爬楼设备的控制方法、装置、设备和存储介质与流程

本技术涉及智能家居，尤其涉及一种爬楼设备的控制方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、随着智能家居技术的不断发展，爬楼设备（尤其是扫地机器人）已经广泛应用于普通家庭和办公场所的地面清洁。目前市面上的主流爬楼设备大多仅能在单一平面（如地面）上移动和工作，其适用范围受限于平坦的地面环境。然而，随着复式住宅、别墅以及各类带有楼梯的公共建筑日益增多，楼梯作为连接不同楼层的关键通道，其清洁需求日益凸显。如何使爬楼设备具备自主跨越楼梯、在楼梯上稳定移动并进行有效清洁，已成为本领域亟待解决的重要技术难题。

2、近年来，已有部分研究尝试开发能够攀爬楼梯的爬楼设备。但能够攀爬楼梯的爬楼设备仍然采用传统的固定安装的传感器，其探测方向和角度在设备出厂后即被锁定，无法根据楼梯的实际形态（如楼梯的坡度、台阶的高度与深度、楼梯的走向等）进行灵活调整，导致设备对不同类型楼梯的适应性较差。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种爬楼设备的控制方法、装置、设备和存储介质，用以实现提高爬楼设备对不同类型楼梯的适应性。

2、第一方面，本技术实施例提供一种爬楼设备的控制方法，所述爬楼设备包括设备主体、轮足组件以及传感器组件；所述轮足组件及所述传感器组件分别和所述设备主体连接；

3、所述方法包括：

4、响应于所述爬楼设备切换至爬楼模式，控制所述传感器组件采集台阶信息，在采集所述台阶信息时所述传感器组件相对于所述轮足组件的支撑面绕水平轴线至少转动一次；

5、根据所述台阶信息，控制所述爬楼设备执行爬楼动作。

6、可选地，所述控制所述传感器组件采集台阶信息，包括：

7、控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息；和/或，

8、控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息。

9、可选地，在控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次之前，若所述爬楼设备处于下楼模式，则所述方法还包括：

10、在当前的接触面能够支撑所述爬楼设备不向下倾覆的条件下，控制所述爬楼设备至少向所述下一级台阶所在方向水平移动一次。

11、可选地，在控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次之前，若所述爬楼设备处于上楼模式，则所述方法还包括：

12、在当前的接触面能够支撑所述爬楼设备不向下倾覆的条件下，控制所述爬楼设备至少向远离所述下一级台阶的方向移动一次。

13、可选地，所述控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次，包括：

14、当判定所述轮足组件处于收束状态时，控制所述轮足组件执行伸出动作，以将所述设备主体撑离当前的接触面；

15、在所述设备主体离开所述当前的接触面之后，控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次。

16、可选地，所述控制所述传感器组件采集台阶信息，包括：

17、控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线至少转动一次，以采集初始信息；

18、当所述初始信息包括爬楼必要信息时，确定所述初始信息为所述台阶信息；

19、当所述初始信息缺少爬楼必要信息时，控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息。

20、可选地，所述当所述初始信息包括爬楼必要信息时，确定所述初始信息为所述台阶信息，包括：

21、当检测到所述初始信息中包含所述下一级台阶的边缘信息以及台面信息时，确定所述初始信息为所述台阶信息；

22、所述当所述初始信息缺少爬楼必要信息时，控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息，包括：

23、当检测到所述初始信息中不同时包含所述下一级台阶的边缘信息以及台面信息时，控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息。

24、可选地，所述控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线至少转动一次，以采集初始信息，包括：

25、控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线转动一次；

26、每转动一次所述传感器组件，采集所述下一级台阶的所述初始信息；

27、所述当所述初始信息包括爬楼必要信息时，确定所述初始信息为所述台阶信息，包括：

28、确定当前采集的所述初始信息是否包括爬楼必要信息；

29、若当前采集的所述初始信息包括爬楼必要信息，则确定当前采集的所述初始信息为所述台阶信息；

30、所述方法还包括：

31、若当前采集的所述初始信息缺少爬楼必要信息，则转至控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线转动一次的步骤执行，直至所述传感器组件转动到最大能动角度，其中，所述最大能动角度为所述传感器组件能够绕所述水平轴线相对于所述设备主体在预设角度范围内转动的最大角度。

32、可选地，所述传感器组件绕所述水平轴线相对于所述设备主体以第一速度转动，所述设备主体绕所述水平轴线相对于所述轮足组件的支撑面以第二速度转动，所述第一速度大于所述第二速度。

33、可选地，所述台阶信息包括所述下一级台阶的边缘信息和台面信息；

34、所述边缘信息包括所述下一级台阶的边缘上的各实物点和所述爬楼设备之间的实际距离；

35、所述台面信息包括所述下一级台阶的台面上的各实物点和所述爬楼设备之间的实际距离。

36、可选地，所述根据所述台阶信息，控制所述爬楼设备执行爬楼动作，包括：

37、根据所述实际距离，构建与所述下一级台阶对应的三维点云阵列；

38、基于所述三维点云阵列，确定所述下一级台阶的宽度、高度以及边缘位置；

39、基于所述下一级台阶的宽度、高度以及边缘位置，控制所述爬楼设备执行爬楼动作。

40、可选地，所述基于所述下一级台阶的宽度、高度以及边缘位置，控制所述爬楼设备执行爬楼动作，包括：

41、当判定所述下一级台阶的宽度大于预设宽度阈值，且所述下一级台阶的高度小于预设高度阈值时，基于所述下一级台阶的边缘位置，控制所述爬楼设备执行爬楼动作。

42、可选地，所述方法还包括：

43、当判定所述下一级台阶的宽度小于或者等于所述预设宽度阈值，或者所述下一级台阶的高度大于或者等于所述预设高度阈值时，控制所述爬楼设备回退并规划绕行路径。

44、可选地，所述基于所述下一级台阶的边缘位置，控制所述爬楼设备执行爬楼动作，包括：

45、基于所述下一级台阶的边缘位置和预设安全预留裕量，确定所述轮足组件在所述下一级台阶上的落定位置；

46、控制所述轮足组件向所述落定位置伸展，以执行爬楼动作。

47、可选地，当所述爬楼设备处于下楼模式时，所述控制所述轮足组件向所述落定位置伸展，以执行爬楼动作，包括：

48、控制所述轮足组件向前下方伸展，以使所述轮足组件的末端越过所述下一级台阶的边缘并下降至所述落定位置；

49、控制所述设备主体向前移动直至所述设备主体离开当前的接触面，在移动的过程中，调整所述设备主体的姿态以保持所述爬楼设备的平衡；

50、在所述轮足组件的支撑下，控制所述设备主体下降至所述下一级台阶的平面。

51、可选地，当所述爬楼设备处于上楼模式时，所述控制所述轮足组件向所述落定位置伸展，以执行爬楼动作，包括：

52、控制所述轮足组件向前上方伸展，以使所述轮足组件的末端越过所述下一级台阶的边缘并支撑至所述落定位置；

53、将所述设备主体的底部托举到所述下一级台阶的平面上。

54、第二方面，本技术实施例提供一种爬楼设备的控制装置，所述爬楼设备包括设备主体、轮足组件以及传感器组件；所述轮足组件及所述传感器组件分别和所述设备主体连接；

55、所述装置包括：

56、转动模块，用于响应于所述爬楼设备切换至爬楼模式，控制所述传感器组件采集台阶信息，在采集所述台阶信息时所述传感器组件相对于所述轮足组件的支撑面绕水平轴线至少转动一次；

57、爬楼模块，用于根据所述台阶信息，控制所述爬楼设备执行爬楼动作。

58、可选地，所述转动模块，用于：

59、控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息；和/或，

60、控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息。

61、可选地，所述装置还包括移动模块，所述移动模块，用于：

62、在当前的接触面能够支撑所述爬楼设备不向下倾覆的条件下，控制所述爬楼设备至少向所述下一级台阶所在方向水平移动一次。

63、可选地，所述移动模块，还用于：

64、在当前的接触面能够支撑所述爬楼设备不向下倾覆的条件下，控制所述爬楼设备至少向远离所述下一级台阶的方向移动一次。

65、可选地，所述转动模块，用于：

66、当判定所述轮足组件处于收束状态时，控制所述轮足组件执行伸出动作，以将所述设备主体撑离当前的接触面；

67、在所述设备主体离开所述当前的接触面之后，控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次。

68、可选地，所述转动模块，用于：

69、控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线至少转动一次，以采集初始信息；

70、当所述初始信息包括爬楼必要信息时，确定所述初始信息为所述台阶信息；

71、当所述初始信息缺少爬楼必要信息时，控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息。

72、可选地，所述转动模块，用于：

73、当检测到所述初始信息中包含所述下一级台阶的边缘信息以及台面信息时，确定所述初始信息为所述台阶信息；

74、当检测到所述初始信息中不同时包含所述下一级台阶的边缘信息以及台面信息时，控制所述设备主体相对于所述轮足组件的支撑面绕所述水平轴线至少转动一次，以使所述传感器组件采集所述台阶信息。

75、可选地，所述转动模块，用于：

76、控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线转动一次；

77、每转动一次所述传感器组件，采集所述下一级台阶的所述初始信息；

78、确定当前采集的所述初始信息是否包括爬楼必要信息；

79、若当前采集的所述初始信息包括爬楼必要信息，则确定当前采集的所述初始信息为所述台阶信息；

80、若当前采集的所述初始信息缺少爬楼必要信息，则转至控制所述传感器组件相对于所述设备主体绕水平轴线转动一次的步骤执行，直至所述传感器组件转动到最大能动角度，其中，所述最大能动角度为所述传感器组件能够绕所述水平轴线相对于所述设备主体在预设角度范围内转动的最大角度。

81、可选地，所述传感器组件绕所述水平轴线相对于所述设备主体以第一速度转动，所述设备主体绕所述水平轴线相对于所述轮足组件的支撑面以第二速度转动，所述第一速度大于所述第二速度。

82、可选地，所述台阶信息包括所述下一级台阶的边缘信息和台面信息；

83、所述边缘信息包括所述下一级台阶的边缘上的各实物点和所述爬楼设备之间的实际距离；

84、所述台面信息包括所述下一级台阶的台面上的各实物点和所述爬楼设备之间的实际距离。

85、可选地，所述爬楼模块，用于：

86、根据所述实际距离，构建与所述下一级台阶对应的三维点云阵列；

87、基于所述三维点云阵列，确定所述下一级台阶的宽度、高度以及边缘位置；

88、基于所述下一级台阶的宽度、高度以及边缘位置，控制所述爬楼设备执行爬楼动作。

89、可选地，所述爬楼模块，用于：

90、当判定所述下一级台阶的宽度大于预设宽度阈值，且所述下一级台阶的高度小于预设高度阈值时，基于所述下一级台阶的边缘位置，控制所述爬楼设备执行爬楼动作。

91、可选地，所述爬楼模块，还用于：

92、当判定所述下一级台阶的宽度小于或者等于所述预设宽度阈值，或者所述下一级台阶的高度大于或者等于所述预设高度阈值时，控制所述爬楼设备回退并规划绕行路径。

93、可选地，所述爬楼模块，用于：

94、基于所述下一级台阶的边缘位置和预设安全预留裕量，确定所述轮足组件在所述下一级台阶上的落定位置；

95、控制所述轮足组件向所述落定位置伸展，以执行爬楼动作。

96、可选地，所述爬楼模块，用于：

97、控制所述轮足组件向前下方伸展，以使所述轮足组件的末端越过所述下一级台阶的边缘并下降至所述落定位置；

98、控制所述设备主体向前移动直至所述设备主体离开当前的接触面，在移动的过程中，调整所述设备主体的姿态以保持所述爬楼设备的平衡；

99、在所述轮足组件的支撑下，控制所述设备主体下降至所述下一级台阶的平面。

100、可选地，所述爬楼模块，用于：

101、控制所述轮足组件向前上方伸展，以使所述轮足组件的末端越过所述下一级台阶的边缘并支撑至所述落定位置；

102、将所述设备主体的底部托举到所述下一级台阶的平面上。

103、第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，其中包括处理器和存储器，其中，所述存储器上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器至少可以实现第一方面中的爬楼设备的控制方法。

104、第四方面，本技术实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质，所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器至少可以实现第一方面中的爬楼设备的控制方法。

105、采用本技术提供的方法，可以控制传感器组件相对于轮足组件的支撑面绕水平轴线进行转动，在这样的情况下可以适当调整传感器组件的探视视角，进而控制传感器组件采集的台阶信息可以包括爬楼必要信息。在依靠这样的台阶信息控制爬楼设备执行爬楼动作时，能够有效保障爬楼设备的安全性，防止由于传感器组件采集信息不全导致的倾覆跌落的发生。采用这样的方式，提高了爬楼设备对不同类型楼梯的适应性。