扫地机器人的控制方法、设备、系统和存储介质与流程

本发明属于扫地机器人技术领域，具体涉及一种扫地机器人的控制方法、设备、系统和存储介质。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，扫地机器人已经越来越多地进入到居民家庭。这种扫地机器人通常通过机体内的驱动单元驱动设置于底部的行走轮，并在行走过程中进行待清扫表面的清扫工作。

通常情况下，比较常见的扫地机器人的运行模式通常为随机方向清扫模式，该模式是指清扫机器人不采取路径规划，行走时遇到障碍物则随机转过一定角度继续行走清扫。这种模式控制简单，且不需太多高精度的传感器，因此成本较低。但是容易使得一些地方未被清扫到，而另一些地方则被重复清扫，清扫效率较低。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种扫地机器人的控制方法、设备、系统和存储介质，以解决现有技术中扫地机器人覆盖率低，清扫效率低的问题。

针对上述问题，本发明提供了一种扫地机器人的控制方法，包括：

若监测到沿边指令，控制所述扫地机器人沿边清扫，并记录沿边清扫轨迹；

若所述沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断所述闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域；

若所述内部区域为所述目标清扫区域，控制所述扫地机器人按照预设的行走路线，以对所述目标清扫区域进行清扫。

本发明还提供了一种扫地机器人的控制设备，包括存储器和控制器；

所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现如上所述扫地机器人的控制方法的步骤。

进一步地，上述所述的扫地机器人的控制方法中，判断所述闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域，包括：

确定所述内部区域的面积；

若所述内部区域的面积大于预设面积阈值，判断出所述内部区域为所述目标清扫区域；

若所述内部区域的面积小于或等于预设面积阈值，判断出所述内部区域不为所述目标清扫区域。

进一步地，上述所述的扫地机器人的控制方法中，判断所述闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域，包括：

确定所述闭合轨迹的轨迹方向；

若所述轨迹方向与指定方向相同，判断出所述内部区域为所述目标清扫区域；

若所述轨迹方向与指定方向不同，判断出所述内部区域不为所述目标清扫区域。

进一步地，上述所述的扫地机器人的控制方法中，所述指定方向为逆时针方向。

进一步地，上述所述的扫地机器人的控制方法中，若所述沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断所述闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域之前，还包括：

若所述沿边清扫轨迹为不重合轨迹，确定所述沿边清扫轨迹的起始点和所述沿边清扫轨迹的当前点之间的距离；

若所述距离小于或等于预设距离阈值，确定所述沿边清扫轨迹形成闭合轨迹。

进一步地，上述所述的扫地机器人的控制方法中，控制所述扫地机器人按照预设的行走路线，以对所述目标清扫区域进行清扫之前，包括：

控制所述扫地机器人继续沿边清扫，若所述沿边清扫轨迹的当前点位于所述目标清扫区域以外预设范围的外部，控制所述扫地机器人停止沿边清扫；

若所述沿边清扫轨迹的当前点位于所述目标清扫区域以外预设范围的内部，控制所述扫地机器人行走至沿边起始位置后，控制所述扫地机器人停止沿边清扫。

进一步地，上述所述的扫地机器人的控制方法中，对所述目标清扫区域进行清扫之后，还包括：

若全局区域中仍存在未清扫区域，继续监测所述沿边指令，以便对未清扫区域的进行清扫。

本发明还提供了一种扫地机器人的控制系统，包括：

设置在所述扫地机器人中的控制器，用于若监测到沿边指令，控制所述扫地机器人沿边清扫，记录沿边清扫轨迹；

远程控制设备，用于若所述沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断所述闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域；若所述内部区域为所述目标清扫区域，控制所述扫地机器人按照预设的行走路线，以对所述目标清扫区域进行清扫。

本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现如上所述扫地机器人的控制方法的步骤。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本发明的扫地机器人的控制方法、设备、系统和存储介质，若监测到沿边指令，控制扫地机器人沿边清扫，并记录沿边清扫轨迹；若沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域；若该内部区域为目标清扫区域，控制扫地机器人按照预设的行走路线，以对目标清扫区域进行清扫，实现了对当前空间进行最大覆盖率下的清扫，有效减少了漏扫区域，并且避免了重复清扫，提高了清扫效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的扫地机器人的控制方法实施例的流程图；

图2为扫地机器人找边的原理图；

图3为本发明的扫地机器人的控制装置实施例的结构示意图；

图4为本发明的扫地机器人的控制系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

实施例一

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种扫地机器人的控制控制方法。

图1为本发明的扫地机器人的控制方法实施例的流程图，如图1所示，本实施例的扫地机器人的控制方法具体可以包括如下步骤：

100、若监测到沿边指令，控制扫地机器人沿边清扫，并记录沿边清扫轨迹；

通常情况下，某一空间的边缘形成的轮廓是该空间的最大覆盖范围，因此，本实施例中，为了提高扫地机器人的覆盖率，在需要进行清扫时，可以生成沿边指令，这样，若监测到沿边指令，即可控制扫地机器人找边，从而可以沿边清扫，并在清扫过程中，记录沿边清扫轨迹。例如，该沿边清扫轨迹可以由多个轨迹点形成。

在实际应用中，若监测到沿边指令，需要先判断该沿边指令是首次发送，还是非首次发送。若该沿边指令是首次发送，扫地机器人开始移动，并当移动到当前空间的边缘位置进行复位里程计坐标系odom，并启动同时定位与制图(simultaneouslocalizationandmapping，slam)，然后沿边清扫，并记录沿边的清扫轨迹点，形成沿边清扫轨迹。若该沿边指令是非首次发送，则可以直接沿边清扫，并记录沿边的清扫轨迹点，形成沿边清扫轨迹。

本实施例的找边原理如下：

通常情况下，结构光位于扫地机器人的正前方，因结构光有20cm左右盲区，所以能够检测正前方物体。图2为扫地机器人找边的原理图。如图2所示，正前方为方向1，向右侧分别倾斜50度(方向2)、60度(方向3)、70度(方向4)，则检测距离会逐渐加长。利用方向2，方向3，方向4的测量可以避免结构光检测正前方物体的盲区的问题。

例如，正前方方向1的距离为20cm，则方向2的距离为20cm*tan(50)≈23.8cm，方向3的距离为20cm*tan(60)≈34.6cm，方向4的距离为20cm*tan(70)≈54.9cm。

传感器实时监测正前方的数据，对传感器的数据进行滤波处理，距离检测距离障碍物的距离不断减小，当小于20cm时，此时不再检测方向1的距离，检测方向2的数据，当方向2的数据小于盲区20cm时，检测方向3的距离，以此类推。当最大角度方向的数据小于某一个阈值，则标识已经接近物体，需要旋转。

101、若沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域；

本实施例中，在记录沿边清扫轨迹的同时，会判断沿边清扫轨迹是否形成闭合轨迹。具体地，若沿边清扫轨迹为不重合轨迹，确定沿边清扫轨迹的起始点和沿边清扫轨迹的当前点之间的距离；若距离小于或等于预设距离阈值，确定沿边清扫轨迹形成闭合轨迹。其中，预设距离阈值可以根据实际需求设置，通常情况下，某一空间会存在出入口，因此，本实施例中，优选为该出入口的距离作为预设距离阈值，这样，则不必确定沿边清扫轨迹的起始点和沿边清扫轨迹的当前点完全重合也能确认沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，有效减小了判断结果的误差。

在实际应用中，尽管沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，但是由于扫地机器人可能并不是直接从空间的边缘行走，所以在找边过程中，可能会先找到障碍物的边，并沿障碍物的边行走，沿边清扫轨迹也能形成闭合轨迹，但是该闭合轨迹对应的内部区域并不是要清扫的区域，因此，本实施例中，还需要判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域。

具体地，可以通过如下方式判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域：

第一种方式：

由于障碍物通常的占用空间的面积不会很大，因此，本实施例中，可以确定闭合轨迹对应的内部区域的面积，以便利用闭合轨迹对应的内部区域的面积，判断扫地机器人是否是因为绕障行为使得沿边清扫轨迹形成闭合轨迹。若内部区域的面积大于预设面积阈值，判断出内部区域为目标清扫区域；若内部区域的面积小于或等于预设面积阈值，判断出内部区域不为目标清扫区域。其中，该预设面积阈值可以根据实际需求设定，例如，可以设置为1平方米。

第二种方式：

在实际应用中，由于扫地机器人的传感器安装位置的原因，往往会使得扫地机器人在绕障行走时的方向与沿边行走时的方向是相反的，因此，本实施例中，还可以确定闭合轨迹的轨迹方向，并将闭合轨迹的轨迹方向与指定方向进行比对，若闭合轨迹的轨迹方向与指定方向相同，判断出内部区域为目标清扫区域，即不存在绕障行为；若闭合轨迹的轨迹方向与指定方向不同，判断出内部区域不为目标清扫区域，即存在绕障行为，需要清除绕障轨迹，然后重新找边。本实施例中，指定方向优选为逆时针方向。

102、若闭合轨迹对应的内部区域为目标清扫区域，控制扫地机器人按照预设的行走路线，以对目标清扫区域进行清扫。

本实施例中，在确定了闭合轨迹对应的内部区域为目标清扫区域后，说明对目标清扫区域清扫时，能够对当前空间进行最大覆盖率下的清扫，此时，可以对目标清扫区域进行规划，并控制扫地机器人按照预设的行走路线，以对目标清扫区域进行清扫。

例如，可以控制扫地机器人按照弓形路线、回形路线、双z形路线等行走，并在行走过程中对目标清扫区域进行清扫，直到遍历目标清扫区域后，控制扫地机器人停止清扫。

在实际应用中，用户往往会利用扫地机器人对所有房间进行清扫，为了方便用户使用，用户可以直接发送全局清扫指令，这样，扫地机器人则会对所有房间进行逐一进行清扫。因此，本实施例中，直到遍历目标清扫区域后，控制扫地机器人停止清扫后，还可以向扫地机器人发送等待指令，如右沿墙命令旋转或移动扫地机为右沿墙状态指令，并检测是否完成全局清扫，若完成全局清扫，则结束，否则，若未完成全局清扫，即全局区域中仍存在未清扫区域，则继续监测沿边指令，以便按照步骤100-102的步骤对未清扫区域的进行清扫。

本实施例的扫地机器人的控制方法，若监测到沿边指令，控制扫地机器人沿边清扫，并记录沿边清扫轨迹；若沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域；若该内部区域为目标清扫区域，控制扫地机器人按照预设的行走路线，以对目标清扫区域进行清扫，实现了对当前空间进行最大覆盖率下的清扫，有效减少了漏扫区域，并且避免了重复清扫，提高了清扫效率。

在一个具体实现过程中，相邻两个房间通常通过门口相通，如房间a和房间b。若扫地机器人在房间a内确定目标清扫区域时，可能因为门口的原因导致扫地机器人进入房间b，这样，则会先首先确认出房间b的目标清扫区域，而在房间a行走的路线则需要暂时保存，等到由房间b再次进入房间a后才能确认房间a的目标清扫区域，这样往往会导致清扫效率较低。因此，为了解决上述技术问题，本发明还提供了以下技术方案。

具体地，在确定出目标清扫区域后，还可以控制扫地机器人继续沿边清扫，若沿边清扫轨迹的当前点位于目标清扫区域以外预设范围的外部，说明扫地机器人走到门口了，为了防止在确定出目标清扫区域后，无法及时对确定出的目标清扫区域进行清扫，本实施例中，在确定沿边清扫轨迹的当前点位于目标清扫区域以外预设范围的外部时，则控制扫地机器人停止沿边清扫，并返回到确定出的目标清扫区域后，对确定出的目标清扫区域进行清扫。

本实施例中，若沿边清扫轨迹的当前点位于目标清扫区域以外预设范围的内部，说明当前空间为一个封闭空间，即出入口处于关闭状态，此时，可以控制扫地机器人行走至沿边起始位置后，控制扫地机器人停止沿边清扫，并对到确定出的目标清扫区域进行清扫。

需要说明的是，本发明实施例的方法可以由单个设备执行，例如扫地机器人自身、终端或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本发明实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成的方法。

实施例二

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种扫地机器人的控制装置。

图3为本发明的扫地机器人的控制装置实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例的扫地机器人的控制装置可以包括沿边控制模块30、判断模块31和路线控制模块32。

沿边控制模块30，用于若监测到沿边指令，控制扫地机器人沿边清扫，并记录沿边清扫轨迹；

判断模块31，用于若沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域；

具体地，判断模块31还用于若判断出沿边清扫轨迹为不重合轨迹，确定沿边清扫轨迹的起始点和沿边清扫轨迹的当前点之间的距离；若距离小于或等于预设距离阈值，确定沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，进而判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域。

本实施例中，可以确定内部区域的面积；若内部区域的面积大于预设面积阈值，判断出内部区域为目标清扫区域；若内部区域的面积小于或等于预设面积阈值，判断出内部区域不为目标清扫区域。还可以确定闭合轨迹的轨迹方向；若轨迹方向与指定方向相同，判断出内部区域为目标清扫区域；若轨迹方向与指定方向不同，判断出内部区域不为目标清扫区域。其中，指定方向为逆时针方向。

路线控制模块32，用于若内部区域为目标清扫区域，控制扫地机器人按照预设的行走路线，以对目标清扫区域进行清扫，并在检测到全局区域中仍存在未清扫区域，继续监测沿边指令，以便对未清扫区域的进行清扫。

本实施例的扫地机器人的控制装置，若监测到沿边指令，控制扫地机器人沿边清扫，并记录沿边清扫轨迹；若沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域；若该内部区域为目标清扫区域，控制扫地机器人按照预设的行走路线，以对目标清扫区域进行清扫，实现了对当前空间进行最大覆盖率下的清扫，有效减少了漏扫区域，并且避免了重复清扫，提高了清扫效率。

进一步地，上述实施例中，在确定模块确定出内部区域为目标清扫区域后，沿边控制模块30还用于控制扫地机器人继续沿边清扫，若沿边清扫轨迹的当前点位于目标清扫区域以外预设范围的外部，控制扫地机器人停止沿边清扫；若沿边清扫轨迹的当前点位于目标清扫区域以外预设范围的内部，控制扫地机器人行走至沿边起始位置后，控制扫地机器人停止沿边清扫。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，其具体实现方案可以参见前述实施例记载的的方法及方法实施例中的相关说明，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

实施例三

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种扫地机器人的控制系统。

图3为本发明的扫地机器人的控制系统实施例的结构示意图，如图3所示，本实施例的扫地机器人的控制系统可以包括远程控制设备41和设置在扫地机器人中的控制器40。本实施例中的远程控制设备41可以包括服务器411和终端412，控制器40通过服务器411与终端412相连，以实现控制器40和终端412的数据交互。

本实施例中，设置在扫地机器人中的控制器40用于若监测到沿边指令，控制扫地机器人沿边清扫，记录沿边清扫轨迹；远程控制设备41，用于若沿边清扫轨迹形成闭合轨迹，判断闭合轨迹对应的内部区域是否为目标清扫区域；若内部区域为目标清扫区域，控制扫地机器人按照预设的行走路线，以对目标清扫区域进行清扫。

需要说明的是，本实施例中远程控制设备还可以只包括终端，终端与控制器之间可以通过蓝牙、无线保真(wireless-fidelity，wifi)等连接。

实施例四

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种扫地机器人的控制设备。该扫地机器人的控制设备可以包括存储器和控制器，该存储器上存储有计算机程序，计算机程序被控制器执行时实现上述实施例的扫地机器人的控制方法。

实施例五

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种存储介质。

本实施例的存储介质，上存储有计算机程序，计算机程序被控制器执行时实现上述实施例的扫地机器人的控制方法。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明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，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。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。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块33中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模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。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明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。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。