清洁设备和清洁路径、清洁地图生成方法及生成系统与流程

1.本发明涉及清洁设备清洁路径技术领域，特别涉及清洁设备和清洁路径、清洁地图生成方法及生成系统。


背景技术：

2.目前扫地机器人在已生成的地图上能够显示已经清扫的路径，然而随着扫地机器人功能的多样化，扫地+拖地一体机器人的出现，使扫拖路径在地图展示上区别出来十分有必要，因此，需要研发一种能够获区别的清洁路径的清洁设备和清洁路径、清洁地图生成方法及生成系统。


技术实现要素：

3.(一)发明目的
4.本发明的目的是提供一种能够获区别的清洁路径的清洁设备和清洁路径、清洁地图生成方法及生成系统。
5.(二)技术方案
6.为解决上述问题，本发明实施例的第一方面提供了一种清洁设备的清洁路径生成方法，包括：确定所述清洁设备的移动路径；确定所述清洁设备的状态模式；确定所述清洁设备的用水量；基于所述清洁设备的移动路径、所述清洁设备的状态模式和清洁设备的用水量生成所述清洁设备的清洁路径；其中，所述清洁设备的状态模式包括扫地状态模式、拖地状态模式、扫拖状态模式和扫拖空闲状态模式中的一种或多种；所述清洁路径包括与所述清洁设备的状态模式对应的扫地路径、拖地路径、扫拖路径和扫拖空闲路径种的一种或多种。
7.进一步地，所述确定所述清洁设备的移动路径，包括：基于获取的环境数据，生成环境地图；基于从所述环境地图中的一个坐标点移动至下一个坐标点的移动数据，生成所述清洁设备的移动路径。
8.进一步地，所述确定所述清洁设备的状态模式，包括：基于所述清洁设备的扫地模组处于工作状态，且所述清洁设备的拖地模组处于空闲状态，确定所述清洁设备为扫地状态模式。
9.进一步地，所述确定所述清洁设备的工作模式，包括：基于所述清洁设备的拖地模组处于工作状态，且所述清洁设备的拖扫地模组处于空闲状态，确定所述清洁设备为拖地状态模式。
10.进一步地，所述确定所述清洁设备的工作模式，包括：基于所述扫地模组和所述拖地模组均处于工作状态，确定所述清洁设备为扫拖状态模式。
11.进一步地，基于所述扫地模组和所述拖地模组均处于空闲状态，确定所述清洁设备为扫拖空闲状态模式。
12.进一步地，确定所述清洁设备的用水量包括：
13.基于所述清洁设备处于所述扫地状态模式，确定所述清洁设备的用水量；和/或，
14.基于所述清洁设备处于所述拖地状态模式，确定所述清洁设备的用水量；和/或，
15.基于所述清洁设备处于所述扫拖状态模式，确定所述清洁设备的用水量；和/或，
16.基于所述清洁设备处于所述扫拖空闲状态模式，确定所述清洁设备的用水量。
17.进一步地，所述基于所述清洁设备的移动路径、所述清洁设备的状态模式和清洁设备的用水量确定所述清洁设备的清洁路径，包括：
18.基于所述清洁设备处于所述扫地状态模式，所述清洁设备处于所述扫地状态模式下的移动路径和所述清洁设备处于所述扫地状态模式下的用水量，确定所述扫地路径；和/或，
19.基于所述清洁设备处于所述拖地状态模式，所述清洁设备处于所述拖地状态模式下的移动路径和所述清洁设备处于所述拖地状态模式下的用水量，确定所述拖地路径；和/或，
20.基于所述清洁设备处于所述扫拖状态模式，所述清洁设备处于所述扫拖状态模式下的移动路径和所述清洁设备处于所述扫拖状态模式下的用水量，确定所述扫地路径；和/或，
21.基于所述清洁设备处于所述扫拖空闲状态模式，所述清洁设备处于所述扫拖空闲状态模式下的移动路径和所述清洁设备处于所述扫拖空闲状态模式下的用水量，确定所述扫拖空闲路径。
22.本发明实施例的第二方面提供了一种清洁设备的清洁地图生成方法，包括：利用本发明实施例的第一方面提供的任一项所述的清洁设备的清洁路径生成方法，确定清洁路径；获取环境地图；将所述环境地图和所述清洁路径叠加，生成清洁地图。
23.本发明实施例的第三方面提供了一种清洁设备，利用本发明实施例的第二方面提供的所述的清洁设备的清洁地图生成方法，生成清洁地图。
24.本发明实施例的第四方面提供了一种清洁设备清洁地图生成系统；包括：本发明实施例的第三方面提供的所述的清洁设备；终端，用于展示所述清洁设备生成的清洁地图。服务器，分别与所述清洁设备和所述终端信号连接，用于接收和存储所述清洁设备发送的清洁地图，所述服务器还用于将所述清洁地图发送给所述终端。
25.进一步地，所述终端展示的所述清洁地图中的扫地路径为线条状。
26.进一步地，所述终端展示的所述清洁地图中的拖地路径为片状。
27.(三)有益效果
28.本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
29.通过清洁设备获取不同清洁状态模式下的清洁路径，将清洁路径区别展示在环境地图中，便于用户观察并比对实际清洁效果，并让用户更明确的看到扫地机器人在哪里工作，分别实行了何种清洁，便于用户得知有没有漏扫、漏拖、错扫和错拖。
附图说明
30.图1是本发明一实施例中清洁设备的清洁路径生成方法的流程示意图；
31.图2是本发明一实施例中清洁设备的结构示意图；
32.图3是本发明一实施例中清洁设备的结构示意图；
33.图4是本发明一实施例中清洁地图的示意图。
34.附图标记：
35.100：移动平台；101：前向部分；102：后向部分；110：感知系统；111：位置确定装置；112：缓冲器；120：驱动系统；130：能源系统；140：人机交互系统；150：扫地模组；160：拖地模组；161：清洁头；1611：固定区域；1612：活动区域。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
38.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
39.应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述，但这些不应限于这些术语。这些术语仅用来将区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。
40.还需要说明的是，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商品或者装置不仅包括那些要素，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商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
41.图1是本发明一实施例中清洁设备的清洁路径生成方法的流程示意图。
42.本发明第一实施例中，提供了一种清洁设备的清洁路径生成方法，其中，清洁设备可以是真空吸地机器人，也可以是拖地/扫地机器人、也可以是爬窗机器人等等。纯粹是为了展示的需要，本实施例中下面的描述以同时具有扫地和拖地功能的清洁机器人为例进行说明。
43.如图1所示，清洁设备的清洁路径生成方法主要包括：
44.步骤s1，确定清洁设备的移动路径。
45.一些实施例中，基于获取的环境数据，生成环境地图；基于从环境地图中的一个坐标点移动至下一个坐标点的移动数据，生成清洁设备的移动路径。
46.具体的，清洁设备的控制系统通过清洁设备的感知系统110待获取环境数据，该环境数据至少包括清洁范围和清洁环境。清洁环境至少包括待清洁表面数据(例如，是否存在地毯)和清洁环境内的障碍物或参照物(例如，清洁区域内是否存在沙发、冰箱等)。以清洁环境内的障碍物或参照物为参照，确定多个坐标点，例如，以沙发(第一参照物)和座椅(第二参照物)之间的确定多个坐标点，清洁设备能够沿着沙发和座椅之间的多个坐标点，能够
从沙发出发移动至座椅处，利用从一个坐标点移动至下一个坐标点的移动数据生成清洁设备的移动路径，其中，移动数据至少包括移动距离和方向。
47.清洁设备在初次进入待清洁环境后会获取相应的环境数据并生成环境地图，之后每次清洁设备在进行清扫任务时，清洁设备都会获取环境数据，并基于获取的环境数据更新环境地图，清洁设备的移动路径基于最新的环境地图生成。
48.步骤s2，确定清洁设备的状态模式。
49.具体的，清洁设备的控制系统可以通过清洁设备零部件的运行状态或运行数据来确定清洁设备整体的状态模式，清洁设备的状态模式包括扫地状态模式、拖地状态模式、扫拖状态模式和扫拖空闲状态模式中的一种或多种。其中，清洁设备的控制系统通过确定清洁设备的扫地模组150处于工作状态，且清洁设备的拖地模组160处于空闲状态，以确定清洁设备为扫地状态模式；清洁设备的控制系统通过确定清洁设备的拖地模组160处于工作状态，且清洁设备的拖扫地模组150处于空闲状态，以确定清洁设备为拖地状态模式；清洁设备的控制系统通过确定扫地模组150和拖地模组160均处于工作状态，以确定清洁设备为扫拖状态模式；清洁设备的控制系统通过确定扫地模组150和拖地模组160均处于空闲状态，以确定清洁设备为扫拖空闲状态模。
50.步骤s1和步骤s2可以同时进行，也可以先后进行，步骤s1和步骤s2的执行顺序不做限制。
51.步骤s3，确定清洁设备的用水量。
52.具体的，清洁设备的控制系统基于清洁设备处于扫地状态模式，确定清洁设备的用水量；和/或，基于清洁设备处于拖地状态模式，确定清洁设备的用水量；和/或，基于清洁设备处于扫拖状态模式，确定清洁设备的用水量；和/或，基于清洁设备处于扫拖空闲状态模式，确定清洁设备的用水量。清洁设备在扫地模式和扫拖空闲状态模式下的用水量为0；清洁设备在拖地状态模式和扫拖状态模式下的用水量，以水位传感器或预设用水量的指令确定。
53.步骤s4，基于清洁设备的移动路径、清洁设备的状态模式和清洁设备的用水量生成清洁设备的清洁路径；
54.具体的，清洁设备的清洁路径的包含有多种清洁信息：移动路径信息、用水量信息和清洁模式信息。清洁路径包括与清洁设备的状态模式对应的扫地路径、拖地路径、扫拖路径和扫拖空闲路径种的一种或多种。清洁设备的控制系统通过确定清洁设备处于扫地状态模式，清洁设备处于扫地状态模式下的移动路径和清洁设备处于扫地状态模式下的用水量，确定扫地路径；和/或，基于清洁设备处于拖地状态模式，清洁设备处于拖地状态模式下的移动路径和清洁设备处于拖地状态模式下的用水量，确定拖地路径；和/或，基于清洁设备处于扫拖状态模式，清洁设备处于扫拖状态模式下的移动路径和清洁设备处于扫拖状态模式下的用水量，确定扫地路径；和/或，基于清洁设备处于扫拖空闲状态模式，清洁设备处于扫拖空闲状态模式下的移动路径和清洁设备处于扫拖空闲状态模式下的用水量，确定扫拖空闲路径。
55.本发明第二实施例中，提供了一种清洁设备的清洁地图生成方法，主要包括：
56.步骤s1，利用本发明实施例的第一方面提供的任一项的清洁设备的清洁路径生成方法，确定清洁路径。这样设置能够准确体现出此次清洁设备清洁的工作量。
57.具体的，清洁路径由执行清洁任务的清洁设备获取和生成。
58.步骤s2，获取环境地图。
59.具体的，环境地图由清洁设备的执行清洁任务时，基于环境数据生成或更新的环境地图，这样设置能够准确体现出此次清洁设备清洁的范围，例如，屋子内的某一房间门关上了，清洁设备是进入不到关闭的房间内的，关闭的房间没有进行过清扫，用户可以直观知道哪里清扫了，哪里没有进行清扫。
60.步骤s3，将环境地图和清洁路径叠加，生成清洁地图。
61.具体的，以环境地图为底层，在环境地图的上层叠加清洁路径，生成清洁地图。
62.图2是本发明一实施例中清洁设备的结构示意图。
63.图3是本发明一实施例中清洁设备的结构示意图。
64.本发明第三实施例中，如图2
‑
3所示，提供了一种清洁设备，利用本发明实施例的第二方面提供的清洁设备的清洁地图生成方法，生成清洁地图。
65.具体的，清洁设备可以包含移动平台100、感知系统110、控制系统、驱动系统120、清洁模组、能源系统130和人机交互系统140。控制系统可以通过获取移动平台100、感知系统110、驱动系统120、清洁模组、能源系统130和人机交互系统140的运行状态或运行数据来确定清洁设备整体的状态模式。
66.移动平台100可以是自主移动平台100，也可以是非自主移动平台100。自主移动平台100是指移动平台100本身可以根据预料之外的环境输入自动地及适应性地做出操作决策；非自主移动平台100本身不能根据预料之外的环境输入适应性地做出操作决策，但可以执行既定的程序或者按照一定的逻辑运行。相应地，当移动平台100为自主移动平台100时，目标方向可以是自动清洁设备自主决定的；当移动平台100为非自主移动平台100时，目标方向可以是系统或人工设置的。当移动平台100是自主移动平台100时，移动平台100包括前向部分101和后向部分102。
67.感知系统110包括位于移动平台100上方的位置确定装置111、位于移动平台100的前向部分101的缓冲器112、位于移动平台100底部的悬崖传感器和超声传感器(图中未示出)、红外传感器(图中未示出)、磁力计(图中未示出)、加速度计(图中未示出)、陀螺仪(图中未示出)、里程计(图中未示出)等传感装置，向控制系统提供机器的各种位置信息和运动状态信息。
68.位置确定装置111包括但不限于摄像头、激光测距装置(lds)。
69.感知系统110中的各个组件，既可以独立运作，也可以共同运作以更准确的实现目的功能。通过悬崖传感器和超声波传感器对待清洁表面进行识别，以确定待清洁表面的物理特性，包括表面材质、清洁程度等等，并可以结合摄像头、激光测距装置等进行更准确的判定。
70.控制系统设置在移动平台100内的电路主板上，包括与非暂时性存储器，例如硬盘、快闪存储器、随机存取存储器，通信的计算处理器，例如中央处理单元、应用处理器，应用处理器被配置为接收感知系统110传来的多个传感器的感受到的环境信息，根据激光测距装置反馈的障碍物信息等利用定位算法，例如slam，绘制自动清洁设备所在环境中的即时地图，并根据环境信息和环境地图自主决定行驶路径，然后根据自主决定的行驶路径控制驱动系统120进行前进、后退和/或转向等操作。控制系统还可以根据环境信息和环境地
图决定是否启动清洁模组进行清洁操作。
71.移动平台100的前向部分101设置有缓冲器112，在清洁过程中，缓冲器112经由传感器系统，例如红外传感器，检测自动清洁设备的行驶路径中的一或多个事件(或对象)，自动清洁设备可通过由缓冲器112检测到的事件(或对象)，例如障碍物、墙壁，而控制驱动轮组件使自动清洁设备来对所述事件(或对象)做出响应，例如远离障碍物。
72.控制系统可以结合缓冲器112、悬崖传感器和超声传感器、红外传感器、磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等传感装置反馈的距离信息、速度信息综合判断扫地机当前处于何种工作状态，如过门槛，上地毯，位于悬崖处，上方或者下方被卡住，尘盒满，被拿起等等，还会针对不同情况给出具体的下一步动作策略，使得自动清洁设备的工作更加符合主人的要求，有更好的用户体验。进一步地，控制系统能基于slam绘制的即时地图信息规划最为高效合理的清扫路径和清扫方式，大大提高自动清洁设备的清扫效率。
73.一些实施例中，清洁设备获取的环境数据，生成环境地图；清洁设备从环境地图中的一个坐标点移动至下一个坐标点的移动数据，生成清洁设备的移动路径。
74.具体的，控制系统通过感知系统110获取环境数据，该环境数据至少包括清洁范围和清洁环境。清洁环境至少包括地面数据(例如，是否存在地毯)和清洁环境内的障碍物或参照物(例如，清洁区域内是否存在沙发、冰箱等)。以清洁环境内的障碍物或参照物为参照，确定多个坐标点，例如，以沙发(第一参照物)和座椅(第二参照物)之间的确定多个坐标点，清洁设备能够沿着沙发和座椅之间的多个坐标点，能够从沙发出发移动至座椅处，利用从一个坐标点移动至下一个坐标点的移动数据生成清洁设备的移动路径，其中，移动数据至少包括移动距离和方向。
75.清洁设备在初次进入待清洁环境后会获取相应的环境数据并生成环境地图，之后每次清洁设备在进行清扫任务时，清洁设备都会获取环境数据，并基于获取的环境数据更新环境地图，清洁设备的移动路径基于最新的环境地图生成。
76.洁模组包括扫地模组150和拖地模组160。扫地模组150包括滚刷、尘盒、风机、出风口。扫地模组150还可包含具有旋转轴的边刷，旋转轴相对于地面成一定角度，以用于将碎屑移动到清洁模组的滚刷区域中。与地面具有一定干涉的滚刷将地面上的垃圾扫起并卷带到滚刷与尘盒之间的吸尘口前方，然后被风机结构产生并经过尘盒的有吸力的气体吸入尘盒，垃圾被滤网隔离在尘盒内部靠近吸尘口一侧，滤网将吸尘口与出风口完全隔离，经过过滤后的空气通过出风口进入风机。
77.扫地模组150与浮动升降结构连接，其被配置为能够使扫地模组150相对于移动平台100被动式上下移动。具体的，浮动升降结构为平行四边形的四连杆升降结构，配置为在外力作用下被动的使扫地模组150在上升状态和下沉状态间切换。扫地模组150通过设置四连杆浮动升降结构，使扫地模组150相对于移动平台100被动式上下移动。扫地模组150的滚刷远离待清洁表面，即扫地模组150悬空于待清洁表面，此时扫地模组150为空闲状态，需要由空闲状态切换成工作状态时，下降扫地模组150，使扫地模组150的滚刷与待清洁表面产生干涉。当清洁设备在作业过程中遇到障碍物时，可以通过四连杆浮动升降结构轻松的越过障碍物，而避免障碍物对清洁设备的损坏。
78.拖地模组160包括清洁头161、驱动单元。清洁头161用于清洁操作面(例如，地面)的至少一部分，驱动单元用于驱动清洁头161沿着目标面基本上往复运动的，目标面为操作
面的一部分。清洁头161沿待清洁表面做往复运动，清洁头161与待清洁表面的接触面表面设有清洁布或清洁板，通过往复运动与待清洁表面产生高频摩擦，从而去除待清洁表面上的污渍。具体的，清洁头161包括固定区域1611和活动区域1612。其中，固定区域1611位于移动平台100的底部，活动区域1612用于沿着目标面往复运动，以清洁目标面。
79.拖地模组160通过四连杆升降结构活动连接于移动平台100上。其中，四连杆升降结构为平行四边形结构，用于使拖地模组160在上升状态和下沉状态间切换，上升状态为拖地模组160离开操作面，清洁头161远离待清洁表面，即拖地模组160悬空于待清洁表面，此时拖地模组160为空闲状态，需要由空闲状态切换成工作状态时，将拖地模组160降下使拖地模组160与地面接触，当执行完毕拖地任务的时候，将拖地模组160升起使拖地模组160与地面分离，避免清洁设备在被清洁面上自由移动时由于清洁模组的存在而增大阻力。另外，拖地模组160与待清洁表面接触，但是，拖地模组160的驱动单元未驱动清洁头161工作时，此时拖地模组160也为空闲状态。
80.控制系统获取到扫地模组150位于下降状态时，即确定扫地模组150处于工作状态，且拖地模组160位于下降状态，同时驱动单元未驱动清洁头161工作，或者拖地模组160位于上升状态，即确定拖地模组160处于空闲状态，以确定清洁设备为扫地状态模式。
81.控制系统获取到扫地模组150位于下降状态时，即确定扫地模组150处于工作状态，且拖地模组160位于下降状态，同时驱动单元驱动清洁头161工作，即确定拖地模组160处于工作状态，以确定清洁设备为扫拖状态模式。
82.一些实施例中，清洁设备基于清洁设备处于扫地状态模式，确定清洁设备的用水量；和/或，清洁设备基于清洁设备处于拖地状态模式，确定清洁设备的用水量；和/或，清洁设备基于清洁设备处于扫拖状态模式，确定清洁设备的用水量；和/或，清洁设备基于清洁设备处于扫拖空闲状态模式，确定清洁设备的用水量。
83.具体的，清洁设备在扫地模式和扫拖空闲状态模式下的用水量为0；清洁设备在拖地状态模式和扫拖状态模式下的用水量，以水位传感器或预设用水量的指令确定。
84.一些实施例中，清洁设备基于清洁设备处于扫地状态模式，清洁设备处于扫地状态模式下的移动路径和清洁设备处于扫地状态模式下的用水量，确定扫地路径；和/或，清洁设备基于清洁设备处于拖地状态模式，清洁设备处于拖地状态模式下的移动路径和清洁设备处于拖地状态模式下的用水量，确定拖地路径；和/或，清洁设备基于清洁设备处于扫拖状态模式，清洁设备处于扫拖状态模式下的移动路径和清洁设备处于扫拖状态模式下的用水量，确定扫地路径；和/或，清洁设备基于清洁设备处于扫拖空闲状态模式，清洁设备处于扫拖空闲状态模式下的移动路径和清洁设备处于扫拖空闲状态模式下的用水量，确定扫拖空闲路径。
85.本发明第四实施例中，提供了一种清洁设备清洁地图生成系统，主要包括：本发明实施例的第三方面提供的清洁设备，用于展示清洁设备生成清洁地图的终端和服务器。服务器分别与清洁设备和终端信号连接，用于接收和存储清洁设备发送的清洁地图，服务器还用于将清洁地图发送给终端。
86.具体的，清洁设备基于预设的清洁指令，从充电桩出发至清洁初始点，进行清洁任务的同时通过感知系统110获取周围的清洁环境，并生成清洁地图，清洁设备将实时生成的清洁地图传送至远程服务器，该远程服务器存储清洁地图并将其发送至终端，以先显示清
洁地图。其中，终端可以为手机、平板电脑和智能设备。
87.图4是本发明一实施例中清洁地图的示意图。
88.在一些实施例中，如图4所示，清洁路径地图包括扫地路径、拖地路径和扫拖路径中的一种或多种。
89.一些实施例中，终端展示的清洁地图中的扫地路径为线条状。
90.一些实施例中，终端展示的清洁地图中的拖地路径为片状。
91.具体的，拖地路径具有阴影，清洁设备拖地用水量越大，阴影的颜色越深，清洁设备拖地用水量越小，阴影的颜色越浅。
92.以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。