹簧的一端设置于所述第一固定臂上，所述弹簧的另一端设置于所述扫刷摆臂上。
参见图8，图8是本申请实施例提供的另一种扫地车的结构框图。
在一些实施方式中，扫地车200还可以包括无人驾驶模块50、整车控制模块40、清扫控制模块30、转向控制器60、电机控制器70、转向电机61和驱动电机71，其中，无人驾驶模块50用于规划扫地车200的行驶路径，无人驾驶模块50设置有处理器，利用处理器执行扫地车200的控制方法的步骤，整车控制模块40用于与无人驾驶模块50进行数据交互，无人驾驶模块50通过CAN控制清扫控制模块30来间接控制扫刷电机20开始或停止工作，转向控制器60用于控制转向电机61的转向，以使扫地车200的行进方向改变，避开障碍物，电机控制器70用于控制驱动电机71的转速，以改变扫地车200的车速。
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，作为国际标准(ISO 11898)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CA N为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。
在一些实施方式中，测距传感器可以为激光传感器，激光传感器测量的其自身与扫刷电机20的距离在激光有效测量范围内(4mm～4000mm)。激光传感器测量的距离值与扫刷摆臂的挤压角度对应，挤压角度越大测量距离值越小。激光传感器可设置报警距离范围值，当检测距离在报警范围内时，激光传感器可以输出报警硬线电平信号给无人驾驶模块50，无人驾驶模块50可通过自主解析AS CII码的距离值或根据是否有报警电平信号输入从而判断扫刷摆臂的位置与挤压角度。
当检测摆臂位置距离激光传感器较远、对应摆臂挤压角度很小或没有挤压时，无人驾驶模块50控制扫地车200正常作业；当检测摆臂位置距离激光传感器较近触发距离报警、对应摆臂挤压角较大时，无人驾驶模块50则控制扫地车200进行避障作业。
由此，扫地车200在清扫作业时可实时检测扫刷摆臂上扫刷电机20的位置距离和换算得到的扫刷摆臂受挤压的角度，从而实时调整扫地车200的油门、刹车、转向以及驱动电机71的工作状态，避免因严重碰撞损伤扫刷组件，实现扫地车200无人作业时扫刷组件主动避障保护，更加安全化和智能化。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述任一项控制装置的功能或者上述任一项控制方法的步骤，其具体实现方式与上述方法实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。
参见图9，图9示出了本申请提供的一种用于实现上述方法的程序产品的结构示意图。程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本申请中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本申请从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，其设置有的实用进步性，已符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本申请以上的说明及附图，仅为本申请的较佳实施例而已，并非以此局限本申请，因此，凡一切与本申请构造，装置，特征等近似、雷同的，即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种扫地车的控制方法，其特征在于，所述扫地车包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂上，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上；
所述控制方法包括：
利用所述测距传感器测量其自身与所述扫刷组件的距离，根据所述距离判断所述扫刷组件是否满足预设碰撞保护条件；
当所述扫刷组件满足所述预设碰撞保护条件时，控制所述扫刷组件停止工作；
获取所述扫地车对应的预设区域的障碍物信息，基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略；其中，所述障碍物信息包括障碍物的形状信息和位姿信息，所述避障策略包括车速和转动方向；
控制所述扫地车执行所述避障策略，以实现对所述扫刷组件的碰撞保护。
2.根据权利要求1所述的扫地车的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
基于所述测距传感器与所述扫刷组件的距离，获取所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度。
3.根据权利要求2所述的扫地车的控制方法，其特征在于，所述预设碰撞保护条件包括以下至少一种：
所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述挤压角度小于或等于预设角度阈值。
4.根据权利要求2所述的扫地车的控制方法，其特征在于，所述扫刷组件包括同轴设置的扫刷电机和扫刷固定盘；
所述基于所述测距传感器与所述扫刷组件的距离，获取所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度采用以下计算公式获得：
Figure FDA0003923371690000011
其中，α是所述扫刷摆臂相对于所述扫刷固定臂的挤压角度，X是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的纵向垂直距离，Y1是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷摆臂的转动中心的横向垂直距离，Y2是所述扫刷摆臂的转动中心与所述扫刷电机的中心的距离，D是所述测距传感器的镜头中心与所述扫刷电机的外壳的最近距离，R是所述扫刷电机的中心与外壳表面的距离。
5.根据权利要求3所述的扫地车的控制方法，其特征在于，所述测距传感器为激光传感器，所述利用所述测距传感器测量其自身与所述扫刷组件的距离，包括：
利用所述测距传感器对所述扫刷组件进行测量，得到对应的ASCII码数据；
对所述ASCII码数据进行解析，得到所述测距传感器的测量数据和数据状态标志位；其中，所述测量数据用于指示所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；所述数据状态标志位用于指示所述测量数据的数据状态，所述数据状态是以下任意一种：无数据更新、距离有效、信号错误、硬件错误、小于测量范围的最小值及大于或等于测量范围的最大值；
所述预设碰撞保护条件还包括：
所述测量数据的数据状态是信号错误或硬件错误。
6.根据权利要求3所述的扫地车的控制方法，其特征在于，所述预设碰撞保护条件包括：所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于或等于预设距离阈值；
所述控制方法还包括：
当检测到所述测距传感器与所述扫刷组件的距离为初始距离时，控制所述扫刷组件进入工作状态，所述预设距离阈值小于所述初始距离；
其中，所述初始距离是所述扫刷组件未与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离；
在所述扫刷组件与所述障碍物发生碰撞挤压时，所述扫刷组件带动所述扫刷摆臂向靠近所述扫刷固定臂的方向转动，所述测距传感器与所述扫刷组件的距离小于所述初始距离；
在所述扫刷组件逐渐摆脱所述障碍物的避障过程中，所述扫刷摆臂带动所述扫刷组件向远离所述扫刷固定臂的方向转动，直到所述测距传感器与所述扫刷组件的距离为所述初始距离。
7.根据权利要求1-6任一项所述的扫地车的控制方法，其特征在于，所述基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略，包括：
将所述障碍物信息输入策略配置模型进行训练，以得到所述扫地车对应的避障策略；
其中，所述策略配置模型的训练过程包括：
获取训练集；其中，所述训练集包括多个训练数据，每个所述训练数据包括一个样本障碍物信息以及所述样本障碍物信息对应的避障策略的标注数据；
针对所述训练集中的每个训练数据，执行以下处理：
将所述训练数据中的样本障碍物信息输入预设的深度学习模型，得到所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据；
基于所述样本障碍物信息对应的避障策略的预测数据和标注数据，对所述深度学习模型的模型参数进行更新；
检测是否满足预设的训练结束条件；如满足，则将训练出的深度学习模型作为所述策略配置模型；反之，则利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。
8.一种扫地车的控制装置，其特征在于，所述扫地车包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂上，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上；
所述控制装置包括：
测距模块，用于利用所述测距传感器测量其自身与所述扫刷组件的距离，根据所述距离判断所述扫刷组件是否满足预设碰撞保护条件；
扫刷控制模块，用于当所述扫刷组件满足所述预设碰撞保护条件时，控制所述扫刷组件停止工作；
策略获取模块，用于获取所述扫地车对应的预设区域的障碍物信息，基于所述障碍物信息，获取所述扫地车对应的避障策略；其中，所述障碍物信息包括障碍物的形状信息和位姿信息，所述避障策略包括车速和转动方向；
用于控制所述扫地车执行所述避障策略，以实现对所述扫刷组件的碰撞保护。
9.一种扫地车，其特征在于，所述扫地车包括测距传感器、扫刷组件、扫刷固定臂和扫刷摆臂，所述扫刷固定臂和所述扫刷摆臂转动连接，所述测距传感器设置于所述扫刷固定臂上，所述扫刷组件设置于所述扫刷摆臂上；
所述扫地车还包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述控制方法的步骤。
10.根据权利要求9所述的扫地车，其特征在于，所述扫刷固定臂采用L形结构，且所述扫刷固定臂包括第一固定臂和第二固定臂，所述测距传感器设置于所述第一固定臂上；
所述扫刷摆臂与所述第二固定臂转动连接，以使所述扫刷摆臂在所述扫刷组件与障碍物发生碰撞挤压时向靠近所述第一固定臂的方向转动。
11.根据权利要求10所述的扫地车，其特征在于，其特征在于，所述扫地车还包括弹簧，所述弹簧的一端设置于所述第一固定臂上，所述弹簧的另一端设置于所述扫刷摆臂上。
12.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述控制方法的步骤。
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