CN116863102A - 用于机器人的网格单元划分方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种用于机器人的网格单元划分方法、装置及设备，该方法包括：获取目标区域地图的网格单元划分信息；根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据；根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整；根据调整后的网格单元对目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。根据地面特征分布信息自适应调整网格单元的数量和大小，使得网格单元能够与地面特征分布相匹配，能够更好地满足实际应用场景的需求。
Description
技术领域
本发明实施例涉及机器人技术领域，具体涉及一种用于机器人的网格单元划分方法、装置及设备。
背景技术
智能机器人综合集成了机械、电子、计算机、自动控制以及人工智能等多学科的最新研究成果。随着智能机器人技术的日益成熟，智能机器人可以为越来越多的应用场景提供服务，例如扫地机器人可以提供清扫服务，搬运机器人可以提供搬运服务……。智能机器人部分或完全代替人的工作，极大地降低了人工成本，提高了工作效率。智能机器人的自主导航依赖于在地图上所建立的网格单元的划分。
目前通常采用的网格单元划分方法是构建规则的均匀网格单元，即每个网格单元都是形状和大小相同的多边形(如正方形或长方形)。这种划分方法虽然实现起来简单，但是在实际应用中存在明显局限性。以扫地机器人为例，其提供清扫服务的地面常常由不同材质的材料构成，例如在有的房间或区域使用地板，在有的房间或区域使用地砖，在不同房间之间的衔接处采用过门石或压条，在地面上铺有地毯等，而且地砖与地砖之间、地板与地板之间通常会有明显的接缝。若网格单元设置过大，不利于对机器人的精细控制，难以完全适应实际地面情况。为了完全适应上述实际地面情况，一种潜在的解决方法是让网格单元足够小，甚至小到能够区别地板或地砖之间的接缝(例如各网格单元的面积不能超过10平方毫米)。然而过小的网格单元不仅会带来极大的存储及计算量需求，而且在定位误差范围超过网格单元范围时，会导致难以准确定位网格单元的位置。
综上所述，现有均匀划分网格单元的方法难以满足实际应用场景的具体需求。
发明内容
本发明实施例提供一种用于机器人的网格单元划分方法、装置及设备，用以解决现有网格单元划分方法难以满足实际应用场景需求的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种用于机器人的网格单元划分方法，包括：
获取目标区域地图的网格单元划分信息；
根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据；
根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整；
根据调整后的网格单元对目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。
一种实施例中，根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整包括：
根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行合并或者拆分。
一种实施例中，根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行合并，包括：
当相邻网格单元之间的地面特征相似度大于预设合并阈值，且相邻网格单元中各网格单元内多个位置之间的地面特征相似度大于预设合并阈值时，对相邻网格单元进行合并。
一种实施例中，对相邻网格单元进行合并，包括：
确定相邻网格单元的大小之和；
当相邻网格单元的大小之和小于等于上限阈值时，对相邻网格单元进行合并。
一种实施例中，根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行拆分，包括：
当单个网格单元内不同位置之间的地面特征相似度小于等于预设拆分阈值时，对单个网格单元进行拆分。
一种实施例中，对单个网格单元进行拆分，包括：
当单个网格单元的大小大于下限阈值时，对单个网格单元进行拆分。
一种实施例中，地面特征数据包括地面粗糙度、地面颜色、地面材质和地面反光率中的至少一种。
一种实施例中，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，包括：
将各网格单元划分为预设数量个子单元或者划分为多个预设大小的子单元；
获取各个子单元对应位置处的地面特征数据，得到各网格单元的地面特征分布信息。
一种实施例中，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，包括：
当机器人在各网格单元内部行进时，按照预设时间间隔采集对应位置处的地面特征数据，得到各网格单元的地面特征分布信息，预设时间间隔为常量或者正相关于各网格单元的大小。
一种实施例中，当机器人为扫地机器人时，目标区域为待清洁区域，根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，包括：
根据网格单元划分信息，在清洁过程中确定扫地机器人当前位置所对应的当前网格单元；
在完成对当前网格单元的清洁后，把通过传感器获取到地面特征数据确定为当前网格单元的地面特征分布信息。
第二方面，本发明实施例提供一种用于机器人的网格单元划分装置，包括：
获取模块，用于获取目标区域地图的网格单元划分信息；
处理模块，用于根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据；
调整模块，用于根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整；
更新模块，用于根据调整后的网格单元对目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器和存储器；
存储器存储计算机执行指令；
至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的用于机器人的网格单元划分方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面任一项所述的用于机器人的网格单元划分方法。
第五方面，本发明实施例提供一种机器人设备，包括设备本体和如第三方面所述的电子设备，电子设备与设备本体连接。
本发明实施例提供的用于机器人的网格单元划分方法、装置及设备，获取目标区域地图的网格单元划分信息；根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据；根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整；根据调整后的网格单元对目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。根据地面特征分布信息自适应调整网格单元的数量和大小，使得网格单元能够与地面特征分布相匹配，能够更好地满足实际应用场景的需求。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明一实施例提供的用于机器人的网格单元划分方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的用于机器人的网格单元划分装置的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
图1为本发明一实施例提供的用于机器人的网格单元划分方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的用于机器人的网格单元划分方法可以包括：
S101、获取目标区域地图的网格单元划分信息。
本实施例中的目标区域可以理解为机器人的工作区域，以扫地机器人为例，目标区域即为待清洁的区域；以搬运机器人为例，目标区域即为其行进区域。机器人导航过程中的准确定位依赖于目标区域地图的网格单元，因此会在机器人本机内部或者云端存储目标区域地图的网格单元划分信息供导航使用。网格单元划分信息可以包括各个网格单元的位置信息及各个网格单元的大小，目标区域通常会包含多个网格单元。
S102、根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据。
一个网格单元的地面特征分布信息用于反映网格单元内部不同位置处的地面特征，因此一个网格单元的地面特征分布信息可以为当前网格单元内不同位置的地面特征数据的合集，合集中要记录各位置信息及其地面特征数据，也就是说地面特征分布信息需要包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据。一种可选的实施方式中，地面特征数据可以包括地面粗糙度、地面颜色、地面材质和地面反光率中的至少一种。
需要说明的是，目标区域中各网格单元的地面特征分布信息可以是预先采集的，存储于机器人本机内部或者云端服务器中，可以通过读取相应的存储器来获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息；也可以通过机器人的传感器来获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息。
具体的，可以在机器人工作的过程中，将相应传感器获取到的地面特征数据确定为当前网格单元的地面特征分布信息，地面特征数据可以包括地面粗糙度、地面颜色、地面材质、地面反光率等。地面特征数据可以通过机器人上的相应传感器得到。一个网格单元具有一定的面积大小与范围，考虑到地面特征在一个网格单元的覆盖范围内不一定完全相同(通常只有在地面材质相同且纯为一个颜色的情况下，地面特征才会相近；而地板和地砖等表面往往有花纹，会导致一块地砖或地板内的地面特征有明显差异)，需要通过传感器获取到当前网格单元内不同位置处的地面特征数据以准确反映网格单元的地面特征。因此当前网格单元的地面特征分布信息为当前网格单元内不同位置的地面特征数据的合集，合集中要记录各位置信息及其地面特征数据。然而若采集一个网格单元内所有不同位置的地面特征数据，将会带来巨大的数据量，这显然是不可取的，因此本实施例中可以通过采样方法来获取一个网格单元内多个不同位置的地面特征数据，作为该网格单元的地面特征分布信息。具体的，可以按照空间划分进行采样，也可以按照时间间隔进行采样。下面分别进行说明：
1)按照空间划分进行采样。把一个网格单元划分为若干个子单元，在每个子单元上获取到一个地面特征数据；这里的划分方式也可有多种，例如：把各网格单元划分为相同数量阈值的子单元，由于不同网格单元的面积大小不同，不同网格单元的子单元面积大小可能不同；把各网格单元划分为面积为阈值大小的子单元，由于不同网格单元的面积大小不同，不同网格单元的子单元数量可能不同。
2)按照时间间隔进行采样。在扫地机器人工作的行进过程中，按照时间间隔的方式进行采样，可采用整个工作过程均一时间间隔阈值的方式进行采样，也可根据当前网格单元的面积大小自适应调整时间间隔的大小。
也就是说，在一种可选的实施方式中，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，具体可以包括：将各网格单元划分为预设数量个子单元或者划分为多个预设大小的子单元；获取各个子单元对应位置处的地面特征数据，得到各网格单元的地面特征分布信息。在另一种可选的实施方式中，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，具体可以包括：当机器人在各网格单元内部行进时，按照预设时间间隔采集对应位置处的地面特征数据，得到各网格单元的地面特征分布信息，预设时间间隔为常量或者正相关于各网格单元的大小。
S103、根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整。
本实施例中在获取到各网格单元的地面特征分布信息之后，便可以根据各网格单元的地面特征分布信息，将若干相邻网格单元合并起来进行网格划分粗化，或者，将若干单个网格单元拆分为多个更小单元进行网格划分细化，实现对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整。。
对于网格划分粗化，若干相邻网格单元需要满足以下条件：各网格单元内不同位置的地面特征相近而且网格单元之间的地面特征相近。对于网格划分细化，单个网格单元需要满足以下条件：该网格单元内存在地面特征不相近的不同位置。给定两个位置，可以通过对比它们的地面特征数据来确定他们的地面特征是否相近，具体实现时例如可以采用阈值判断的方法：当两个位置地面特征数据绝对差异或相对差异超过给定的相应判断阈值时，认为它们的地面特征不相近，否则认为相近。这个判断阈值可以由机器人系统设定，例如可以在出厂时预置；也可以由用户通过相应的操作按钮或者操作界面来进行设置。另外，这个判断阈值既可以是整个目标区域统一的，也可以针对不同的地面特征设置不同的判断阈值。
也就是说，在一种可选的实施方式中，根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整具体可以包括：根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行合并或者拆分。
S104、根据调整后的网格单元对目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。
在完成对目标区域中的网格单元大小的自适应调整之后，便可以根据调整后的网格单元对目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。可选的，可以使用调整后的网格单元划分信息替换原有网格单元划分信息。为了提高更新效率，也可以仅替换发生改变的网格单元。需要说明的是，通过自适应调整(网格自适应粗化和细化)，网格划分信息中网格单元的大小会有所不同。进一步的，若机器人系统支持非规则的网格单元形状时，网格划分信息中的网格单元的形状也会有所不同。
本实施例提供的用于机器人的网格单元划分方法，通过获取目标区域地图的网格单元划分信息；然后根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据；并根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整；最后根据调整后的网格单元对目标区域地图的网格单元划分信息进行更新，实现了根据地面特征分布信息自适应调整网格单元的数量和大小，使得网格单元能够与地面特征分布相匹配，能够更好地满足实际应用场景的需求。
在上述实施例的基础上，下面将采用具体的实施例来详细说明如何对网格单元进行合并，以及如何对网格单元进行拆分。
在找出一组满足条件(各网格单元内不同位置的地面特征相近而且网格单元之间的地面特征相近)的若干相邻网格单元后，可把若干相邻网格单元合并起来。当机器人系统支持非规则的网格单元形状时，可直接把若干相邻网格单元合并为新的更大的一个网格单元；当机器人系统不支持非规则的网格单元形状时(如只支持长方形网格单元)，若干相邻网格单元会被分为若干个子集，每个含有多个相邻网格单元子集被合并成一个符合形状要求的更大网格单元。网格划分粗化功能的主要目的是尽量利用地面特征的一致性来扩大网格单元的范围，从而降低网格划分以及网格单元定位等开销。但是也不能让网格划分粗化过程无限增大一个网格单元，过大的网格单元不利于对机器人的精细控制，因此会设定网格单元大小的上限阈值。在这种情况下，合并后生成的任意一个新网格单元的大小都不会超过这个上限阈值。
在上述实施例的基础上，本实施例提供的用于机器人的网格单元划分方法中，根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行合并，具体可以包括：当相邻网格单元之间的地面特征相似度大于预设合并阈值，且相邻网格单元中各网格单元内多个位置之间的地面特征相似度大于预设合并阈值时，对相邻网格单元进行合并。其中，地面特征相似度的值越大则表示特征越相近。相邻网格单元之间的地面特征相似度可以通过计算相邻网格单元的地面特征分布信息的相似度值来获取，各网格单元内多个位置之间的地面特征相似度可以通过计算多个位置的地面特征数据的相似度值来获取。相似度值例如可以采用欧几里得距离、余弦距离、曼哈顿距离等来表示。相邻网格单元之间的地面特征相似度大于预设合并阈值表示相邻网格单元之间的地面特征足够相近，相邻网格单元中各网格单元内多个位置之间的地面特征相似度大于预设合并阈值表示各网格单元内不同位置的地面特征足够相近。
进一步地，为了避免合并后的网格单元过大，以便于对机器人进行精细控制，一种可选的实施方式中，对相邻网格单元进行合并，具体可以包括：确定相邻网格单元的大小之和；当相邻网格单元的大小之和小于等于上限阈值时，对相邻网格单元进行合并。这样便可以确保合并后生成的任意一个新网格单元的大小都不会超过这个上限阈值。
在找到满足条件(网格单元内存在地面特征不相近的不同位置)的单个网格单元后，可把该网格单元拆分为多个更小的网格单元。具体拆分方法可以有多种考虑：当所述单个网格单元为非规则形状时，尽量让所述多个更小单元为规则形状；可采用递归过程进行拆分：先把所述单个网格单元拆分为若干个大小相近、互不重叠的小网格单元(可使用阈值控制小网格单元的数量)，然后检查各小网格单元是否需要进一步拆分；可采用图分割的方法进行拆分。各种拆分方法都需要尽量满足一个要求：能根据所述单个网格单元的地面特征分布信息确定各所述更小单元的地面特征数据。有条件的情况下，还可以这样做：当确定要对某个单个网格单元进行拆分时，扫地机器人再次到该网格单元获取到更为详细的地面特征分布信息(分析信息中对应着该网格单元内更多的位置)，以进行更有效的拆分。当地面上有类似很细的花纹时，可能出现网格单元会被拆分为非常小的网格单元、导致扫地机器人系统无法承担相应开销的现象。对于这种情况，可以通过设定并使用网格单元大小的下限阈值予以解决。当出现网格单元在大小为所述下限阈值情况下仍有地面特征不相近的不同位置时，不会再拆分网格单元，把主要地面特征或者不同位置地面特征数据的统计结果用作网格单元的地面特征。
在上述实施例的基础上，本实施例提供的用于机器人的网格单元划分方法中，根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行拆分，具体可以包括：当单个网格单元内不同位置之间的地面特征相似度小于等于预设拆分阈值时，对单个网格单元进行拆分。其中，地面特征相似度的值越小则表示不同位置的特征差异越大，不适合放在同一个网格单元中，需要进行拆分。不同位置之间的地面特征相似度可以通过计算不同位置的地面特征数据的相似度值来获取，相似度值例如可以采用欧几里得距离、余弦距离、曼哈顿距离等来表示。
进一步地，为了避免拆分后的网格单元过小，而导致存储和计算开销过大的情况发生，一种可选的实施方式中，对单个网格单元进行拆分，具体可以包括：当单个网格单元的大小大于下限阈值时，对单个网格单元进行拆分。这样便可以确保不对下限阈值以下的网格单元进行拆分。
下面以机器人为扫地机器人为例，对本申请所提供的用于机器人的网格单元划分方法进行进一步说明。目前，扫地机器人产品已广泛应用于千家万户，其能自动建立或更新室内待清洁区域的地图，然后根据地图和路径算法对地面自动开展清洁工作(包括吸尘、清扫和拖地等)，还可以在检测到地毯时自动增加吸力，且不对地毯进行湿拖等。有些扫地机器人还具有基于高频振动或旋转方式的强力拖地功能，以增加拖地的洁净效果。但是，现有智能扫地机器人的清洁方式具有盲目性，即无论地面不同位置的洁净度如何，在任何位置进行清洁的工作量几乎相同，使得当地面粘上难以去除的污渍时，清洁效果有限。为了解决这一问题，可以基于洁净度预测和实时检测分析进行智能清洁。具体的，扫地机器人在工作时，实时分析并确定当前位置的洁净度，当发现洁净度较低(即比较脏)的时候，对该位置进行反复清洁或增加清洁强度，从而可以用较短时间达到比现有方式更好的洁净效果。智能清洁需要将待清洁区域的地图划分为由若干单元组成的网格，记录对各网格单元进行清洁时的历史洁净度数据，并基于历史洁净度数据来确定当前清洁的目标洁净度。基于洁净度的智能清洁的有效性很大程度上依赖于洁净度数据的准确性。而准确性一方面依赖于扫地机器人上相关传感器系统即硬件的工作能力，一般通过传感器系统获取到的地面特征数据信息(如粗糙度、颜色、反光率、吸尘率)来确定地面的洁净度数据；另一方面依赖于在地图上建立的网格单元划分。
目前常用的网格单元划分方法就是构建规则的均匀网格，即每个网格单元都是形状和大小相同的多边形(如正方形或长方形)。这种划分方式实现起来简单，但在实际应用中存在明显局限性。一套房子的地面常常由不同材质的材料构成，例如在有的房间或区域使用地板，在有的房间或区域使用地砖，在不同房间之间的衔接处采用过门石或压条，在地面上铺有地毯。此外，现在常用的地板或地砖往往带有花纹或颜色渐变，而在铺装时地砖与地砖之间、地板与地板之间通常会有明显的接缝。当要让均匀网格划分方法适应于上述实际地面情况时，一种潜在解决方法是让网格单元足够小，甚至小到能区别地板或地砖之间的接缝(例如各网格单元的面积不能超过10平方毫米)，但这种方法会导致地面上有大量很小的网格单元，一方面使得记录历史洁净度数据的存储用量非常大，另一方面使得清洁过程中难以准确定位网格单元的位置(定位具有误差范围，误差范围可能会超过网格单元的范围)。为此，面向基于洁净度的智能清洁，可以采用本申请所提出的网格自适应粗细化方法，其能根据地面的物理特征，自适应建立网格划分。
针对扫地机器人，目标区域为待清洁区域，则本实施例提供的用于机器人的网格单元划分方法具体可以包括：
获取待清洁区域地图上的网格划分信息；
根据所述网格划分信息，在清洁过程中确定扫地机器人当前位置所对应的当前网格单元；
在确认已对所述当前网格单元清洁干净后，把相应传感器获取到数据确定为所述当前网格单元的地面特征分布信息；
根据各网格单元的地面特征分布信息，完成把若干相邻网格单元合并起来的网格划分粗化，完成把若干单个网格单元拆分为多个更小单元的网格划分细化，然后更新待清洁区域地图上的网格划分信息。
也就是说在一种可选的实施方式中，当机器人为扫地机器人时，目标区域为待清洁区域，根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，具体可以包括：根据网格单元划分信息，在清洁过程中确定扫地机器人当前位置所对应的当前网格单元；在完成对当前网格单元的清洁后，把通过传感器获取到地面特征数据确定为当前网格单元的地面特征分布信息。
其中，扫地机器人在清洁过程中会移动，能结合地图确定扫地机器人当前所在位置，并根据网格划分信息确定当前位置所对应的当前网格单元。可以理解的是，只有在地面处于干净的状态下，才能获取到真正的地面特征，因此在确认已对所述当前网格单元清洁干净后，才获取地面特征分布信息。尽管扫地机器人的工作最终目标就是将脏的地面恢复干净，但并不是在完成清洁时就一定使地面变为干净。例如，当地面上粘上了难以去掉的污浊时，扫地机器人的普通清洁模式难以将地面清洁干净，此时需要强化清洁(反复清洁或者增加清洁强度)；另外，现有扫地机器人难以确定拖布当前是否具有洁净能力，可能出现在拖布比较脏而无洁净能力但仍在清洁地面的情况，此时无论是普通清洁还是强化清洁，都不能使地面恢复干净。当扫地机器人发现无法清洁干净地面某些位置的情况时，可申请人工帮助。可以基于历史数据来确认一个网格单元是否已被清洁干净，当一个网格单元的实际洁净度大于目标洁净度时，则认为该网格单元对应的区域已经被清洁干净。有一种特殊情况需要进一步说明，当扫地机器人无法清洁干净地面原因是地面状态发生了变化，例如更换了部分地板、地板上被贴上了贴画、地板局部被损坏了等；此时可以向用户发起申请确认这种状态改变，即确认相应地面已被清洁干净。
图2为本发明一实施例提供的用于机器人的网格单元划分装置的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的用于机器人的网格单元划分装置20可以包括：
获取模块201，用于获取目标区域地图的网格单元划分信息；
处理模块202，用于根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据；
调整模块203，用于根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整；
更新模块204，用于根据调整后的网格单元对目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。
本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
一种可选的实施方式中，调整模块203用于根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整，具体可以包括：
根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行合并或者拆分。
一种可选的实施方式中，调整模块203用于根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行合并，具体可以包括：
当相邻网格单元之间的地面特征相似度大于预设合并阈值，且相邻网格单元中各网格单元内多个位置之间的地面特征相似度大于预设合并阈值时，对相邻网格单元进行合并。
一种可选的实施方式中，调整模块203用于对相邻网格单元进行合并，具体可以包括：
确定相邻网格单元的大小之和；
当相邻网格单元的大小之和小于等于上限阈值时，对相邻网格单元进行合并。
一种可选的实施方式中，调整模块203用于根据各网格单元的地面特征分布信息，对目标区域中的网格单元进行拆分，具体可以包括：
当单个网格单元内不同位置之间的地面特征相似度小于等于预设拆分阈值时，对单个网格单元进行拆分。
一种可选的实施方式中，调整模块203用于对单个网格单元进行拆分，具体可以包括：
当单个网格单元的大小大于下限阈值时，对单个网格单元进行拆分。
一种可选的实施方式中，地面特征数据可以包括地面粗糙度、地面颜色、地面材质和地面反光率中的至少一种。
一种可选的实施方式中，处理模块202用于获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，具体可以包括：
将各网格单元划分为预设数量个子单元或者划分为多个预设大小的子单元；
获取各个子单元对应位置处的地面特征数据，得到各网格单元的地面特征分布信息。
一种可选的实施方式中，处理模块202用于获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，具体可以包括：
当机器人在各网格单元内部行进时，按照预设时间间隔采集对应位置处的地面特征数据，得到各网格单元的地面特征分布信息，预设时间间隔为常量或者正相关于各网格单元的大小。
一种可选的实施方式中，当机器人为扫地机器人时，目标区域为待清洁区域，处理模块202用于根据网格单元划分信息，获取目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，具体可以包括：
根据网格单元划分信息，在清洁过程中确定扫地机器人当前位置所对应的当前网格单元；
在完成对当前网格单元的清洁后，把通过传感器获取到地面特征数据确定为当前网格单元的地面特征分布信息。
本发明实施例还提供一种电子设备设备，请参见图3所示，本发明实施例仅以图3为例进行说明，并不表示本发明仅限于此。图3为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的电子设备30包括：存储器301、处理器302和总线303。其中，总线303用于实现各元件之间的连接。
存储器301中存储有计算机程序，计算机程序被处理器302执行时可以实现上述任一方法实施例的技术方案。
其中，存储器301和处理器302之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可以通过一条或者多条通信总线或信号线实现电性连接，如可以通过总线303连接。存储器301中存储有实现用于机器人的网格单元划分方法的计算机程序，包括至少一个可以软件或固件的形式存储于存储器301中的软件功能模块，处理器302通过运行存储在存储器301内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。
存储器301可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，简称：RAM)，只读存储器(Read Only Memory，简称：ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，简称：PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称：EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，简称：EEPROM)等。其中，存储器301用于存储程序，处理器302在接收到执行指令后，执行程序。进一步地，上述存储器301内的软件程序以及模块还可包括操作系统，其可包括各种用于管理系统任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动，并可与各种硬件或软件组件相互通信，从而提供其他软件组件的运行环境。
处理器302可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器302可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称：CPU)、网络处理器(Network Processor，简称：NP)等。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。可以理解，图3的结构仅为示意，还可以包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件和/或软件实现。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现上述任一方法实施例的技术方案。
本公开中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
本公开的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变形而不脱离本公开的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本公开权利要求及其等同技术的范围，则本公开的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (14)
1.一种用于机器人的网格单元划分方法，其特征在于，包括：
获取目标区域地图的网格单元划分信息；
根据所述网格单元划分信息，获取所述目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，所述地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据；
根据各网格单元的地面特征分布信息，对所述目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整；
根据调整后的网格单元对所述目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各网格单元的地面特征分布信息，对所述目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整，包括：
根据各网格单元的地面特征分布信息，对所述目标区域中的网格单元进行合并或者拆分。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各网格单元的地面特征分布信息，对所述目标区域中的网格单元进行合并，包括：
当相邻网格单元之间的地面特征相似度大于预设合并阈值，且所述相邻网格单元中各网格单元内多个位置之间的地面特征相似度大于预设合并阈值时，对所述相邻网格单元进行合并。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述相邻网格单元进行合并，包括：
确定所述相邻网格单元的大小之和；
当所述相邻网格单元的大小之和小于等于上限阈值时，对所述相邻网格单元进行合并。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据各网格单元的地面特征分布信息，对所述目标区域中的网格单元进行拆分，包括：
当单个网格单元内不同位置之间的地面特征相似度小于等于预设拆分阈值时，对所述单个网格单元进行拆分。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述单个网格单元进行拆分，包括：
当所述单个网格单元的大小大于下限阈值时，对所述单个网格单元进行拆分。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述地面特征数据包括地面粗糙度、地面颜色、地面材质和地面反光率中的至少一种。
8.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，包括：
将各网格单元划分为预设数量个子单元或者划分为多个预设大小的子单元；
获取各个子单元对应位置处的地面特征数据，得到各网格单元的地面特征分布信息。
9.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，包括：
当机器人在各网格单元内部行进时，按照预设时间间隔采集对应位置处的地面特征数据，得到各网格单元的地面特征分布信息，所述预设时间间隔为常量或者正相关于各网格单元的大小。
10.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，当所述机器人为扫地机器人时，所述目标区域为待清洁区域，所述根据所述网格单元划分信息，获取所述目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，包括：
根据所述网格单元划分信息，在清洁过程中确定扫地机器人当前位置所对应的当前网格单元；
在完成对所述当前网格单元的清洁后，把通过传感器获取到地面特征数据确定为所述当前网格单元的地面特征分布信息。
11.一种用于机器人的网格单元划分装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标区域地图的网格单元划分信息；
处理模块，用于根据所述网格单元划分信息，获取所述目标区域中各网格单元的地面特征分布信息，所述地面特征分布信息包括网格单元内多个位置的位置信息及对应的地面特征数据；
调整模块，用于根据各网格单元的地面特征分布信息，对所述目标区域中的网格单元的数量和大小进行自适应调整；
更新模块，用于根据调整后的网格单元对所述目标区域地图的网格单元划分信息进行更新。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1-10任一项所述的用于机器人的网格单元划分方法。
13.一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执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-10任一项所述的用于机器人的网格单元划分方法。
14.一种机器人设备，其特征在于，包括设备本体和如权利要求12所述的电子设备，所述电子设备与所述设备本体连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN117762577A (zh) * | 2023-11-21 | 2024-03-26 | 武汉昊阳科技有限公司 | 基于网格化实现的数字产品区域调度方法及系统 |
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