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基于LDS激光的清洁机器人越障方法、装置、设备及介质与流程

2022-08-08 14:54:30 来源:中国专利 TAG:

基于lds激光的清洁机器人越障方法、装置、设备及介质
技术领域
1.本发明涉及机器人的技术领域,尤其涉及一种基于lds激光的清洁机器人越障方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。


背景技术:

2.随着科技技术的不断发展以及人们生活水平的不断提高,清洁机器人因其应用广泛具有非常广阔的市场前景,同时,用户对清洁机器人通过识别有效出口来完成越障的功能提出了更高的要求。
3.传统的清洁机器人在家庭环境清扫时,可能会进入厨房等一些低洼环境,导致清洁机器人被困在此环境,最终造成外部环境的漏扫;而在尝试从此环境逃离时,清洁机器人需要判断实际有效的出口在哪里;尤其当环境内存在玻璃等障碍物,会更加影响清洁机器人的判断,从而导致清洁机器人出现脱困效率低的现象。
4.综上,受一些低洼或玻璃等障碍物环境的影响,现有针对清洁机器人进行越障的方式存在不能高效地识别有效出口从而出现越障不易成功且脱困效率低的现象,故而,如何提高清洁机器人的越障能力是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于提供一种基于lds激光的清洁机器人越障方法、装置、设备及计算机可读存储介质,旨在实现清洁机器人高效地确定有效出口来提升越障能力,进而提高清洁机器人的脱困效率。
6.为实现上述目的,本发明提供一种基于lds激光的清洁机器人越障方法,所述基于lds激光的清洁机器人越障方法,包括:获取清洁机器人的沿墙坐标点集合,并根据所述沿墙坐标点集合得到已清扫点和障碍物点的初步出口集合;基于所述清洁机器人的清扫过程获取遍历坐标点集合,并在所述遍历坐标点集合中通过所述清洁机器人进行激光传感器识别和碰撞识别确定障碍物点集合;确定所述初步出口集合和所述障碍物点集合的第一交集,并针对所述第一交集滤除所述激光传感器识别到的障碍物点得到有效出口集合;根据所述有效出口集合的出口坐标点规划运动路径,按照所述运动路径针对所述有效出口集合的有效出口进行越障操作。
7.可选地,在所述按照所述运动路径针对所述有效出口集合的有效出口进行越障操作的步骤之后,所述方法包括:判断所述清洁机器人执行所述越障操作是否成功;若否,则获取碰撞指令,并根据所述碰撞指令针对所述有效出口执行碰撞操作。
8.可选地,在所述根据所述碰撞指令针对所述有效出口执行碰撞操作的步骤之后,所述方法还包括:
执行预设的沿墙操作;根据所述沿墙操作检测所述清洁机器人是否处于所述有效出口附近;若检测到所述清洁机器人处于所述有效出口附近,则确认所述清洁机器人的身旁是否有障碍物。
9.可选地,在所述确认所述清洁机器人的身旁是否有障碍物的步骤之后,所述方法还包括:若所述清洁机器人的身旁没有所述障碍物,则增加驱动力执行所述越障操作以确保所述清洁机器人越障成功;若所述清洁机器人的身旁有所述障碍物,则在确定到所述清洁机器人执行所述沿墙操作超过预设时间时,重新执行所述根据所述沿墙坐标点集合得到已清扫点和障碍物点的初步出口集合的步骤。
10.可选地,所述获取清洁机器人的沿墙坐标点集合,并根据所述沿墙坐标点集合得到已清扫点和障碍物点的初步出口集合的步骤,包括:获取所述清洁机器人的划定区域内的沿墙清扫轨迹点,并将所述沿墙清扫轨迹点作为所述沿墙坐标点集合;获取所述清洁机器人的划定区域内的沿墙清扫轨迹点,并将所述沿墙清扫轨迹点作为所述沿墙坐标点集合;提取所述沿墙坐标点集合中的已清扫点,并在所述已清扫点形成的运动路线,将所述清洁机器人识别的障碍物点作为初步出口集合。
11.可选地,在所述针对所述第一交集滤除所述激光传感器识别到的障碍物点得到有效出口集合之后,所述方法还包括:将所述有效出口集合对应的出口障碍物状态替换成已清扫状态;根据所述已清扫状态确定所述有效出口集合对应的所述出口坐标点。
12.可选地,所述方法包括:确定所述沿墙坐标点集合和所述遍历坐标点集合的第二交集,并根据所述沿墙坐标点集合和所述第二交集确定外圈沿墙集合;判断所述外圈沿墙集合的坐标点是否与所述出口坐标点相近;若外圈沿墙集合的坐标点与所述出口坐标点相近,则根据所述坐标点确定所述有效出口以进行所述越障操作。
13.此外,为实现上述目的,本发明还提供一种基于lds激光的清洁机器人越障装置,本发明基于lds激光的清洁机器人越障装置包括:获取模块,用于获取清洁机器人的沿墙坐标点集合,并根据所述沿墙坐标点集合得到已清扫点和障碍物点的初步出口集合;遍历模块,用于基于所述清洁机器人的清扫过程获取遍历坐标点集合,并在所述遍历坐标点集合中通过所述清洁机器人进行激光传感器识别和碰撞识别确定障碍物点集合;确定模块,用于确定所述初步出口集合和所述障碍物点集合的第一交集,并针对所述第一交集滤除所述激光传感器识别到的障碍物点得到有效出口集合;越障模块,用于根据所述有效出口集合的出口坐标点规划运动路径,按照所述运
动路径针对所述有效出口集合的有效出口进行越障操作。
14.本发明基于lds激光的清洁机器人越障装置的各个功能模块在运行时实现如上所述的本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法的步骤。
15.此外,为实现上述目的,本发明还提供一种终端设备,所述终端设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于lds激光的清洁机器人越障程序,所述基于lds激光的清洁机器人越障程序被所述处理器执行时实现上述基于lds激光的清洁机器人越障方法的步骤。
16.此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有基于lds激光的清洁机器人越障程序,所述基于lds激光的清洁机器人越障程序被处理器执行时实现上述的基于lds激光的清洁机器人越障方法的步骤。
17.本发明实现清洁机器人的一种越障逻辑,先根据清洁机器人的沿墙坐标点集合(集合ao)来确定初步出口集合(集合a),再在清扫过程中以清洁机器人为中心向四周遍历确定遍历坐标点集合(集合bo),并在集合bo中提取出通过激光传感器识别和碰撞识别的障碍物点来确定障碍物点集合(集合b),然后确定初步出口集合与障碍物点集合之间的第一交集,并过滤掉激光传感器可以识别的障碍物来识别出有效出口集合(集合c),进而确定有效出口集合对应的出口坐标点的位置,并规划出出口坐标点与房间外漏扫区的路径,即运动路径,最后根据出口坐标点的位置和运动路径进行多次越障尝试。
18.区别于传统的清洁机器人越障方式,本发明通过确定初步出口集合与障碍物点集合之间的第一交集并过滤掉激光传感器可以识别的障碍物来确定有效出口的操作,有效地避免了清洁机器人在一些低洼或玻璃等障碍物环境下不能准确识别有效出口,造成清洁机器人被困且外部环境的漏扫的现象发生,采用本发明可以快速并准确识别进行越障的有效出口,进而提高清洁机器人脱困效率。
附图说明
19.图1是本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法第一实施例的流程示意图;图2为本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法一实施例涉及的具体应用流程示意图;图3为本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法一实施例涉及的清扫逻辑流程示意图;图4为本发明基于lds激光的清洁机器人越障装置模块的示意图;图5为本发明实施例方案涉及的终端设备的结构示意图;图6为本发明实施例方案涉及的计算机可读存储介质的结构示意图。
20.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
21.本发明实施例提供了一种基于lds激光的清洁机器人越障方法,参照图1所示,图1是本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法第一实施例的流程示意图。
22.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例
中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。
23.本发明的清洁机器人是指家用的扫地机、拖地机、扫拖一体机、洗地机等用于家庭地面清洁的机器人。
24.lds(laser direct structuring,激光直接成型技术)激光也称lds激光雷达,而基于lds激光雷达的清洁机器人,一般将lds激光测距传感器设置在机器顶部,lds激光雷达360度全方位扫描,用于获取距离信息,对清洁机器人进行导航及在坐标系建图,当激光投射到障碍物上时,会在传感器里形成光斑,同时,图像传感器会根据光斑的像素序号来计算到激光测距传感器的中心距离。
25.本发明的基于lds激光雷达的清洁机器人清扫行走轨迹,即清扫逻辑,请参照图3,可以理解为清洁机器人在启动之后,先沿墙行走,检测到与起始墙体距离达到预设距离则确定区域虚拟边界,划定第一清扫区域,然后在第一清扫区域内遍历进行清扫(例如:弓字形路径进行遍历清扫),清扫结束后,从区域虚拟边界开始继续沿墙行走划定第二清扫区域,然后在第二清扫区域内遍历进行清扫
……
直到所有的地方全部清扫完毕。
26.由于第二清扫区域所在的房间地面低洼,清洁机器人从出口进入房间后,由于房间内出口处地面较房间外面较低(可以理解为存在门槛),而房间内外地面高度差未超出清洁机器人正常越障高度,激光传感器不会将出口识别为障碍物(可以理解为清洁机器人通过设置在其顶部的lds激光测距传感器进行识别,不会直接将低于清洁机器人自身高度的门槛识别为障碍物),然后清洁机器人基于lds激光雷达规划的可通行区域进行行走,但是清洁机器人走到出口时,清洁机器人会撞上门槛,从而通过清洁机器人的碰撞传感器将该处识别为障碍物,从而继续沿该障碍物进行沿墙,即绕开障碍物进行沿墙行走形成房间初步出口,直至沿墙行走结束,开始走弓字形遍历进行清扫。
27.在确定第二清扫区域过程中,沿墙结束时刻的判断依据是围合达到封闭区域,且达到一定距离或者时间,所以参照图2-3,沿墙达到闭合区域后,会再多走一截。
28.本实施例中,本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法应用于针对清洁机器人进行越障的终端设备,并具体可以由该终端设备中的控制中枢来执行,本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法包括:步骤s10:获取清洁机器人的沿墙坐标点集合,并根据所述沿墙坐标点集合得到已清扫点和障碍物点的初步出口集合;在本实施例中,控制中枢获取清洁机器人在沿墙期间的清扫行走轨迹点,并将该清扫行走轨迹点作为清洁机器人的沿墙坐标点集合,然后在沿墙坐标点集合中提取出被标记为已清扫点和障碍物点的初步出口集合。
29.需要说明的是,沿墙坐标点集合指的是控制中枢记录着清洁机器人普通沿墙期间(即清扫模式)的行走轨迹点的集合;初步出口集合指的是控制中枢在沿墙坐标点集合中先提取出被清洁机器人在沿墙期间第一圈运行中标记为已清扫点(包含有效出口,进入房间时被标记为已清扫点),然后清洁机器人在完成第一圈运行之后继续沿墙运动的期间,前述已清扫点被识别为沿墙障碍物点的集合,其中,沿墙障碍物点包括被标记为此时被清洁机器人标记为障碍物的出口、墙体以及其它位置可能因位置偏差等原因被误标记的障碍物点。
30.因位置偏差等原因被误标记的障碍物点可以理解为临时障碍物和因清洁机器人
的系统误差所标记的障碍物;其中,临时障碍物可以理解为在某处第一次沿墙经过时没有障碍物,第二次沿墙行走经过该处时存在障碍物,一般为可移动的人或者宠物等;因清洁机器人的系统误差所标记的障碍物可以理解为由于清洁机器人的打滑或者清洁机器人每沿墙绕行一圈所产生的定位误差。
31.另外,需要说明的是,如图2所示,图2为本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法一实施例涉及的具体应用流程示意图,其中,曲线指的是清洁机器人在沿墙期间的清扫行走轨迹点的集合,即沿墙坐标点集合(也称集合ao);方框指清洁机器人被困房间,控制中枢需要在沿墙坐标点集合中先提取出清洁机器人沿墙期间已清扫点,清洁机器人再次沿墙经过该已清扫点所形成的运动路线时,识别出阻挡清洁机器人运行的沿墙障碍点的集合,即初步出口集合(也称集合a);当清洁机器人无法沿墙出当前的房间,则认为方框实线部分全部都是障碍物,其出口附近的坐标也一定被标记成了障碍物。
32.在本实施例中,控制中枢通过沿墙坐标点集合获取到初步出口集合,是为了缩小识别有效出口的范围,能初步得到出口,但是可能包括临时障碍物在内。
33.步骤s20:基于所述清洁机器人的清扫过程获取遍历坐标点集合,并在所述遍历坐标点集合中通过所述清洁机器人进行激光传感器识别和碰撞识别确定障碍物点集合;在本实施例中,控制中枢在清洁机器人的清扫过程中以清洁机器人当前所处位置为中心向四周遍历来获取遍历坐标点集合,然后在遍历坐标点集合中通过清洁机器人的激光传感器识别和碰撞识别来标记的障碍物,以确定障碍物点集合。
34.障碍物点集合指的是在清扫过程中通过清洁机器人的lds激光测距传感器识别的障碍物点,和通过碰撞传感器识别的障碍物点的集合,可称为集合b。
35.例如,当清洁机器人被困在厨房(厨房区域地势低于厨房区域外地势)时,由于扫机器人是在内圈沿墙,被误标记为障碍物的有效出口一定也在内圈,即清洁机器人可以触碰;控制中枢以清洁机器人当前所处位置为中心向四周遍历来获取集合bo,并将在集合bo中通过清洁机器人激光识别和碰撞识别的来标记障碍物点,并将被标记的这些障碍物点的位置坐标保存到集合b,即障碍物点集合,仅包括内圈的障碍物。
36.在本实施例中,通过在遍历坐标点集合中通过清洁机器人激光传感器识别和碰撞识别来标记障碍物点以获取障碍物点集合,是为了防止误判为房间外部的障碍物。
37.步骤s30:确定所述初步出口集合和所述障碍物点集合的第一交集,并针对所述第一交集滤除所述激光传感器识别到的障碍物点得到有效出口集合。
38.控制中枢首先确定初步出口集合和障碍物点集合之间的第一交集,并在第一交集中滤除清洁机器人基于激光传感器识别到的障碍物点后,即实体障碍物,最终确定有效出口集合,也可以称为集合c。
39.第一交集指的是所有属于初步出口集合且属于障碍物点集合的障碍物坐标点所组成的集合;障碍物点集合也可以包括激光扫不到的障碍物(例如出口、玻璃墙),但是清洁机器人碰撞后识别出的障碍物的集合b’。
40.集合b’可以理解为清洁机器人的激光传感器识别不到玻璃等透明材质的障碍物,比如,遇到玻璃墙只能通过碰撞才能将其识别为障碍物;而有效出口因为与房间内地面存在高度差,由于清洁机器人的激光传感器位置高于出口地面/门槛,所以不会将出口识别为
障碍物,使得清洁机器人行走到出口时会撞上门槛,从而通过碰撞将门槛识别为障碍物。
41.实体障碍物定不会是有效出口,可以理解为清洁机器人基于激光传感器识别到的障碍物点,比如桌子、椅子、茶几、冰箱、落地空调等之类可以被清洁机器人的激光传感器识别到的实体。
42.在本实施例中,基于集合a和集合b的交集运算可以理解为通过基于集合a和集合b’的交集运算得到的第一交集已经将玻璃墙等排除掉了。
43.在本实施例中,通过在清洁机器人的初步出口集合和障碍物点集合之间交集通过滤除激光传感器识别到的障碍物点得到有效出口集合,是为确定清洁机器人进行越障的有效出口奠定了基础。
44.步骤s40:根据所述有效出口集合的出口坐标点规划运动路径,按照所述运动路径针对所述有效出口集合的有效出口进行越障操作。
45.在本实施例中,控制中枢将有效出口被误标记成障碍物状态替换为已清扫状态之后,即控制中枢将出口附近的障碍物在地图中删掉,然后根据有效出口集合对应的出口坐标点和房间外部的漏扫区可直接计算得到清洁机器人规划的运动路径,再控制清洁机器人针对该运动路径进行越障操作,若多次碰撞未果后,控制中枢则控制清洁机器人进行预设的沿墙操作后,在确定到清洁机器人在有效出口位置附近时,控制中枢确定清洁机器人利用激光传感器检测到机身旁边无障碍物后,再次进行越障操作。
46.需要说明的是,有效出口指的是清洁机器人进行越障的障碍物的位置;运动路径指的是清洁机器人确定有效出口集合所在位置对应的出口坐标点到房间外漏扫区的路径;越障操作是指清洁机器人基于走点对点的运动逻辑越过障碍物前往房间外部的漏扫区的操作;预设的沿墙操作指的是特定操作,即只进行沿墙行走,与获取清洁机器人的沿墙坐标点集合的步骤不同。
47.综上,本发明实现清洁机器人的一种越障逻辑,先根据清洁机器人的沿墙坐标点集合(集合ao)来确定初步出口集合(集合a),再在清扫过程中以清洁机器人为中心向四周遍历确定遍历坐标点集合(集合bo),并在集合bo中提取出通过激光传感器识别和碰撞识别的障碍物点来确定障碍物点集合(集合b),然后确定初步出口集合与障碍物点集合之间的第一交集,并过滤掉激光传感器可以识别的障碍物来识别出有效出口集合(集合c),进而确定有效出口集合对应的出口坐标点的位置,并规划出出口坐标点与房间外漏扫区的路径,即运动路径,最后根据出口坐标点的位置和运动路径进行多次越障尝试。
48.区别于传统的清洁机器人越障方式,本发明通过确定初步出口集合与障碍物点集合之间的第一交集并过滤掉激光传感器可以识别的障碍物来确定有效出口的操作,有效地避免了清洁机器人在一些低洼或玻璃等障碍物环境下不能准确识别有效出口,造成清洁机器人被困且外部环境的漏扫的现象发生,采用本发明可以快速并准确识别进行越障的有效出口,进而提高清洁机器人脱困效率。
49.进一步地,基于本发明清洁机器人越障第一实施例,提出本发明清洁机器人越障第二实施例。
50.在本实施例中,上述步骤s10:获取清洁机器人的沿墙坐标点集合,具体可以包括:步骤s1010:获取所述清洁机器人的划定区域内的沿墙清扫轨迹点,并将所述沿墙清扫轨迹点作为所述沿墙坐标点集合;
在本实施例中,控制中枢记录清洁机器人在划定好的清扫区域内的通过普通沿墙操作确定的沿墙清扫轨迹点,然后将沿墙清扫轨迹点作为清洁机器人的沿墙坐标点集合。
51.步骤s1011:提取所述沿墙坐标点集合中的已清扫点,并在所述已清扫点形成的运动路线,将所述清洁机器人识别的障碍物点作为初步出口集合。
52.在本实施例中,控制中枢提取出清洁机器人在沿墙集合中的已清扫点,(可以理解为清洁机器人从其它区域进入该划定区域内,在该划定区域内进行第一圈沿墙所获取的已清扫点,此时有效出口也被标记为已清扫点),进而在该划定区域内,清洁机器人继续沿墙运动经过该已清扫点形成的运动路线时,控制中枢标记出清洁机器人在该运动路线上被阻挡运行的障碍物点的集合,即初步出口集合;换句话说,初步出口集合中的坐标点是沿墙期间前一时刻被标记为已清扫点,在后的某一时刻再次经过该坐标点附近时,该坐标点被标记为障碍物点,例如,清洁机器人进入房间时沿墙运动经过有效出口的坐标点被标记为已清扫点,进入房间内继续沿墙运动,再次经过有效出口附近时碰撞门槛,从而将有效出口的坐标点标记为障碍物点。
53.在本实施例中,将清洁机器人的沿墙清扫轨迹点的集合作为清洁机器人的沿墙坐标点集合,是为了确定清洁机器人的有效出口的大致范围。
54.进一步地,在另一些可行的实施例中,在上述步骤s30:针对所述第一交集滤除所述激光传感器识别到的障碍物点得到有效出口集合之后,基于lds激光的清洁机器人越障方法还可以包括:步骤a10:将所述有效出口集合对应的出口障碍物状态替换成已清扫状态;控制中枢该有效出口集合对应的出口障碍物状态替换成已经清扫的状态,即将有效出口附近障碍物在地图中删掉。
55.步骤a20:根据所述已清扫状态确定所述有效出口集合对应的所述出口坐标点。
56.在本实施例中,控制中枢确定到有效出口对应的出口障碍物状态替换成已清扫状态时,则可以根据已清扫状态确定所述有效出口集合对应的所述出口坐标点。
57.进一步地,在一些可行的实施例中,在上述步骤s40:按照所述越障运动轨迹针对所述有效出口集合的有效出口进行越障操作之后,基于lds激光的清洁机器人越障方法还可以包括:步骤b10:判断所述清洁机器人执行所述越障操作是否成功;在本实施例中,控制中枢需要判断清洁机器人是否一次完成越障操作,即越障操作是否成功。
58.步骤b20:若否,则获取碰撞指令,并根据所述碰撞指令针对所述有效出口执行碰撞操作。
59.在本实施例中,若控制中枢获取清洁机器人一次完成越障操作,则可以确定清洁机器人越障成功的信息;若控制中枢获取清洁机器人未完成越障操作,则对清洁机器人发出碰撞指令,控制中枢根据碰撞指令让清洁机器人针对有效出口执行多次碰撞来尝试越障。
60.需要说明的是,碰撞指令指的是控制中枢发出清洁机器人对障碍物进行碰撞的信息;碰撞操作指的是让清洁机器人对障碍物进行碰撞来产生震动,并依靠震动来提醒清洁机器人调整尝试越障的方向。
61.例如,清洁机器人在家庭环境清扫时,被困在厨房区域的低洼环境中或者有玻璃等障碍物的环境中,导致清洁机器人无法前往外部环境(比如客厅)进行清扫。清洁机器人第一次尝试越障的时候,在有效出口处可能会由于高度等因素无法一次通过,进而再通过碰撞操作进行多次碰撞来产生震动,然后再根据震动来提醒清洁机器人调整清洁机器人越障方向来尝试越障。
62.进一步地,在另一些可行的实施例中,在上述步骤b20:根据所述碰撞指令针对所述有效出口执行碰撞操作之后,基于lds激光的清洁机器人越障方法还可以包括:步骤c10:执行预设的沿墙操作在本实施例中,控制中枢确定清洁机器人执行碰撞操作依旧无法成功越障后,则确定清洁机器人的沿墙信息,并根据沿墙信息来执行预设的沿墙操作。
63.需要说明的是,在本实施例中的沿墙操作与以沿墙期间清洁机器人行走的轨迹作为坐标集合的操作不一样,沿墙操作指的是清洁机器人进入沿墙的一个特定动作,而不是获取清洁机器人沿墙期间的清扫运动轨迹的操作。
64.例如,清洁机器人在厨房区域的低洼环境中或者有玻璃等障碍物的环境中进行多次碰撞还是无法脱离被困环境时,清洁机器人则根据预设的沿墙操作进行特定的运动。
65.步骤c20:根据所述沿墙操作检测所述清洁机器人是否处于所述有效出口附近;在本实施例中,控制中枢确定清洁机器人进行沿墙操作后,需要检测清洁机器人是否处于有效出口附近。
66.例如,清洁机器人进入沿墙运动时,需要检测清洁机器人目前是否处于在厨房区域的低洼环境或者有玻璃等障碍物环境的有效出口位置附近。
67.步骤c30:若检测到所述清洁机器人处于所述有效出口附近,则确认所述清洁机器人的身旁是否有障碍物。
68.在本实施例中,控制中枢检测清洁机器人当前位置处于有效出口附近后,还需要确认清洁机器人是否满足其自身身旁没有障碍物的条件。
69.例如,控制中枢检测到清洁机器人目前处于逃离在厨房区域的低洼环境或者有玻璃等障碍物环境的有效出口位置附近后,还需要利用激光进一步确认清洁机器人的机身旁边是否有障碍物。
70.进一步地,在一些可行的实施例中,在上述步骤c30:确认所述清洁机器人的身旁是否有障碍物之后,基于lds激光的清洁机器人越障方法还可以包括:步骤d10:若所述清洁机器人的身旁没有所述障碍物,则增加驱动力执行所述越障操作以确保所述清洁机器人越障成功;在本实施例中,控制中枢确定到清洁机器人的机身身旁没有障碍物的信息后,则确定清洁机器人将执行增加驱动力操作来增加轮子的驱动力,从而使得清洁机器人越障成功。
71.例如,当清洁机器人在出口坐标点,即有效出口附近,且激光检测到清洁机器人机身旁边无障碍物的时候,清洁机器人将会增加轮子的驱动力使得清洁机器人从厨房区域的低洼环境中或者有玻璃等障碍物的环境中逃逸出去,即越障成功。
72.步骤d20:若所述清洁机器人的身旁有所述障碍物,则在确定到所述清洁机器人执行所述沿墙操作超过预设时间时,重新执行所述根据所述沿墙坐标点集合得到已清扫点和
障碍物点的初步出口集合的步骤。
73.在本实施例中,控制中枢确定到清洁机器人的机身身旁存在障碍物的信息后,则确定清洁机器人沿墙操作时间超过预设时间后,控制中枢则重新执行根据沿墙坐标点集合得到已清扫点和障碍物点的初步出口集合的步骤。
74.需要说明的是,预设时间指的是重新执行根据所述沿墙坐标点集合得到有效出口的步骤的触发条件,是系统内部已经设置好了的时间间距。
75.例如,当清洁机器人在有效出口附近,但是清洁机器人检测到其机身身旁存在障碍物,即无法完成越障操作,进而清洁机器人则持续沿墙操作15秒后,即沿墙操作时间超过预设时间后;清洁机器人重新在坐标集合ao确定集合a,并且再次在集合bo中获取集合b,然后根据集合a和集合b确定第一交集,最后在第一交集中确定有效出口所处的位置,即重新确定越障的有效出口。其中,预设时间可以是其他任意值,并没有限制其预设时间只能是15秒的固定值。
76.进一步地,在一些可行的实施例中,基于lds激光的清洁机器人越障方法还可以包括:步骤e10:确定所述沿墙坐标点集合和所述遍历坐标点集合的第二交集,并根据所述沿墙坐标点集合和所述第二交集确定外圈沿墙集合;在本实施例中,控制中枢先确定清洁机器人的初步出口集合和遍历坐标点集合的第二交集,第二交集的表现形式为ao∩bo,为内圈墙体的坐标集合,然后根据沿墙坐标点集合ao和沿墙交集ao∩bo确定外圈沿墙集合,也称为a1。
77.需要说明的是,根据沿墙坐标点集合ao和沿墙交集ao∩bo确定外圈沿墙集合的表现形式为:ao
ꢀ‑
(ao∩bo)=a1,a1为进入房间之前外圈沿墙的坐标点集合(即图3中围合区域外的那一段沿墙),a1集合中至少有一个坐标点在有效出口附近。
78.步骤e20:判断所述外圈沿墙集合的坐标点是否与所述出口坐标点相近;在本实施例中,控制中枢需要判断外圈沿墙集合的坐标点是否与有效出口集合对应的出口坐标点相近。
79.步骤e30:若外圈沿墙集合的坐标点与所述出口坐标点相近,则根据所述坐标点确定所述有效出口以进行所述越障操作。
80.在本实施例中,控制中枢若确定到外圈沿墙集合的坐标点与有效出口集合对应的出口坐标点相近,即将集合a1中与集合c中相近的坐标点确定为有效出口后,再进行越障操作。
81.综上,在本实施例中,本发明先确认清洁机器人的有效出口位置,并将有效出口位置的障碍物替换成已清扫状态,再计算出有效出口位置的坐标点与房间外漏扫区的路径,计算出路径后,清洁机器人走点对点的逻辑前往房间外部的漏扫区,在有效出口处可能会由于高度等因素无法一次通过障碍物,进而清洁机器人进入沿墙操作,在确定到清洁机器人在有效出口坐标附近,且激光检测到机身旁边无障碍物;清洁机器人会增加轮子的驱动力,从而使得越障成功,避免了出现外部环境的漏扫现象,提高了清洁机器人脱困的效率。
82.进一步地,本发明还提供一种基于lds激光的清洁机器人越障装置。参照图4,图4为本发明基于lds激光的清洁机器人越障装置模块的示意图。
83.本发明基于lds激光的清洁机器人越障装置包括:
获取模块h01,用于获取清洁机器人的沿墙坐标点集合,并根据所述沿墙坐标点集合得到已清扫点和障碍物点的初步出口集合;遍历模块h02,用于基于所述清洁机器人的清扫过程获取遍历坐标点集合,并在所述遍历坐标点集合中通过所述清洁机器人进行激光传感器识别和碰撞识别确定障碍物点集合;确定模块h03,用于确定所述初步出口集合和所述障碍物点集合的第一交集,并针对所述第一交集滤除所述激光传感器识别到的障碍物点得到有效出口集合;越障模块h04,用于根据所述有效出口集合的出口坐标点规划运动路径,按照所述运动路径针对所述有效出口集合的有效出口进行越障操作。
84.本发明基于lds激光的清洁机器人越障装置的各个功能模块在运行时实现如上所述的本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法的各个实施例的步骤。
85.可选地,越障模块h03,可以包括:判断单元,用于判断所述清洁机器人执行所述越障操作是否成功;碰撞单元,用于若否,则获取碰撞指令,并根据所述碰撞指令针对所述有效出口执行碰撞操作。
86.可选地,越障模块h04,也可以包括:执行单元,用于执行预设的沿墙操作;检测单元,用于根据所述沿墙操作检测所述清洁机器人是否处于所述有效出口附近;确认单元,用于若检测到所述清洁机器人处于所述有效出口附近,则确认所述清洁机器人的身旁是否有障碍物。
87.可选地,越障模块h04,还可以包括:驱动单元,用于若所述清洁机器人的身旁没有所述障碍物,则增加驱动力执行所述越障操作以确保所述清洁机器人越障成功;重新执行单元,用于若所述清洁机器人的身旁有所述障碍物,则在确定到所述清洁机器人执行所述沿墙操作超过预设时间时,重新执行所述根据所述沿墙坐标点集合得到已清扫点和障碍物点的初步出口集合的步骤。
88.可选地,获取模块h01,可以包括:沿墙轨迹获取单元,用于获取所述清洁机器人的划定区域内的沿墙清扫轨迹点,并将所述沿墙清扫轨迹点作为所述沿墙坐标点集合;识别单元,用于提取所述沿墙坐标点集合中的已清扫点,并在所述已清扫点形成的运动路线,将所述清洁机器人识别的障碍物点作为初步出口集合。
89.可选地,确定模块h03,还可以包括:替换单元,用于将所述有效出口集合对应的出口障碍物状态替换成已清扫状态;出口坐标确定单元,用于根据所述已清扫状态确定所述有效出口集合对应的所述出口坐标点。
90.可选地,确定模块h03,还可以包括:第二交集确定单元,用于确定所述沿墙坐标点集合和所述遍历坐标点集合的第二交集,并根据所述沿墙坐标点集合和所述第二交集确定外圈沿墙集合;
判断单元,用于判断所述外圈沿墙集合的坐标点是否与所述出口坐标点相近;操作单元,用于若外圈沿墙集合的坐标点与所述出口坐标点相近,则根据所述坐标点确定所述有效出口以进行所述越障操作。
91.此外,本发明还提供一种终端设备。请参照图5,图5为本发明实施例方案涉及的终端设备的结构示意图。本发明实施例终端设备具体可以是为本地运行清洁机器人越障的设备。
92.如图5所示,本发明实施例终端设备可以包括:处理器1001,例如cpu,通信总线1002,用户接口1003,网络接口1004和存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。
93.存储器1005设置在终端设备主体上,存储器1005上存储有程序,该程序被处理器1001执行时实现相应的操作。存储器1005还用于存储供终端设备使用的参数。存储器1005可以是高速ram存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
94.本领域技术人员可以理解,图5中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
95.如图5所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及终端设备的智能连接程序。
96.在图5所示的终端设备中,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的终端设备的智能连接程序,并执行上述本发明基于lds激光的清洁机器人越障方法的各个实施例的步骤。
97.此外,本发明还提供一种计算机可读存储介质。请参照图6,图6为本发明实施例方案涉及的计算机可读存储介质的结构示意图。
98.本发明还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有基于lds激光的清洁机器人越障程序,基于lds激光的清洁机器人越障程序被处理器执行时实现如上述的基于lds激光的清洁机器人越障方法的步骤。
99.需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
100.上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
101.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上述的一个计算机可读存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
102.以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
再多了解一些

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