移动机器人及其的控制方法、装置和计算机可读介质转让专利
申请号 : CN202011138468.9
文献号 : CN112315379B
文献日 : 2021-10-22
发明人 : 马雅奇 , 马鑫磊 , 陈彦宇 , 许林辉 , 丁晋文 , 邓剑锋
申请人 : 珠海格力电器股份有限公司 , 珠海联云科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种移动机器人控制方法,其特征在于,包括:获取所述移动机器人所处室内环境的目标地图;
对所述目标地图进行几何图谱提取,得到几何图谱提取结果;
根据所述几何图谱提取结果划分所述移动机器人所处室内环境内的清洁区域,得到多个子清洁区域;
根据所述目标地图的轮廓信息确定每个所述子清洁区域内的障碍物数量;
根据所述障碍物数量确定每个所述子清洁区域的区域类型,并根据所述区域类型确定清洁策略,以根据所述清洁策略对所述移动机器人所处室内环境执行清洗操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述目标地图进行几何图谱提取,得到几何图谱提取结果,包括:提取所述目标地图的轮廓信息;
对所述目标地图的轮廓信息进行几何图谱提取,得到所述几何图谱提取结果。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述目标地图的轮廓信息进行几何图谱提取,得到所述几何图谱提取结果,包括:对所述轮廓信息中轮廓点云的几何信息进行重构,以提取直线段和/或角度信息,并根据所述直线段和/或角度信息生成目标几何图形,得到所述几何图谱提取结果。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述区域类型包括:复杂清扫区域和/或简单清扫区域;
所述根据所述目标地图的轮廓信息确定每个所述子清洁区域内的障碍物数量,包括:根据所述轮廓信息中所包含的轮廓点云在每个所述子清洁区域中的分布数量,确定每个所述子清洁区域内的障碍物数量;
所述根据所述障碍物数量确定每个所述子清洁区域的区域类型,包括:若所述子清洁区域内障碍物的数量大于或者等于预设阈值,则确定所述子清洁区域的区域类型为所述复杂清扫区域;
若所述子清洁区域内障碍物的数量小于所述预设阈值,则确定所述子清洁区域的区域类型为所述简单清扫区域。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述区域类型确定清洁策略,包括:
控制所述移动机器人清扫所述简单清扫区域;
在对所述简单清扫区域清扫结束之后,控制所述移动机器人清扫所述复杂清扫区域。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在对所述子清洁区域进行清扫过程中,控制所述移动机器人清扫所述子清洁区域内的局部复杂清扫区域;
在对所述局部复杂清扫区域清扫结束之后,控制所述移动机器人清扫所述子清洁区域中的剩余待清扫区域。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:判断所述复杂清扫区域和所述简单清扫区域之间是否存在连通区域;
若存在所述连通区域,则在控制所述移动机器人清扫所述子清洁区域中的剩余待清扫区域之后,控制所述移动机器人对所述连通区域进行清扫。
8.一种移动机器人控制装置,其特征在于,所述装置包括:获取单元,用于获取所述移动机器人所处室内环境的目标地图;
提取单元,用于对所述目标地图进行几何图谱提取,得到几何图谱提取结果;
划分单元,用于根据所述几何图谱提取结果划分所述移动机器人所处室内环境内的清洁区域,得到多个子清洁区域;
第一确定单元,用于根据所述目标地图的轮廓信息确定每个所述子清洁区域内的障碍物数量;
第二确定单元,用于根据所述障碍物数量确定每个所述子清洁区域的区域类型,并根据所述区域类型确定清洁策略,以根据所述清洁策略对所述移动机器人所处室内环境执行清洗操作。
9.一种移动机器人,其特征在于,包括:移动机器人本体,上位机导航控制器,传感器;
所述上位机 导航控制器用于执行计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,其特征在于,所述程序代码使所述处理器执行如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
说明书 :
移动机器人及其的控制方法、装置和计算机可读介质
技术领域
背景技术
分,一般以门或者房间属性等特征条件进行划分,然后控制清洁清洁机器人按房间逐一清
扫。这种清扫方式忽略了一个清扫效率的需求,因为每个家庭户型都不一致,当需要进行快
速清扫时,按照现有的清洁策略不能发挥清洁机器人的高效快捷的特点。
发明内容
述几何图谱提取结果划分所述移动机器人所处室内环境内的清洁区域,得到多个子清洁区
域;根据所述目标地图的轮廓信息确定每个所述子清洁区域内的障碍物数量;根据所述障
碍物数量确定每个所述子清洁区域的区域类型,并根据所述区域类型确定清洁策略,以根
据所述清洁策略对所述移动机器人所处室内环境执行清洗操作。
述几何图谱提取结果。
角度信息,并根据所述直线段和/或角度信息生成目标几何图形,得到所述几何图谱提取结
果。
中所包含的轮廓点云在每个所述子清洁区域中的分布数量,确定每个所述子清洁区域内的
障碍物数量;所述根据所述障碍物数量确定每个所述子清洁区域的区域类型,包括:若所述
子清洁区域内障碍物的数量大于或者等于预设阈值,则确定所述子清洁区域的区域类型为
所述复杂清扫区域;若所述子清洁区域内障碍物的数量小于所述预设阈值,则确定所述子
清洁区域的区域类型为所述简单清扫区域。
复杂清扫区域。
之后,控制所述移动机器人清扫所述子清洁区域中的剩余待清扫区域。
的剩余待清扫区域之后,控制所述移动机器人对所述连通区域进行清扫。
图谱提取,得到几何图谱提取结果;划分单元,用于根据所述几何图谱提取结果划分所述移
动机器人所处室内环境内的清洁区域,得到多个子清洁区域;第一确定单元,用于根据所述
目标地图的轮廓信息确定每个所述子清洁区域内的障碍物数量;第二确定单元,用于根据
所述障碍物数量确定每个所述子清洁区域的区域类型,并根据所述区域类型确定清洁策
略,以根据所述清洁策略对所述移动机器人所处室内环境执行清洗操作。
的步骤。
谱提取结果,接下来,根据几何图谱提取结果划分移动机器人所处室内环境内的清洁区域,
得到多个子清洁区域;并根据目标地图的轮廓信息确定每个子清洁区域内的障碍物数量,
最后,根据每个子清洁区域内的障碍物数量确定每个子清洁区域的区域类型,并根据区域
类型确定清洁策略,以根据清洁策略对所述移动机器人所处室内环境执行清洗操作。在本
申请中,采用根据子清洁区域内的障碍物的数量来确定清洁策略的技术方案,能够实现家
用清洁机器人高效规划清扫轨迹,提高了室内机器人的清洁效率,从而解决了传统室内机
器人清洁效率低的技术问题。
附图说明
申请的一些实施例,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
根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
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的前提下所得到的所有
其它实施方式,都属于本申请所保护的范围。
划清扫轨迹,提高了室内机器人的清洁效率,从而解决了传统室内机器人清洁效率低的技
术问题,为便于理解,以下对本申请进行详细介绍。
之后自动生成一个完整的家庭地图,即上述目标地图。
图中的直线段,角度等信息,从而生成一个便于管理的几何图形。
洁区域。
作。
理解为:复杂清扫区域和简单清扫区域。例如,障碍物较多的子清洁区域为复杂清扫区域,
障碍物较少的子清洁区域为简单清扫区域。其中,障碍物数量可以根据实际需要来进行设
定。
谱提取结果,接下来,根据几何图谱提取结果划分移动机器人所处室内环境内的清洁区域,
得到多个子清洁区域;并根据目标地图的轮廓信息确定每个所述子清洁区域内的障碍物数
量,最后,根据每个子清洁区域内障碍物数量确定每个子清洁区域的区域类型,并根据区域
类型确定清洁策略,以根据清洁策略对所述移动机器人所处室内环境执行清洗操作。在本
申请中,采用根据子清洁区域内的障碍物的数量来确定清洁策略的技术方案,能够实现家
用清洁机器人高效规划清扫轨迹,提高了室内机器人的清洁效率,从而解决了传统室内机
器人清洁效率低的技术问题。
的轮廓点云对所述目标地图进行几何图谱提取,得到几何图谱提取结果。
的几何图形。
域。
结果确定移动机器人所处室内环境的障碍物轮廓,从而根据确定出障碍物轮廓对移动机器
人所处室内环境进行清洁区域的划分,得到多个子清洁区域。
数量之后,就可以根据每个子清洁区域内障碍物数量确定每个子清洁区域的区域类型,并
根据区域类型确定清洁策略,其中,在本申请中,区域类型包括:复杂清扫区域和/或简单清
扫区域。
划分。例如,将子清洁区域划分为:有少量障碍物区域(即,简单清扫区域),以及较多障碍物
区域(即,复杂清扫区域)。
节预设阈值。例如,在一个子清洁区域内,包含10个以上集中障碍物的点云信息(即,轮廓点
云在每个子清洁区域中的分布数量),则判定该子清洁区域为复杂清扫区域,否则判定为简
单清扫区域。
房间规划时先解决容易的区域(即,简单清扫区域),再去解决复杂区域(即,复杂清扫区域)
依次进行。通过上述描述可知,在本申请中,在制定清扫策略时,可以根据室内机器人所处
室内环境的房间连接顺序与区域类型作为算法判断依据。
区域清扫结束之后,再控制所述移动机器人清扫所述子清洁区域中的剩余待清扫区域。
空行程最短作为判定依据加入到整个判定算法中。在本申请中,清扫完一个子清洁区域运
动到下一个子清洁区域,这段运动过程,称作空行程。本申请可以设定室内机器人尽量不要
走冤枉路,以提清洁效率。
清扫所述子清洁区域中的剩余待清扫区域之后,控制所述移动机器人对所述连通区域进行
清扫。
器人清扫子清洁区域中的剩余待清扫区域之后,控制移动机器人对所述连通区域进行清
扫。
以及摄像头。从图2中可以看出,扫地机器人包括与下位机底盘控制器和上位机导航控制器
通信连接,传感器分别与下位机底盘控制器和上位机导航控制器通信连接。除此之外,该扫
地机器人还包括:地图处理与清洁轨迹控制器。
位机导航控制器根据清洁策略对扫地机器人发送相应的清扫指令,以使扫地机器人通过下
位机底盘控制器控制传感器执行相应的操作。
区域),当出现不连续的直线段归纳为障碍物复杂区(即,复杂清扫区域)。
存在局部复杂清扫区域,则在卧室中先解决卧室的局部复杂清扫区域,而当卧室与走廊或
者另外卧室或其他房间连接时,此时机器人不以房间作为局部划分原则,是以机器人少拐
弯为原则,尽可能的去走直线,往复清扫。
区域都在内测化妆椅,风扇,立式台灯等家具,因此机器人先去解决这些相对复杂清扫区
域,留待空白区域进行完整规划,而工字型往复清扫轨迹也尽量以少拐弯为原则,此时门不
再作为机器人房间内的清扫原则。当房间与走廊以及对面屋连通时,可以把走廊以及对面
房间也规划到清洁任务中。当完成一个房间的局部区域清扫,然后规划完整大区域,以及连
通区域的清扫,然后再去执行相邻房间内的局部难以清扫区域,留待完整区域快速规划清
扫,依次进行。总体而言是先简单后复杂,而对于局部而言,先局部复杂,再快速简易依次进
行。
环境执行清洗操作。
谱提取结果,接下来,根据几何图谱提取结果划分移动机器人所处室内环境内的清洁区域,
得到多个子清洁区域;并根据目标地图的轮廓信息确定每个所述子清洁区域内的障碍物数
量,最后,根据每个子清洁区域内的障碍物数量确定每个子清洁区域的区域类型,并根据区
域类型确定清洁策略,以根据清洁策略对所述移动机器人所处室内环境执行清洗操作。在
本申请中,采用根据子清洁区域内的障碍物的数量来确定清洁策略的技术方案,能够实现
家用清洁机器人高效规划清扫轨迹,提高了室内机器人的清洁效率,从而解决了传统室内
机器人清洁效率低的技术问题。
述几何图谱提取结果。
每个所述子清洁区域内的障碍物数量;第一确定单元用于:若所述子清洁区域内障碍物的
数量大于或者等于预设阈值,则确定所述子清洁区域的区域类型为所述复杂清扫区域;若
所述子清洁区域内障碍物的数量小于所述预设阈值,则确定所述子清洁区域的区域类型为
所述简单清扫区域。
后,控制所述移动机器人清扫所述子清洁区域中的剩余待清扫区域。
剩余待清扫区域之后,控制所述移动机器人对所述连通区域进行清扫。
法的步骤。
含义是指至少两个。
连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,此外,这里使用的“连接”可以包括无线连
接;使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺
序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请
的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下
列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路
的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场
可编程门阵列(FPGA)等。
质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如
果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机
可读取存储介质中。
点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。