CN116009560A - 机器人及其寻桩方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种机器人及其寻桩方法、装置及存储介质,本申请在确定机器人需要返回充电桩后,考虑了待搜索区域内各房间的功能属性信息,并基于不同功能属性的房间存在充电桩的概率不同这一先验信息,确定了各个房间的优先级及遍历顺序,按照该遍历顺序搜寻充电桩,相比于现有的随机搜寻的方式,搜寻方向性更强,优先搜寻更加可能存在充电桩的房间,进而提升了寻桩的效率,便于更加快速的寻找到充电桩。
Description
技术领域
本申请涉及机器人寻桩技术领域,更具体的说,是涉及一种机器人及其寻桩方法、装置及存储介质。
背景技术
随着社会经济和科学技术的发展,人们对高水平物质生活的追求日益增长。在这样的背景下,可移动智能机器人越来越多地出现在了公众的视野中。通过智能语音、机器视觉等人机交互形式,人们可以比过往更加容易地操控机器,生活、工作的便捷度和舒适度显著提高。以清洁机器人为例,其作为智能家居成员中的重要角色,近些年也越来越受到消费者们的青睐。
机器人内置有电量存储单元,能够支持机器人脱离充电桩进行自主工作。在机器人收到回充指令后,需要返回充电桩进行充电或其他维护工作,如蓄水、清洗拖布等工作。因此,对于机器人而言,准确、快速的寻找充电桩(又可以简称为“寻桩”)显得尤为重要。现有技术一般是以上一次机器人充电时的位置作为充电桩的预设位置,在收到回充指令后,朝预设位置移动寻找充电桩。但是,在机器人工作过程,充电桩可能会被人为的搬离,进而导致机器人在预设位置搜寻不到充电桩。此时,现有技术一般会在机器人的工作区域内盲目搜索,如随机漫游搜索等,这种搜索效率过低,特别是在机器人电量不足时,有可能出现机器人剩余电量不足以支撑到搜寻到清洁机器人,导致回充失败。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本申请以便提供一种机器人及其寻桩方法、装置及存储介质,以提升机器人寻桩的效率。具体方案如下:
第一方面,提供了一种机器人寻桩方法,包括:
在确定机器人需要返回充电桩后,获取待搜索区域内各房间的属性信息,所述待搜索区域为所述充电桩所有潜在的区域,所述属性信息用于表征房间的功能属性;
根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序;
控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
第二方面,提供了一种机器人寻桩装置,包括:
房间属性获取单元,用于在确定机器人需要返回充电桩后,获取待搜索区域内各房间的属性信息,所述待搜索区域为所述充电桩所有潜在的区域,所述属性信息用于表征房间的功能属性;
房间遍历顺序确定单元,用于根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序;
遍历寻桩单元,用于控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
第三方面,提供了一种机器人,包括:存储器和处理器;
所述存储器,用于存储程序;
所述处理器,用于执行所述程序,实现如上所述的机器人寻桩方法的各个步骤。
第四方面,提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上所述的机器人寻桩方法的各个步骤。
借由上述技术方案,本申请在机器人寻桩过程中,获取充电桩所有潜在的待搜索区域内各个房间的属性信息,该属性信息用于表征房间的功能属性,示例如房间属于卧室、客厅、厨房等不同功能区域。可以理解的是,在实际场景中存在一些先验信息可以引导寻桩的方向,如不同属性的房间其内部存在充电桩的概率是有区别的,以清洁机器人为例,由于充电桩一般集成有清洗抹布、自动集尘的功能,导致噪音较大,所以不太可能设置在卧室内,而更多的可能是设置在客厅、厨房这类属性的房间内,因此本申请可以基于这些先验信息对不同属性信息的房间设置对应的优先级,进而可以按照待搜索区域内各房间的属性信息,确定各房间的优先级,按照优先级由高至低的顺序,设定各个房间的遍历顺序,控制机器人按照各个房间的遍历顺序,依次对各个房间进行遍历寻桩。显然,本申请考虑了待搜索区域内各房间的功能属性信息,并基于不同功能属性的房间存在充电桩的概率不同这一先验信息,确定了各个房间的优先级及遍历顺序,按照该遍历顺序搜寻充电桩,相比于现有的随机搜寻的方式,搜寻方向性更强,优先搜寻更加可能存在充电桩的房间,进而提升了寻桩的效率,便于更加快速的寻找到充电桩。
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,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请实施例提供的机器人寻桩方法的一流程示意图;
图2为本申请实施例提供的机器人寻桩方法的另一流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种机器人寻桩装置结构示意图;
图4为本申请实施例提供的机器人的硬件设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请提供了一种机器人寻桩方案,能够适用于机器人搜寻充电桩的过程,特别是当机器人未存储预设的充电桩位置,或者,充电桩偏离了预设位置的情况下,机器人在待搜索区域内进行盲目搜索的过程。本申请所述的机器人为可移动机器人,其能够脱离充电桩自主移动工作,并返回充电桩进行充电及其它维护。以清洁机器人为例,其可以实现扫地、拖地等地面清洁工作,并返回充电桩进行充电、清洗抹布、集尘、蓄水等维护工作。
本申请方案可以基于机器人实现,也可以基于其它控制终端实现。接下来,结合图1所述,本申请的机器人寻桩方法可以包括如下步骤:
步骤S100、在确定机器人需要返回充电桩后,获取待搜索区域内各房间的属性信息。
具体地,机器人在工作过程可能会由于电量过低、收到用户回充指令或其它原因,需要返回充电桩。以清洁机器人为例,当清洁机器人出现电量过低、集尘盒盛满、水箱水量不足或收到用户回充指令时,需要返回充电桩进行充电或维护。
为了实现机器人能够返回充电桩,首先要搜索充电桩,找到充电桩所在的位置,进而导航至充电桩进行进桩。本实施例中,为了确定搜索方向,可以获取待搜索区域内各个房间的属性信息。其中,待搜索区域为充电桩所有潜在的区域。
本申请实施例可以将机器人的工作区域进行分区,划分为若干个房间。按照不同房间的使用功能不同,可以设置房间的属性信息。也即,可以通过属性信息表征房间的功能属性。示例如,按照属性的不同,各个房间可以划分为:客厅、厨房、卫生间、阳台、书房、卧室、其它类房间等。
步骤S110、根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序。
其中,不同属性房间可以按照内部存在充电桩的概率大小设置相应的优先级,概率越大优先级越高。
本实施例中考虑了,在实际场景中存在一些先验信息可以引导寻桩的方向,如不同属性的房间其内部存在充电桩的概率是有区别的,如为了避免充电桩在对机器人充电及维护时产生的噪音等,一般不会将充电桩设置在卧室内,更加偏向将充电桩设置在客厅、厨房等房间内。因此,本申请可以基于这些先验信息,预先设定各种不同属性的房间的优先级,该优先级表明了在搜索充电桩时的遍历优先级。
在此基础上,当获取到搜索区域内各房间的属性信息之后,可以根据各房间的属性信息,确定各个房间的优先级,进而按照优先级由高至低顺序,设定各个房间的遍历顺序。
步骤S120、控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
具体地,在上一步骤中确定了待搜索区域内各个房间的遍历顺序之后,可以按照该遍历顺序,依次对各个房间进行遍历寻桩。
可以理解的是,在对各个房间按照遍历顺序依次遍历寻桩过程,若在某一房间内搜索到充电桩,则可以以充电桩的位置为目标点进行导航,返回充电桩,无需对剩余房间进行遍历寻桩。
当然,若对待搜索区域内各个房间全部搜索完毕后仍未发现充电桩,则可以执行后续设定动作,如提升寻桩失败、提示用户将充电桩搬至指定位置等。
本申请实施例提供的寻桩方法,在机器人寻桩过程中,获取充电桩所有潜在的待搜索区域内各个房间的属性信息,该属性信息用于表征房间的功能属性,示例如房间属于卧室、客厅、厨房等不同功能区域。可以理解的是,在实际场景中存在一些先验信息可以引导寻桩的方向,如不同属性的房间其内部存在充电桩的概率是有区别的,以清洁机器人为例,由于充电桩一般集成有清洗抹布、自动集尘的功能,导致噪音较大,所以不太可能设置在卧室内,而更多的可能是设置在客厅、厨房这类属性的房间内,因此本申请可以基于这些先验信息对不同属性信息的房间设置对应的优先级,进而可以按照待搜索区域内各房间的属性信息,确定各房间的优先级,按照优先级由高至低的顺序,设定各个房间的遍历顺序,控制机器人按照各个房间的遍历顺序,依次对各个房间进行遍历寻桩。显然,本申请考虑了待搜索区域内各房间的功能属性信息,并基于不同功能属性的房间存在充电桩的概率不同这一先验信息,确定了各个房间的优先级及遍历顺序,按照该遍历顺序搜寻充电桩,相比于现有的随机搜寻的方式,搜寻方向性更强,优先搜寻更加可能存在充电桩的房间,进而提升了寻桩的效率,便于更加快速的寻找到充电桩。
在一种可选的示例中,以清洁机器人为例,各个房间的属性可以包括:客厅、厨房、卫生间、阳台、书房、卧室及其它类房间。
则本申请实施例示例了一种各属性房间的优先级,按照优先级由高至低的顺序依次为:
第一级:客厅;
第二级:厨房;
第三级:卫生间和阳台;
第四级:书房;
第五级:卧室;
第六级:其它类房间。
也即,本实施例认为清洁机器人的充电桩设置在客厅的概率最高,设置在卧室的概率较低,设置在其它类房间的概率最低。
当然,上述仅以清洁机器人的充电桩设置为例示例的各属性房间的优先级,对于其它类型的机器人的充电桩,对应的各属性房间的优先级可以根据实际情况而设定。并且,对清洁机器人的充电桩而言,上述也仅仅示例了一种各属性房间的优先级设置方式,不同用户的设置偏好可能会存在偏差,因此上述各属性房间的优先级可以由用户设置、调整。
接下来,结合一个实际的场景介绍本申请方案的优点:
以清洁机器人为例,清洁机器人的充电桩位于客厅内,清洁机器人在清理完客厅后,进入卧室进行清理。此时用户觉得充电桩在客厅中占用活动面积,且噪声干扰用户谈话,因此,将其搬离至厨房。当清洁机器人电量不足需要返回充电桩时,首先朝本次规划路径的起点移动,在到达起点后未找到充电桩。若按照现有技术,则清洁机器人进行盲搜阶段,可能是在各个房间中随机搜索充电桩,或者,现有技术可能认为充电桩一般紧挨着某些特定类型障碍物放置,如紧挨墙壁或沙发设置,则优先搜索墙壁附近、沙发附近是否存在充电桩。但是,由于人为搬离充电桩后,充电桩最新的位置与各类型障碍物的距离关系是随机不定的,按照现有的随机盲搜或优先搜索特定类型障碍物附近区域的方式,均无法保证快速搜索到充电桩。
由于充电桩的位置是与各房间的属性关联的,即便遇到人为搬离充电桩的情况,用户一般也是遵循各属性房间的优先级来设置充电桩的位置。如前述示例,用户为了避免充电桩占用活动面积且降低噪声干扰,将其搬离至次一级优先级的厨房之中。按照本申请方案,清洁机器人首先在优先级最高的客厅内搜索,搜索不到充电桩后,进入次一级优先级的厨房内搜索,可以快速的搜索到充电桩,提升了寻桩的效率。
进一步的,不同属性的房间的优先级可以是完全不同的,或者是,在一些情况下,可能存在两个以上的不同属性的房间的优先级相同,如上述示例的卫生间和阳台,其均属于第三级的优先级。
考虑到上述不同属性的房间的优先级的设置方式,以及,待搜索区域内可能存在两个以上的相同属性的房间,因此,前述步骤S110根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级时,可能存在两个以上的目标房间的优先级相同的情况。则按照优先级由高至低顺序,设定各房间的遍历顺序时,具体可以采用下述方式:
按照优先级由高至低的顺序,设定各房间的遍历顺序,并且,对于相同优先级的各目标房间,按照各目标房间对应的导航路径长度由小至大的顺序设定遍历顺序。
其中,所述导航路径长度可以是,从机器人所在位置导航至目标房间的路径长度。由于机器人是按照遍历顺序依次搜索充电桩,因此上述确定导航路径长度时,机器人所在位置可以是,在各房间的遍历顺序中位于各目标房间之前的最近一个房间的驶出位置。以前述示例的各属性房间的优先级为例,其中卫生间和阳台同属于第三优先级。则机器人首先在客厅内寻桩,未搜索到时移动至厨房内寻桩,若仍未搜索到,则从厨房驶出,并计算从厨房驶出位置导航至卫生间的路径长度L1,以及计算从厨房驶出位置导航至阳台的路径长度L2,按照L1和L2的长度由小至大的顺序,设置卫生间和阳台的遍历顺序,如L1小于L2时,优先遍历卫生间,其次遍历阳台。
当然,若相同优先级的各目标房间的优先级,在待搜索区域内各房间的优先级中属于最高级别,则机器人所在位置可以是,机器人在确定需要返回充电桩后尚未开始移动时的位置。
在本申请的一些实施例中,对上述步骤S100获取待搜索区域内各房间的属性信息的过程进行说明。
一般性的,机器人在首次开机后,需要通过其上设置的传感器(如激光雷达、红外深度测距传感器、摄像头等)对所工作区域进行建图,得到工作区域对应的电子地图。现有的电子地图有两种,一种是基于激光雷达扫描整个工作区域的二维平面信息,得出的一个轮廓信息,其不包含任何语义信息,仅是一个栅格地图,其包括若干小格子,每个格子有三种状态,分别是有障碍物、无障碍物及未探索区域。另一种是,激光雷达配合摄像头或深度相机,结合AI算法对探测到的物品进行类型的判定,从而可以得到包含语义信息的电子地图,也可以称之为语义地图。通过语义地图可以知道地板的材质、物品的类型等。在此基础上,可以基于语义地图进行分区,将工作区域划分为若干个房间,并根据房间内的物品类型来设置房间属性信息。当然,该分区及房间属性信息的设定,可以支持用户修改。
为此,本实施例中可以获取机器人所工作区域对应的语义地图。
若所述语义地图中标记有各房间的属性信息,则在所述语义地图中查找所述待搜索区域内各房间的属性信息。
其中,待搜索区域可以是机器人还未进行充电桩搜索的区域,也即充电桩潜在的区域。可以在语义地图中,获取待搜索区域内各个房间的属性信息。
另一种情况下,若获取的语义地图中尚未标记各房间的属性信息,则可以在语义地图中查找所述待搜索区域内每一房间内的物品信息,所述物品信息可以包括物品类型。进一步地,基于每一房间内的物品信息,确定每一房间的属性信息。
可以理解的是,不同类型的物品出现在不同属性房间内的概率大小不一定相同,因此本申请可以根据房间内的物品信息,计算出房间属于不同属性的概率,进而选取概率值最大的属性作为房间的属性信息。
如下表所示:
表1中示例了每一类型物品,在各个不同属性的房间中出现的概率得分。
因此,当查询到待搜索区域内每一房间(为了便于表述,定义为待标定房间)内的物品信息之后,基于待标定房间内各物品类型在不同属性房间中出现的概率得分,统计每一房间属性的总概率得分,总概率得分为待标定房间内各物品出现在该属性的房间内的概率得分的总和。进而选取总概率得分最高的一目标房间属性,作为待标定房间的属性信息。
示例如,待标定房间A中存在电视柜和茶几,则按照上表1计算客厅的总概率得分S1= Score11+ Score21,厨房的总概率得分S2= Score12+ Score22,卧室的总概率得分S3=Score13+ Score23,书房的总概率得分S4= Score14+ Score24。
假设得分S1-S4中最大值为S1,则认为待标定房间A的房间属性为客厅。
在本申请的一些实施例中,对前述步骤S120,控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩的过程进行介绍。
本实施例中介绍了一种对每一房间进行寻桩的可选实现方式,主要思路即:快速搜索+精细搜索。
其中,快速搜索的过程可以包括:
在对每一房间进行寻桩时,控制机器人导航至房间内预设的观察点位置进行充电桩的搜索。
其中,可以预先在每一房间内设置观察点位置,该观察点位置可以是1个或多个,在考虑搜索速度的情况下,可以将观察点位置设置为1个或2个。
以观察点位置为1的情况为例,观察点位置可以是房间内视野范围较大,较少遮挡的位置点,因此可以在房间内选定视野范围满足设定视野条件的位置点作为观察点位置。或者是,可以直接将房间的几何中心点作为观察点位置。当然,若几何中心点位置不可达的话(例如有障碍物),可以在房间内选取与几何中心点最近的可达位置点作为观察点。
机器人在导航至房间的观察点位置的导航路径中,以及在所述观察点位置处可以实时感知周围是否存在充电桩。示例如,机器人在导航路径中通过传感器检测周围是否存在充电桩,在到达观察点位置后,可以控制机器人原地旋转至少一圈,以检测周围是否存在充电桩。若在导航路径中,或者在观察点位置搜索到充电桩,则结束寻桩过程。
若在导航路径中,以及在观察点位置均未搜索到充电桩,则结束快速搜索过程,进入精细搜索过程。
在精细搜索过程:
可以采用沿边搜索策略,也即控制机器人移动至房间的轮廓上一位置点,沿房间的轮廓,以顺时针或逆时针方向移动搜索充电桩,直至搜索到充电桩或移动路径闭环为止。其中,在沿房间轮廓移动时,可以控制机器人距离房间轮廓一定安全距离,如3cm左右,保证机器人不会与房间轮廓碰撞。
可以理解的是,精细搜索过程相比快速搜索过程,耗时更长但是搜索精度更高。
一般的情况下,通过快速搜索过程即可直接搜索到充电桩。特殊情况下,如充电桩位置比较隐蔽,导致在观察点位置无法探测到充电桩,则可能在快速搜索过程搜索不到充电桩,此时通过精细搜索过程可搜索到充电桩。
采用本实施例提供的搜索方式,通过快速搜索+精细搜索的组合,既能够兼顾寻桩效率又可以保证寻桩的成功率。
在本申请的一些实施例中,进一步提供了另一种寻桩方法,结合图2所示,该方法可以包括如下步骤:
步骤S200、获取回充指令。
具体地,机器人在电量不足、需要返回充电桩维护或收到用户回充指令时,会获取回充指令,表示机器人需要停止工作,返回充电桩。
步骤S210、判断是否存储有预设的充电桩位置,若是,执行步骤S220,若否,执行步骤S250。
具体地,在收到回充指令后,可以先判断是否存储有预设的充电桩位置,该预设的充电桩位置可以是机器人本次规划路径的起点位置,或,机器人所工作区域对应的语义地图中已注册的充电桩位置,或,机器人在需要返回充电桩之前的移动过程中基于传感器所采集的数据所确定的潜在充电桩位置。
步骤S220、以所述预设的充电桩位置为目标点进行导航路径规划,并控制机器人沿规划路径朝所述目标点移动。
步骤S230、判断机器人在沿规划路径朝目标点移动过程,是否检测到充电桩,若是,执行步骤S240,若否,执行步骤S250。
其中,本步骤中所述的机器人在沿规划路径朝目标点移动过程中,可以理解为包含到达目标点后,也即判断机器人在规划路径过程中,及到达目标点之后,是否检测到充电桩,若在规划路径过程中,或在到达目标点之后检测到充电桩,可以执行步骤S240,若在规划路径过程中,及在到达目标点之后均未检测到充电桩,则可以执行步骤S250。
步骤S240、将检测到的充电桩的位置作为最终位置,控制机器人导航至该最终位置,执行进桩动作。
步骤S250、获取待搜索区域内各房间的属性信息。
本实施例中,当机器人在预设的充电桩位置未能搜索到充电桩之后,提供了后续的搜索方向,首先获取待搜索区域内各房间的属性信息。其中,待搜索区域为充电桩所有潜在的区域。
本申请实施例可以将机器人的工作区域进行分区,划分为若干个房间。按照不同房间的使用功能不同,可以设置房间的属性信息。也即,可以通过属性信息表征房间的功能属性。示例如,按照属性的不同,各个房间可以划分为:客厅、厨房、卫生间、阳台、书房、卧室、其它类房间等。
步骤S260、根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序。
步骤S270、控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
其中,上述步骤S250-S270与前述实施例中步骤S100-S120一一对应,详细实施过程可以参照前文相关介绍,此处不再赘述。
步骤S280、判断在对各房间遍历寻桩过程中,是否检测到充电桩,若是,执行步骤S240,若否,执行步骤S290。
步骤S290、反馈寻桩失败信息。
本实施例提供的机器人寻桩方法,在收到回充指令后,首先以存储的预设充电桩位置为目标点进行导航搜索充电桩,若由于充电桩被中途搬离原位置,或者机器人并未存储预设充电桩位置,则可以进入后续的搜索过程,在后续搜索过程,考虑了待搜索区域内各房间的功能属性信息,并基于不同功能属性的房间存在充电桩的概率不同这一先验信息,确定了各个房间的优先级及遍历顺序,按照该遍历顺序搜寻充电桩,相比于现有的随机搜寻的方式,搜寻方向性更强,优先搜寻更加可能存在充电桩的房间,进而提升了寻桩的效率,便于更加快速的寻找到充电桩。
下面对本申请实施例提供的机器人寻桩装置进行描述,下文描述的机器人寻桩装置与上文描述的机器人寻桩方法可相互对应参照。
参见图3,图3为本申请实施例公开的一种机器人寻桩装置结构示意图。
如图3所示,该装置可以包括:
房间属性获取单元11,用于在确定机器人需要返回充电桩后,获取待搜索区域内各房间的属性信息,所述待搜索区域为所述充电桩所有潜在的区域,所述属性信息用于表征房间的功能属性;
房间遍历顺序确定单元12,用于根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序;
遍历寻桩单元13,用于控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
可选的,上述房间遍历顺序确定单元按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序的过程,包括:
若所述各房间中存在两个以上的目标房间的优先级相同,则按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序,并且,对于相同优先级的各目标房间,按照所述各目标房间对应的导航路径长度由小至大的顺序设定遍历顺序,其中,所述导航路径长度为从机器人所在位置导航至所述目标房间的路径长度。
可选的,上述房间属性获取单元获取待搜索区域内各房间的属性信息的过程,包括:
获取机器人所工作区域对应的语义地图;
若所述语义地图中标记有各房间的属性信息,则在所述语义地图中查找所述待搜索区域内各房间的属性信息。
可选的,上述房间属性获取单元获取待搜索区域内各房间的属性信息的过程,还可以包括:
若所述语义地图中未标记有各房间的属性信息,则在所述语义地图中查找所述待搜索区域内每一房间内的物品信息,所述物品信息包括物品类型;
基于每一房间内的物品信息,确定每一房间的属性信息。
可选的,上述遍历寻桩单元控制所述机器人对所述各房间依次进行遍历寻桩的过程,包括:
在对每一房间进行寻桩时,控制机器人导航至房间内预设的观察点位置进行充电桩的搜索;
若在导航路径中,及在所述观察点位置均未搜索到充电桩,则控制机器人移动至房间的轮廓上一位置点,沿房间的轮廓,以顺时针或逆时针方向移动搜索充电桩,直至搜索到充电桩或移动路径闭环为止。
可选的,本申请的装置还可以包括:
预设充电桩位置判断单元,用于在确定机器人需要返回充电桩之后,且在房间属性获取单元获取待搜索区域内各房间的属性信息之前,判断是否存储有预设的充电桩位置;若是,执行导航回桩单元,若否,执行所述房间属性获取单元的步骤;
导航回桩单元,用于以所述预设的充电桩位置为目标点进行导航路径规划,并控制机器人沿规划路径朝所述目标点移动,若过程中检测到充电桩,则以检测到的充电桩的位置为最终位置,导航至充电桩,若在整个所述规划路径中均未发现所述充电桩,则返回执行所述房间属性获取单元的步骤。
本申请实施例提供的机器人寻桩装置可应用于机器人等。可选的,图4示出了机器人的硬件结构框图,参照图4,机器人的硬件结构可以包括:至少一个处理器1,至少一个通信接口2,至少一个存储器3和至少一个通信总线4;
在本申请实施例中,处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个,且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信;
处理器1可能是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等;
存储器3可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等,例如至少一个磁盘存储器;
其中,存储器存储有程序,处理器可调用存储器存储的程序,所述程序用于:
在确定机器人需要返回充电桩后,获取待搜索区域内各房间的属性信息,所述待搜索区域为所述充电桩所有潜在的区域,所述属性信息用于表征房间的功能属性;
根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序;
控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本申请实施例还提供一种存储介质,该存储介质可存储有适于处理器执行的程序,所述程序用于:
在确定机器人需要返回充电桩后,获取待搜索区域内各房间的属性信息,所述待搜索区域为所述充电桩所有潜在的区域,所述属性信息用于表征房间的功能属性;
根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序;
控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,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、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间可以根据需要进行组合,且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种机器人寻桩方法,其特征在于,包括:
在确定机器人需要返回充电桩后,获取待搜索区域内各房间的属性信息,所述待搜索区域为所述充电桩所有潜在的区域,所述属性信息用于表征房间的功能属性;
根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序;
控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述各房间中存在两个以上的目标房间的优先级相同,则按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序的过程,包括:
按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序,并且,对于相同优先级的各目标房间,按照所述各目标房间对应的导航路径长度由小至大的顺序设定遍历顺序,其中,所述导航路径长度为从机器人所在位置导航至所述目标房间的路径长度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待搜索区域内各房间的属性信息,包括:
获取机器人所工作区域对应的语义地图;
若所述语义地图中标记有各房间的属性信息,则在所述语义地图中查找所述待搜索区域内各房间的属性信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取待搜索区域内各房间的属性信息,还包括:
若所述语义地图中未标记有各房间的属性信息,则在所述语义地图中查找所述待搜索区域内每一房间内的物品信息,所述物品信息包括物品类型;
基于每一房间内的物品信息,确定每一房间的属性信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述机器人为清洁机器人,房间的属性包括:客厅、厨房、卫生间、阳台、书房、卧室及其它类房间;
按照优先级由高至低的顺序依次为:
第一级:客厅;
第二级:厨房;
第三级:卫生间和阳台;
第四级:书房;
第五级:卧室;
第六级:其它类房间。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述机器人对所述各房间依次进行遍历寻桩的过程,包括:
在对每一房间进行寻桩时,控制机器人导航至房间内预设的观察点位置进行充电桩的搜索;
若在导航路径中,及在所述观察点位置均未搜索到充电桩,则控制机器人移动至房间的轮廓上一位置点,沿房间的轮廓,以顺时针或逆时针方向移动搜索充电桩,直至搜索到充电桩或移动路径闭环为止。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,每一房间内预设的观察点位置包括:
在房间的几何中心点可达的情况下,以所述几何中心点作为所述观察点位置;
在房间的几何中心点不可达的情况下,以房间内与所述几何中心点最近的可达位置点作为所述观察点位置;
或,
在房间内选定的视野范围满足设定视野条件的位置点,作为所述观察点位置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,在确定机器人需要返回充电桩之后,且在获取待搜索区域内各房间的属性信息之前,该方法还包括:
判断是否存储有预设的充电桩位置;
若是,以所述预设的充电桩位置为目标点进行导航路径规划,并控制机器人沿规划路径朝所述目标点移动,若在整个所述规划路径中均未发现所述充电桩,则执行所述获取待搜索区域内各房间的属性信息及其后续步骤;
若否,则执行所述获取待搜索区域内各房间的属性信息及其后续步骤。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述预设的充电桩位置为机器人本次规划路径的起点位置,或,机器人所工作区域对应的语义地图中已注册的充电桩位置,或,机器人在需要返回充电桩之前的移动过程中基于传感器所采集的数据所确定的潜在充电桩位置。
10.一种机器人寻桩装置,其特征在于,包括:
房间属性获取单元,用于在确定机器人需要返回充电桩后,获取待搜索区域内各房间的属性信息,所述待搜索区域为所述充电桩所有潜在的区域,所述属性信息用于表征房间的功能属性;
房间遍历顺序确定单元,用于根据所述各房间的属性信息,确定所述各房间的优先级,并按照所述优先级由高至低的顺序,设定所述各房间的遍历顺序;
遍历寻桩单元,用于控制所述机器人按照所述各房间的遍历顺序,对所述各房间依次进行遍历寻桩。
11.一种机器人,其特征在于,包括:存储器和处理器;
所述存储器,用于存储程序;
所述处理器,用于执行所述程序,实现如权利要求1~9中任一项所述的机器人寻桩方法的各个步骤。
12.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1~9中任一项所述的机器人寻桩方法的各个步骤。
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