一种清洁机器人的室内清洁方法、系统及存储介质与流程

1.本发明涉及机器人控制技术领域，特别是涉及一种清洁机器人的室内清洁方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.当前，扫地机器人、拖地机器人、扫拖一体机器人这些形态的清洁机器人已经被广泛应用于生活中，清洁机器人工作时需要自动导航，现有的清洁机器人一般采用弓字形清扫规划方法，机器人根据已知地图信息尝试进行弓字形全覆盖路径规划，然后沿着规划路径进行行走清扫。这种技术方法对地图信息依赖度比较大，在多障碍物场景下处理逻辑比较复杂，需要考虑的情景比较多。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种对地图依赖小、处理逻辑简单的清洁机器人的室内清洁方法、系统及存储介质。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的一种清洁机器人的室内清洁方法，所述方法包括：
5.获取地图数据，所述地图数据包括规划区域的数据以及多根平行等距设置的清扫线，所述规划区域的外轮廓能够将待清扫的室内区域整体包含在内；
6.控制清洁机器人循着所述清扫线执行清扫作业，直至所述规划区域内所有处于可清扫区域的清扫线都完成清扫。
7.进一步地，所述控制清洁机器人循着各所述清扫线执行清扫作业包括：
8.按预设规则在未完成清扫的所述清扫线中选择一所述清扫线作为选定清扫线；
9.控制所述清洁机器人运行至所述选定清扫线上；
10.控制所述清洁机器人循着所述选定清扫线执行清扫作业，在执行清扫作业过程中当遇到障碍物时执行自动避障作业；
11.其中，所述预设规则具体为：
12.当所述清洁机器人不在所述清扫线上，或在特定清扫线上时，按照所述清洁机器人的当前位置选择下一条选定清扫线；其中，所述特定清扫线为已完成清扫的清扫线，且该清扫线没有未完成清扫的相邻清扫线；
13.当所述清洁机器人在已完成清扫的清扫线上，且该清扫线具有未完成清扫的相邻清扫线时，将未完成清扫的相邻清扫线作为下一个所述选定清扫线。
14.进一步地，所述按照所述清洁机器人的当前位置选择下一条选定清扫线包括：
15.获取所述清洁机器人的当前位置；
16.根据所述当前位置在所述地图数据中查找距离所述当前位置最近的未完成清扫的所述清扫线作为选定清扫线。
17.进一步地，所述执行自动避障作业包括：
18.获取所述选定清扫线两侧的未完成清扫的相邻清扫线的条数，得到第一结果；
19.当所述第一结果为1，控制所述清洁机器人向靠近未完成清扫的相邻清扫线的方向进行避障绕行；
20.当所述第一结果为0或2，根据碰撞传感器检测到的碰撞位置控制所述清洁机器人确定绕行方向，所述绕行方向背离所述碰撞位置所在侧。
21.进一步地，所述执行自动避障作业还包括：
22.判断所述清洁机器人是否达到其他所述清扫线上，得到第二结果；
23.当所述第二结果为是，停止绕行作业，将当前位置所在的所述清扫线作为新的选定清扫线；
24.当所述第二结果为否，继续执行绕行作业。
25.进一步地，所述控制所述清洁机器人循着所述选定清扫线执行清扫作业包括：
26.根据所述清洁机器人的当前位置将所述选定清扫线分为两部分；
27.对比两部分的长度，将长的一部分所在的方向作为清扫方向；
28.控制所述清洁机器人向着所述清扫方向并循着所述选定清扫线执行清扫作业。
29.进一步地，所述方法还包括：
30.根据所述清洁机器人的作业进程更新各所述清扫线的清扫状态；
31.判断是否存在未完成清扫的所述清扫线，是则继续执行清扫作业，否则判定清扫完毕。
32.一种清洁机器人的室内清洁系统，其包括：
33.获取模块，其用于获取地图数据，所述地图数据包括规划区域的数据以及多根平行等距设置的清扫线，所述规划区域的外轮廓能够将待清扫的室内区域整体包含在内；
34.清扫控制模块，其用于控制清洁机器人循着所述清扫线执行清扫作业，直至所述作业区域内所有处于可清扫区域的清扫线都完成清扫。
35.一种存储介质，其内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够完成上述的清洁机器人的室内清洁方法。
36.有益效果：本发明的清洁机器人的室内清洁方法、系统及存储介质，通过在面积大于实际待清扫区域的规划区域内设置清扫线，并使清洁机器人沿着清扫线进行清洁工作，该工作方式对地图的依赖小，无需复杂的建图规划，处理逻辑简单，且清扫效率高。
附图说明
37.图1为清洁机器人的室内清洁方法的流程示意图；
38.图2为地图数据与实际室内区域的对照图；
39.图3为控制清洁机器人循着各所述清扫线执行清扫作业的具体步骤示意图；
40.图4为清洁机器人的室内清洁系统的构成示意图。
具体实施方式
41.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
42.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
43.需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
44.此外，在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
45.本发明之清洁机器人的室内清洁方法由处理器实施，该处理器可以是清洁机器人自身搭载的控制单元，也可以是对机器人进行远程调度的调度中心。清洁机器人自身可以是扫地机器人、拖地机器人、扫拖一体机器人或暂未出现的用于扫地和/或拖地的新形态机器人。本发明的叙述中，“清扫”的含义可以是单扫地、单拖地或同时扫地与拖地。
46.如图1所示的清洁机器人的室内清洁方法包括如下步骤s101-s102(本发明中所涉及的所有步骤编号均不用于限定实际实施顺序)：
47.步骤s101，获取地图数据；所述地图数据包括规划区域的数据以及多根平行等距设置的清扫线，所述规划区域的外轮廓能够将待清扫的室内区域整体包含在内；
48.步骤s102，控制清洁机器人循着所述清扫线执行清扫作业，直至所述规划区域内所有处于可清扫区域的清扫线都完成清扫。
49.如图2所示，上述步骤的地图数据中，规划区域(图2中实线框框定的范围)是一个虚拟的区域，其能够将待清扫的室内区域整体包含在内，规划区域的形状没有限制，其可以是圆形、方形等形状，清扫线(图2中水平设置的双点划线)等距平行排列，且每个清扫线均与规划区域具有两个交点。由于实际的室内区域(图2中虚线框框定的范围)是小于规划区域的，室内区域包括可清扫区域与不可清扫区域(如图2中五边形表示的障碍物所在的区域)，因此，清扫线可能在可清扫区域，也可能在障碍物区域，也有可能在超出室内区域的区域内，实际清扫过程中，不是所有的清扫线都被清扫到，且被清扫的清扫线可能也只有局部被清扫。
50.优选地，如图3所示，上述步骤s102中所述控制清洁机器人循着各所述清扫线执行清扫作业包括如下步骤s201-s203：
51.步骤s201，按预设规则在未完成清扫的所述清扫线中选择一所述清扫线作为选定清扫线；
52.本步骤及下面各步骤中，“选定清扫线”代表清洁机器人即将实施清扫作业的那条清扫线。
53.步骤s202，控制所述清洁机器人运行至所述选定清扫线上；
54.步骤s203，控制所述清洁机器人循着所述选定清扫线执行清扫作业，在执行清扫作业过程中当遇到障碍物时执行自动避障作业；
55.其中，步骤s201中所述预设规则具体如下：
56.情形a1，当所述清洁机器人不在所述清扫线上，或在特定清扫线上时，按照所述清洁机器人的当前位置选择下一条选定清扫线；其中，所述特定清扫线为已完成清扫的清扫线，且该清扫线没有未完成清扫的相邻清扫线；
57.情形a2，当所述清洁机器人在已完成清扫的清扫线上，且该清扫线具有未完成清扫的相邻清扫线时，将未完成清扫的相邻清扫线作为下一个所述选定清扫线。
58.上述情形a2中，有可能会出现当前正清扫的清扫线的两侧都是未完成清扫的清扫线的情形，此时，按照预定的清扫朝向进行作业，以当前的选定清扫线为参照，在当前的选定清扫线两侧都有未完成清扫的清扫线的情形下，处理器优先选择在清扫朝向上的下一条清扫线作为下一个选定清扫线，如此清洁机器人可在清扫朝向上依次顺着各清扫线进行清扫，次序鲜明，不会忽左忽右。若清洁机器人开始执行清洁任务时的初始位置是在室内区域的中部位置，则，控制清洁机器人在清扫朝向上清扫完成后，可控制清洁机器人回到起点位置，并将清扫朝向进行反置，再控制清洁机器人继续执行清扫作业，直至清洁机器人完成全部室内空间的清洁。
59.具体地，上述情形a1中所述按照所述清洁机器人的当前位置选择下一条选定清扫线包括如下步骤b1-b2：
60.步骤b1，获取所述清洁机器人的当前位置；
61.本实施例中，清洁机器人上具有定位元件，处理器通过定位元件采集机器人的当前位置，定位元件可以是用于探测环境信息的传感器(如激光雷达等)，处理器通过传感器获得的环境数据获知清洁机器人的位置；定位元件还可以是室内定位系统的定位标签(如uwb标签)，被清扫的室内安装有配合定位标签使用的定位基站，处理器通过定位基站获取定位标签的位置，从而获取清洁机器人的当前位置。此处，定位元件不限于上述形式，未来出现的室内定位新技术能够实现上述功能的，也应当视作落入本技术的保护范围。
62.步骤b2，根据所述当前位置在所述地图数据中查找距离所述当前位置最近的未完成清扫的所述清扫线作为选定清扫线。
63.进一步地，上述步骤s203所述的执行自动避障作业包括如下步骤s301-s303：
64.步骤s301，获取所述选定清扫线两侧的未完成清扫的相邻清扫线的条数，得到第一结果；
65.步骤s302，当所述第一结果为1，控制所述清洁机器人向靠近未完成清扫的相邻清扫线的方向进行避障绕行；
66.步骤s303，当所述第一结果为0或2，根据碰撞传感器检测到的碰撞位置控制所述清洁机器人确定绕行方向，所述绕行方向背离所述碰撞位置所在侧。
67.本步骤中，若碰撞位置位于清洁机器人前进方向的左侧，则控制清洁机器人向右绕行，若碰撞位置位于清洁机器人前进方向的右侧，则控制清洁机器人向左绕行，若碰撞位置位于清洁机器人前进方向的正中间，则按照上述清洁朝向选定绕行方向，使得清洁机器人开始绕行时具有向着清洁朝向的运动分量。
68.优选地，所述执行自动避障作业还包括如下步骤s401-s403：
69.步骤s401，判断所述清洁机器人是否达到其他所述清扫线上，得到第二结果；
70.步骤s402，当所述第二结果为是，停止绕行作业，将当前位置所在的所述清扫线作为新的选定清扫线；
71.步骤s403，当所述第二结果为否，继续执行绕行作业。
72.通过上述步骤s401-s403，可在遇到较大的障碍物时，及时中断避障作业，进行下一条清扫线的清扫，如此，规划更为合理，可避免路径规划混乱以及调度变得复杂。
73.优选地，上述步骤s203中所述控制所述清洁机器人循着所述选定清扫线执行清扫作业包括如下步骤s501-s503：
74.步骤s501，根据所述清洁机器人的当前位置将所述选定清扫线分为两部分；
75.步骤s502，对比两部分的长度，将长的一部分所在的方向作为清扫方向；
76.步骤s503，控制所述清洁机器人向着所述清扫方向并循着所述选定清扫线执行清扫作业。
77.优选地，所述方法还包括如下步骤s601-s602：
78.步骤s601，根据所述清洁机器人的作业进程更新各所述清扫线的清扫状态；
79.步骤s602，判断是否存在未完成清扫的所述清扫线，是则继续执行清扫作业，否则判定清扫完毕。
80.本发明还提供了一种清洁机器人的室内清洁系统700，室内清洁系统700可以包括或被分割成一个或多个程序模块，一个或者多个程序模块被存储于存储介质中，并由一个或多个处理器所执行，以完成本发明，并可实现上述室内清洁方法。本发明实施例所称的程序模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，比程序本身更适合于描述室内清洁方法在存储介质中的执行过程。以下描述将具体介绍本实施例各程序模块的功能，如图4所示，清洁机器人的室内清洁系统700包括：
81.获取模块701，其用于获取地图数据，所述地图数据包括规划区域的数据以及多根平行等距设置的清扫线，所述规划区域的外轮廓能够将待清扫的室内区域整体包含在内；
82.清扫控制模块702，其用于控制清洁机器人循着所述清扫线执行清扫作业，直至所述作业区域内所有处于可清扫区域的清扫线都完成清扫。
83.上述清扫控制模块702用于执行如下步骤：
84.按预设规则在未完成清扫的所述清扫线中选择一所述清扫线作为选定清扫线；
85.控制所述清洁机器人运行至所述选定清扫线上；
86.控制所述清洁机器人循着所述选定清扫线执行清扫作业，在执行清扫作业过程中当遇到障碍物时执行自动避障作业。
87.其他基于室内清洁系统700实现上述室内清洁方法的内容在之前实施例中已经详细介绍，可参考之前实施例中的对应内容，此处不再赘述。
88.本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质用于存储室内清洁系统700，被处理器执行时实现本发明之室内清洁方法。
89.本发明的清洁机器人的室内清洁方法、系统及存储介质，通过在面积大于实际待清扫区域的规划区域内设置清扫线，并使清洁机器人沿着清扫线进行清洁工作，该工作方式对地图的依赖小，无需复杂的建图规划，处理逻辑简单，且清扫效率高。
90.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。