清洁机器人及其控制方法、装置、电子设备、存储介质与流程

文档序号:30349037发布日期:2022-06-08 10:19阅读:131来源:国知局
清洁机器人及其控制方法、装置、电子设备、存储介质与流程

1.本发明涉及机器人控制领域,具体而言涉及一种清洁机器人及其控制方法、装置、电子设备、存储介质。


背景技术:

2.近年来,随着社会经济的发展以及家庭生活水平的提高,家居清洁逐步进入智能化和机器化的时代,应运而生的清洁机器人能够将人们从家居清洁工作中解放出来,有效减轻人们在家居清洁方面的工作负担,缓解人们在进行家居清洁过程中的劳累程度。
3.现有的清洁机器人除了可以对待清洁区域进行清扫之外,还可以对待清洁区域进行拖洗,即清洁机器人可以有扫地模式和拖地模式。若清洁设备以拖地模式进行工作,那么清洁机器人会控制设置于清洁机器人底部的拖布拖擦清洁该区域。
4.但是,在某些场景下不适宜采用拖地模式,例如在地毯区域,地毯被拖布浸湿,可能会导致地毯损坏。但是现有的清洁机器人无法自动停止拖地模式,从而导致清洁机器人工作的可靠性较低。


技术实现要素:

5.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
6.第一方面,本发明实施例提供了一种清洁机器人的控制方法,包括:
7.在所述清洁机器人执行拖擦任务的情况下,获取清洁机器人的检测信息或状态信息;
8.如果所述检测信息或状态信息满足禁拖条件,则控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起。
9.在一些可能的实现方式中,所述清洁机器人的检测信息包括所述清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰角;
10.所述如果所述检测信息满足禁拖条件,则控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起,包括:
11.如果所述俯仰角不为零,则控制所述拖擦组件停止工作,或者控制所述拖擦组件停止工作并抬起。
12.在一些可能的实现方式中,所述清洁机器人的检测信息包括所述清洁机器人检测的障碍物信息,所述障碍物信息包括所述清洁机器人与所述障碍物的距离;
13.所述如果所述检测信息满足禁拖条件,则控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起,包括:
14.如果所述清洁机器人与所述障碍物的距离小于或等于第一预设距离,则控制所述拖擦组件抬起。
15.在一些可能的实现方式中,所述障碍物信息还包括所述障碍物的尺寸;
16.所述控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起之后,还包括:
17.判断所述障碍物的尺寸是否小于或等于预设尺寸,若是,则控制所述清洁机器人的清扫组件下降并工作,以对清除所述障碍物;若否,则控制所述清洁机器人绕过所述障碍物。
18.在一些可能的实现方式中,所述控制所述清洁机器人的清扫组件下降并工作,以对清除所述障碍物之后,还包括:
19.控制所述清洁机器人调头返回至所述拖擦组件抬升时的位置;
20.控制所述清扫组件上升并使所述拖擦组件下降,以继续拖擦待清洁区域。
21.在一些可能的实现方式中,所述控制所述清洁机器人绕过所述障碍物之后,还包括:
22.控制所述拖擦组件下降,以继续拖擦待清洁区域。
23.在一些可能的实现方式中,所述清洁机器人的检测信息包括所述清洁机器人的当前行进路径信息;
24.所述如果所述检测信息满足禁拖条件,则控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起,包括:
25.如果所述当前行进路径信息为所述清洁机器人由一个待清洁子区域进入另一个待清洁子区域,则控制所述清洁机器人的拖擦组件抬起,所述待清洁区域包括若干个待清洁子区域。
26.在一些可能的实现方式中,所述拖擦组件包括拖擦滚刷,所述清洁机器人的检测信息包括所述清洁机器人检测的地面介质信息;
27.所述如果所述检测信息满足禁拖条件,则控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起,包括:
28.如果所述地面介质信息与禁拖物介质信息不匹配,则获取所述拖擦滚刷的电流值;
29.如果所述拖擦滚刷的电流值大于或等于预设电流值,且持续时长大于或等于第一预设时长,则控制所述拖擦滚刷抬起。
30.在一些可能的实现方式中,所述控制所述清洁机器人的拖擦组件抬起之后,还包括:
31.获取所述拖擦滚刷抬起后的电流值;
32.如果所述拖擦滚刷抬起后的电流值大于或等于所述预设电流值,且持续时长大于或等于第二预设时长,则控制所述清洁机器人的报警装置报警;
33.如果所述拖擦滚刷抬起后的电流值小于所述预设电流值,则在第三预设时长后,控制所述拖擦滚刷下降并获取所述拖擦滚刷下降后的电流值,如果所述拖擦滚刷下降后的电流值大于或等于所述预设电流值,则控制所述拖擦滚刷重复上述升降的步骤,直至所述拖擦滚刷下降后的电流值小于所述预设电流值为止。
34.在一些可能的实现方式中,所述清洁机器人的状态信息包括所述清洁机器人当前的行进模式;
35.所述如果所述检测信息满足禁拖条件,则控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工
作和/或抬起,包括:
36.如果所述行进模式为脱困模式,则控制所述拖擦组件抬起。
37.在一些可能的实现方式中,所述控制所述清洁机器人的拖擦组件抬起之后,还包括:
38.如果所述清洁机器人脱困动作结束,则获取所述清洁机器人的实时位置;
39.确定所述实时位置与所述拖擦组件抬起时的位置之间的距离;
40.如果所述实时位置与所述拖擦组件抬起时的位置之间的距离大于或等于第二预设距离,则控制所述拖擦组件下降。
41.第二方面,本发明实施例提供了一种清洁机器人的控制装置,其特征在于,包括:
42.获取模块,用于在所述清洁机器人执行拖擦任务的情况下,获取清洁机器人的检测信息或状态信息;
43.判断模块,用于如果所述检测信息或状态信息满足禁拖条件,则控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起。
44.第三方面,本发明实施例提供了一种清洁机器人,包括行走组件、拖擦组件及控制器;
45.所述控制器,所述控制器被配置为执行第一方面任一所述的清洁机器人的控制方法。
46.第四方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器用于存放至少一可执行指令,所述可执行指令使所述处理器执行第一方面任一所述的清洁机器人的控制方法的步骤。
47.第五方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器调用和执行时实现第一方面任一所述的清洁机器人的控制方法的步骤。
48.根据本发明实施例所提供的一种清洁机器人及其控制方法、装置、电子设备、存储介质,该控制方法首先获取清洁机器人的检测信息或状态信息;如果所述检测信息或状态信息满足禁拖条件,则控制所述清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起。由此该方法能够在在某些场景下不适宜采用拖地模式,自动停止拖地模式,从而提高清洁机器人工作的可靠性。
附图说明
49.本发明的下列附图在此作为本发明实施例的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。
50.附图中:
51.图1为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人的仰视图;
52.图2为根据本发明的另一个可选实施例的清洁机器人的仰视图;
53.图3为根据本发明的一个可选实施例的拖擦组件抬起且清扫组件下降的状态图;
54.图4为根据本发明的一个可选实施例的拖擦组件下降且清扫组件上升的状态图;
55.图5为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人正常行进的状态图;
56.图6为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人越障的状态图;
57.图7为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人的控制方法的流程图;
58.图8为根据本发明的一个可选实施例在控制清洁机器人的拖擦组件停止抬起之后的流程图;
59.图9为步骤s402之后的流程图;
60.图10为步骤s302的流程图;
61.图11为步骤s1002之后的流程图;
62.图12为根据本发明的另一个可选实施例在控制清洁机器人的拖擦组件抬起之后的流程图。
63.图13为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人的控制装置的结构图。
具体实施方式
64.在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
65.应予以注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例,而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
66.现在,将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而,这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是,提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。
67.本技术提供的清洁机器人的控制方法可以应用于清洁机器人中,为了清楚描述本发明的清洁机器人的控制方法,下面首先对本发明的第三方面提供的清洁机器人进行详细阐述。
68.如图1至图4所示,清洁机器人包括但不限于包括行走组件4、拖擦组件及控制器,控制器被配置为执行清洁机器人的控制方法。
69.在一些可实现的方式中,清洁机器人还包括本体1、清扫组件3、感测组件及其他相关部件。清洁机器人可为扫地机器人、智能机器人、移动机器人、自动扫地机、智能吸尘器等,是智能家用电器的一种,能完成清扫、吸尘及拖地等清洁工作。具体地,清洁机器人按照一定的设定规则自行在房间内完成地面清洁工作。
70.其中,如图1和图2所示,本实施例清洁机器人中的本体1整体呈扁圆柱形结构:底盘102为圆形,罩体101的顶部面板为圆形,罩体101的侧部面板自圆形的顶部面板的周缘向下延伸形成外圆周侧壁,侧部面板也可开设有多个凹槽、开口等。当清洁机器人进行移动(移动包括前进、后退、转向、以及旋转中的至少一种组合)时,扁圆柱形结构的本体1具有更好的环境适应性,例如,在移动时会减少与周边物件(例如家具、墙壁等)发生碰撞的几率或者减少碰撞的强度以减轻对清洁机器人本身和周边物件的损伤,更有利于转向或旋转。但
并不以此为限,在其他实施例中,本体1还可以采用例如为矩形体结构、三角柱结构、或半椭圆柱结构(也可称为d字型结构)等。
71.如图1和图2所示,行走组件4为与清洁机器人的移动相关的部件,行走单元包括驱动轮401和万向轮402,万向轮402和驱动轮401配合实现清洁机器人的转向和移动,在清洁机器人底部左右两边各设置一个驱动轮401,万向轮 402设置在清洁机器人的底面的中心线上。其中,每一驱动轮401上设有驱动轮 401电机,在驱动轮401电机的带动下,驱动轮401转动。驱动轮401转动后,带动清洁机器人移动。通过控制左右驱动轮401的转速差,可控清洁机器人的转向角度。
72.清洁机器人还配置有喷洒组件,用于向拖擦组件喷洒清洁液。喷洒组件可包括储存箱、输送泵以及喷流件。储存箱用于储存清洁流体。储存箱可以是规整的六面体结构(例如长方体结构、截面呈梯形的棱台等)、圆筒结构或其他类似的结构,但并不以此为限,储存箱可根据本体1的结构和/或底盘102的布局设计而采用其他类型的结构。输送泵能够将清洁液及时足量的输送至喷流件,再由喷流件喷洒至拖擦组件上。
73.如图1和图2所示,拖擦组件用于对待清洁区域进行拖地清洁,设置在清洁机器人主体的底部。拖擦组件的数量可以是一个或多个。拖擦组件可采用拖擦滚刷的结构,也可采用振动拖布2的结构。具体地,拖擦滚刷包括拖擦辊6 及能够驱动拖擦辊6转动的转动电机,在清洁机器人进行拖擦作业时,利用转动电机驱动拖擦辊6转动来对待清洁区域进行拖擦。振动拖布2包括振动电机及与振动部件连接的拖布2,在清洁机器人进行拖擦作业时,利用振动电机驱动拖布2往复移动来对待清洁区域进行拖擦。在一些可实现的方式中,在拖擦辊6 转动或拖擦布振动前,可由喷流件向拖擦辊6或拖布2喷洒清洁流体。
74.如图3所示,拖擦组件还包括用于控制拖擦辊6或者拖布2上下运动的升降机构。在清洁机器人进行拖擦作业时,通过升降机构带动拖擦辊6或者拖布2 下降,使拖擦滚刷或者拖擦布与待清洁区域相接触,然后通过旋转的拖擦辊6 或者振动的拖布2进行拖擦。而在结束拖擦作业或者遇到不适宜进行拖擦的区域时,例如在地毯区域或遇到较大的障碍等,通过升降机构带动拖擦辊6或者拖布2上升,从而避免拖擦辊6或者拖布2对上述区域进行拖擦。其中,升降机构可采用现有的能够实现升降的结构均可,本实施例不做严格限定。
75.如图4所示,清扫组件3可至少包括清扫滚刷和吸尘结构,清扫滚刷可包括转盘301、设置在转盘301上的毛刷302以及驱动转盘301转动的驱动马达,在清洁机器人主体的下部设有吸尘口。在实际应用中,驱动马达用于驱动转盘 301及其上的刷齿转动以进行清扫工作。吸尘结构可包括集尘盒、吸尘风机和相应的通道,吸尘风机具有进风口和出风口,吸尘风机的进风口通过进风通道与集尘盒连通,吸尘风机的出风口与排风通道连通。在实际应用中,由吸尘风机中的风机马达驱动风扇旋转,以使得掺杂有垃圾的气流进入集尘盒内,气流中的垃圾经集尘盒内的滤网过滤后存留在集尘盒内,过滤后的气流由由吸尘风机的出风口经由排风通道而排出清洁机器人的外部。
76.清扫组件3还包括用于控制转盘301上下运动的升降机构。在清洁机器人进行清扫作业时,通过升降机构带动转盘301下降,使毛刷302与待清洁区域相接触,然后通过旋转的毛刷302进行清扫,再由吸尘风机将杂物吸收至集尘盒内。而在结束清扫作业或者遇到不适宜进行清扫的区域时,例如遇到较大的障碍等,通过升降机构带动转盘301上升,从而避免毛刷302对上述区域进行清扫。其中,升降机构可采用现有的能够实现升降的结构均可,本
实施例不做严格限定。
77.可以理解的是,拖擦组件和清扫组件3不能同时处于下降状态,也就是说拖擦组件与待清洁区域的表面接触的时候,清扫组件3不能与待清洁区域的表面接触,即拖擦作业与清扫作业不能同时进行。拖擦组件和清扫组件3可以同时处于上升状态,也就是说清扫组件3机拖擦组件均不与带清洁区域的表面接触,即清洁机器人既不进行拖擦作业也不进行清扫作业。
78.感测组件可包括多种不同用途的各类传感器,这些传感器包括但不限于测距传感器7、悬崖传感器、跌落传感器、碰撞检测传感器、地面介质检测传感器等中的任一或多个组合。
79.测距传感器7既可以检测清洁机器人的底盘102相对于待清洁区域表面的俯仰角,也可检测清洁机器人与周边物体之间的距离变化。
80.具体地,在一种可实现的方式中,测距传感器7可采用红外测距传感器7,红外测距传感器7可设置在清洁机器人的底盘102边缘,红外测距传感器7具有红外信号发射器和红外信号接收器。利用红外信号发射器发射出一束红外光,在照射到待清洁区域的表面形成反射,如图5所示,如果反射的红外光再被红外信号接收器接收,则可确定清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰角为零,也就是说清洁机器人的底盘102与待清洁区域的表面相平行。如图6所示,如果反射的红外光不被红外信号接收器接收,则可确定清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰角不为零,也就是说清洁机器人的底盘102与待清洁区域的表面不平行。
81.红外测距传感器7还可设置在清洁机器人的防撞组件或本体1的侧壁上,用于在清洁机器人在行进时,测距传感器7能够检测到清洁机器人与清洁环境中其他物体的距离变化。红外测距传感器7具有红外信号发射器和红外信号接收器。利用红外信号发射器发射出一束红外光,在照射到待清洁区域的表面形成反射,根据红外线发射与接收的时间差数据,计算得出清洁机器人与物体之间的距离。
82.上述实现方式中的测距传感器7还可采用tof(time of flight,飞行时间技术)传感器,也可采用超声测距传感器7,其具体感测原理与红外测距传感器7 相同,不再赘述。
83.碰撞检测传感器设置于本体1上且与保险杠相关联,主要包括光线发射器、光线接收器以及位于光线发射器和光线接收器之间的碰撞伸缩杆,在正常状态下,碰撞伸缩杆处于初始位置,光线发射器和光线接收器之间光路畅通,当清洁机器人躲闪不及而碰撞到障碍物时,位于清洁机器人前部的保险杠将受到障碍物的冲击而相本体1内陷,此时,位于保险杠内侧的碰撞伸缩杆经受力后收缩并阻挡在光线发射器和光线接收器之间,光线发射器和光线接收器之间的光路被切断,碰撞检测传感器发出碰撞信号。
84.悬崖传感器设置于本体1的底部。在某些实施例中,悬崖传感器的数量为多个,例如为四个,分别设置于本体1底部的前端,用于向地面发射感知信号并利用反射而接收的信号来感知悬崖。悬崖传感器还称为悬空传感器,悬崖传感器是主要利用多种形态的光传感器,在某些实施例中,悬崖传感器可采用红外线传感器,具有红外信号发射器和红外信号接收器,如此,可通过发射红外光线和接收反射的红外光线来感知悬崖,更进一步地,能够分析悬崖的深度。
85.地面介质检测传感器可以包括但不限于视觉传感器、激光传感器、超声传感器、红
外传感器、摄像机或深度相机等,该地面介质检测传感器用于检测地面介质的类型,其能够分辨出地面介质的类型,并将检测结果发送给控制器。以清洁机器人在正常作业状态下行进的方向为前方,地面介质检测传感器通常设置清洁机器人的前端或者底端,以便能及时获知前方或当前位置的地面介质。
86.当然,在某些实施例中,传感装置还可包括其他传感器,例如,磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等。
87.控制器设置在本体1内的电路主板上,包括存储器(例如硬盘、快闪存储器、随机存取存储器)和处理器(例如中央处理单元、应用处理器)等。处理器根据感知系统中的激光测距装置反馈的物体信息利用定位算法(例如slam)来绘制清洁机器人所在环境中的即时地图,从而基于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,大大提高机器人的清扫效率。并且,结合感知系统中的其他传感器(例如测距传感器7、悬崖传感器、跌落传感器、碰撞检测传感器、磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等)反馈的距离信息、速度信息、姿态信息等综合判断扫地机当前处于何种工作状态,从而能针对不同情况给出具体的下一步动作策略,向清洁机器人发出相应的控制指令。
88.进一步地,清洁机器人上还设有用于与外部设备进行有线或无线通信的通信单元。其可以接入基于通信标准的无线网络,如wifi,2g或3g,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信单元经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,通信单元还包括近场通信(nfc)模块,以促进短程通信。例如,在nfc模块可基于射频识别(rfid) 技术,红外数据协会(irda)技术,超宽带(uwb)技术,蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
89.供电装置用于向其他用电装置供电。在实际的实施方式中,供电装置包括可充电电池(组),例如可采用常规的镍氢(nimh)电池,经济可靠,或者,供电装置也可采用其他合适的可充电电池(组),例如锂电池,相比于镍氢电池,锂电池的尺寸比能量比镍氢电池更高,且锂电池无记忆效应,可随用随充,便利性大大提高。可充电电池(组)安装在底盘102的电池凹槽中,该电池凹槽的大小可以根据所安装的电池(组)来定制。可充电电池(组)可以通过常规的方式安装在电池凹槽中,例如弹簧闩。电池凹槽可被电池盖板封闭,电池盖板可以通过常规方式固定到底盘102,例如螺丝。可充电电池(组)可连接有充电控制电路、电池充电温度检测电路以及电池欠压监测电路,充电控制电路、电池充电温度检测电路、以及电池欠压监测电路再与控制系统相连。清洁机器人通过设置在本体1 侧部或者底部的充电电极与充电座连接进行充电。
90.下面通过本发明第一方面的一种清洁机器人的控制方法详细介绍,如图7 所示,本发明实施例提供了一种清洁机器人的控制方法,包括:
91.步骤s701:在清洁机器人执行拖擦任务的情况下,获取清洁机器人的检测信息或状态信息。
92.在清洁机器人执行拖擦任务时,也就是清洁机器人进入拖擦的工作状态,控制器控制拖擦组件的升降机构带动拖擦辊6或拖布2下降至与待清洁表面相接触的位置,再由转动电机带动拖擦辊6的转动或振动电机带动拖布2振动,从而对待清洁区域进行拖擦。
93.其中,清洁机器人的检测信息包括但不限于清洁机器人检测到的障碍物信息、当前行进路径信息、地面介质信息及位姿信息(如清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰
角)等。清洁机器人的检测信息可由上述实施例中的清洁机器人的感知组件进行检测获得。
94.清洁机器人的状态信息包括但不限于清洁机器人的行进模式,行进模式包括但不限于正常行进模式及脱困模式,控制器基于设定条件使清洁机器人在正常行进模式及脱困模式中进行切换,以使清洁机器人能够正常行进而不被困住。
95.由于清洁机器人的工作环境较为复杂,在某些区域可能被困住,判断清洁机器人是否被困住可以采用以下判断条件:检测清洁机器人在同一区域所处的时长,如果所处时长超过预设时长,则可确定清洁机器人被困住,其中,该预设的时长可以为10分钟,该判断条件可以有效避免清洁机器人长时间在该区域被困导致浪费时间和电源的情形。在确定清洁机器人脱困成功后,可切换至正常行进模式。
96.步骤s702:如果检测信息或状态信息满足禁拖条件,则控制清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起。
97.禁拖条件可以在清洁机器人出厂前由厂家进行设置,也可以由用户自行设置,本实施例不做严格限定。
98.在检测信息或状态信息满足禁拖条件的情况下,控制清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起。由此该方法能够在在某些场景下不适宜采用拖地模式,自动停止拖地模式,从而提高清洁机器人工作的可靠性。
99.由于清洁机器人的工作环境较为复杂,清洁机器人在清洁作业时,可能遇到不同的情况,下面针对不同的情况来对清洁机器人的控制方法进行详细阐述。
100.第一种情况:清洁机器人的检测信息包括清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰角。在本实施例中,通过设置在底盘102边缘的测距传感器7检测清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰角是否为零即可,而不用检测具体的俯仰角度。测距传感器7可采用红外测距传感器7、超声波测距传感器7或者tof 传感器。示例性的,测距传感器7为红外测距传感器7,红外测距传感器7具有红外信号发射器和红外信号接收器。利用红外信号发射器发射出一束红外光,在照射到待清洁区域的表面形成反射,如图5所示,如果反射的红外光再被红外信号接收器接收,则可确定清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰角为零,也就是说清洁机器人的底盘102与待清洁区域的表面相平行。如图6所示,如果反射的红外光不被红外信号接收器接收,则可确定清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰角不为零,也就是说清洁机器人的底盘102与待清洁区域的表面不平行。当然,也可通过上述实施例中的悬崖传感器、地面介质检测传感器来检测清洁机器人相对于待清洁区域表面的俯仰角。
101.上述实施例中的步骤s302具体包括:
102.如果俯仰角不为零,则控制拖擦组件停止工作,或者控制拖擦组件停止工作并抬起。
103.在清洁机器人进行拖擦作业时,如果俯仰角不为零,也就是说清洁机器人的底盘102与待清洁区域的表面不平行,这样有可能是清洁机器人由硬质地板向地毯行进或者清洁机器人通过门槛等障碍物8,控制器控制拖擦组件停止工作,也就是控制拖擦组件的转动电机停止转动或者振动电机停止振动。
104.进一步地,为了避免拖擦组件淋湿地毯,或者障碍物8对拖擦组件造成刮擦而导致拖擦组件上的清洁液滴落或者损坏拖擦组件,控制器控制拖擦组件停止工作并抬起。具体而言,控制器控制擦组件的转动电机停止转动或者振动电机停止振动,并且通过拖擦组件
的升降机构带动拖擦辊6或拖布2上升,以对地毯或障碍物进行避让。
105.第二种情况:清洁机器人的检测信息包括清洁机器人检测的障碍物信息,障碍物信息包括清洁机器人与障碍物的距离。
106.在本实施例中,障碍物为具有一定尺寸的污渍或者颗粒物。清洁机器人与障碍物的距离可通过上述实施例中设置在防撞组件或本体1侧壁的测距传感器7 进行检测。测距传感器7可采用红外测距传感器7、超声波测距传感器7或者 tof传感器。示例性的,测距传感器7为红外测距传感器7,红外测距传感器7 具有红外信号发射器和红外信号接收器。利用红外信号发射器发射出一束红外光,在照射到待清洁区域的表面形成反射,根据红外线发射与接收的时间差数据,计算得出清洁机器人与物体之间的距离。
107.上述实施例中的步骤s302具体包括:
108.如果清洁机器人与障碍物的距离小于或等于第一预设距离,则控制拖擦组件抬起。
109.其中,第一预设距离可以在清洁机器人出厂前进行设置。在清洁机器人进行拖擦作业时,如果清洁机器人与障碍物的距离小于或等于第一预设距离,也就是清洁机器人距离障碍物较近的情况下,控制拖擦组件抬起,从而避免拖擦组件无法清理障碍物或者障碍物较大而对拖擦组件造成干涉,影响拖擦作业。
110.在具体应用中,针对不同障碍物的尺寸,清洁机器人在抬起擦拖组件后采用不同的策略,下面进行详细阐述。
111.具体地,障碍物信息还包括障碍物的尺寸。
112.障碍物的尺寸通过清洁机器人上配置的摄像头采集的图像获得。具体地,在运动过程中,摄像头会不断拍得清洁机器人前方视野的环境图像。清洁机器人可以利用自身预设的图像分析算法对环境图像进行分析,从而确定障碍物的尺寸信息。
113.另一种可选地方式,障碍物的尺寸通过清洁机器人上配置的激光传感器,激光传感器具体可以包括发射器和接收器。可选地,接收器可以为深度相机或者ccd相机。发射器在机器人的运动过程中会不断发射激光信号。当发射器发射的激光信号照射到障碍物时,接收器可以采集激光照射后得到的图像。根据采集到的图像确定出对应于此障碍物的点云数据,此点云数据包括障碍物物体表面的各点在三维空间中的坐标信息。根据此点云信息即可勾勒出障碍物的轮廓,也即是确定出障碍物的尺寸信息。
114.可选地,上述的激光传感器发射的激光可以是线激光或者面激光。同时,根据实际需求的不同,尺寸信息可以包括障碍物的高度和/或宽度。需要说明的有,当尺寸信息只包括障碍物的高度时,清洁机器人只需沿直线行走,并且按照上述两种方式中的任意一种确定出障碍物的高度。当尺寸信息中包括障碍物的宽度时,此时,清洁机器人在沿直线行走的同时还需要不断地左右小幅度旋转,以使激光传感器能够得到一个较宽视野范围内的数据,从而计算出障碍物的宽度。
115.如图8所示,在控制清洁机器人的拖擦组件停止抬起之后,还具体包括:
116.步骤s801:判断障碍物的尺寸是否小于或等于预设尺寸,若是,则执行步骤s802;若否,则执行步骤s803。
117.预设尺寸可根据清洁机器人的清扫能力进行设计,如果清洁机器人的清扫能力较强,则预设尺寸可以设置的较大;如果清洁机器人的清扫能力较弱,则预设尺寸可以设置的
较小。
118.步骤s802:控制清洁机器人的清扫组件3下降并工作,以对清除障碍物。
119.在障碍物的尺寸小于或等于预设尺寸的情况下,控制器控制清扫组件3的升降机构带动转盘301下降,以使毛刷302与待清洁区域的表面接触,然后由驱动马达驱动转盘301旋转,将障碍物清扫至吸尘口处,再由吸尘风机将杂物吸收至集尘盒内,以对障碍物进行清除,从而提高清洁效果。
120.示例性的,假设障碍物的尺寸为高度为0.5cm,宽度为0.2cm,预设尺寸为高度为1cm,宽度为1cm,由此障碍物的尺寸小于预设尺寸,控制器控制清扫组件3的升降机构带动转盘301下降,以使毛刷302与待清洁区域的表面接触,然后由驱动马达驱动转盘301旋转,将障碍物清扫至吸尘口处,再由吸尘风机将杂物吸收至集尘盒内。
121.步骤s803:控制清洁机器人绕过障碍物。
122.如果障碍物的尺寸大于预设尺寸,表明此障碍物的尺寸已经超越了清扫组件3的清扫能力及清洁机器人的越障能力,清洁机器人强行跨域障碍物,则很容易产生越障困难,甚至卡死在障碍物的情况,因此此时,则确定清洁机器人需要避开此障碍物,从而避免出现上述越障困难、卡死的情况,使其能够顺利通过障碍物,顺利完成任务。其中,避开障碍物的运动路径可以由清洁机器人配置的路径规划算法得到。并且在规划路径时,算法还可以考虑障碍物的宽度,以保证规划出的运动路径具有最佳的避障效果,即既能够避开障碍物又是最短的运动路径。
123.示例性的,假设障碍物的尺寸为高度为5cm,宽度为5cm,预设尺寸为高度为1cm,宽度为1cm,由此障碍物的尺寸大于预设尺寸,控制器控制控制清洁机器人绕过障碍物。
124.为了对待清洁区域的全面清洁,如图9所示,上述实施例中步骤s402之后,还包括:
125.步骤s901:控制清洁机器人调头返回至拖擦组件抬升时的位置。
126.在清扫件将障碍物清除之后,清洁机器人返回至拖擦组件抬升时的位置,这样清洁机器人能够对没有进行拖擦的区域重新拖擦,以保证对待清洁区域全面拖擦,提高清洁效果。
127.步骤s902:控制清扫组件3上升并使拖擦组件下降,以继续拖擦待清洁区域。
128.在清洁机器人返回至拖擦组件抬升时的位置后,控制器控制清扫组件3上升,并控制拖擦组件下降,从而对由障碍物的阻碍而没有进行拖擦的区域重新进行拖擦。
129.而针对障碍物较大而避开障碍物的情况,上述实施例中步骤s403之后,还包括:控制拖擦组件下降,以继续拖擦待清洁区域。
130.在清洁机器人绕过障碍物后,控制器控制拖擦组件下降,从而在待清洁区域内继续进行拖擦作业,以完成拖扫任务。
131.第三种情况:清洁机器人的检测信息包括清洁机器人的当前行进路径信息。
132.利用上述实施例中感知组件的各类传感器可确定清洁机器人的实时位置,通过清洁机器人的实时位置的改变,从而可得到清洁机器人的当前行进路径信息,
133.上述实施例中的步骤s302具体包括:
134.如果当前行进路径信息为清洁机器人由一个待清洁子区域进入另一个待清洁子区域,则控制清洁机器人的拖擦组件抬起,待清洁区域包括若干个待清洁子区域。
135.待清洁区域可以为家庭空间、家庭空间的一个房间单元、一个房间单元的部分区
域、大型场所或者大型场所的部分区域等任一个待清洁的区域。
136.在一种可能的实现方式中,在本步骤之前,清洁机器人获取用于表示待清洁区域或的地图,并存储该区域地图;清洁机器人在执行本步骤时,直接获取已存储的该区域地图。其中,清洁机器人可以将该区域地图存储到存储器上。
137.其中,清洁机器人获取待清洁区域地图的方式有以下四种实现方式。对于第一种实现方式,清洁机器人可以通过清洁机器人上安装的激光雷达、惯性测量单元、碰撞传感器及视觉传感器中的一种或几种对待清洁区域进行探测,得到待清洁区域地图。
138.对于第二种实现方式,清洁机器人对该待清洁区域的边缘进行清洁,根据边缘部分的清洁轨迹,得到待清洁区域地图。
139.对于第三种实现方式,服务器中存储区域地图,清洁机器人从服务器中获取该区域地图。具体地,清洁机器人向服务器发送获取请求,该获取请求携带该待清洁区域的区域标识;服务器接收该获取请求,根据该区域标识,获取待清洁区域地图,向清洁机器人发送该区域地图;清洁机器人接收该区域地图。其中,该区域标识可以为该待清洁区域的地址等。
140.对于第四种实现方式,用户通过终端直接将待清洁区域的区域地图输入给清洁机器人。清洁机器人收终端输入的该待清洁区域的地图。
141.可以理解的是,清洁机器人可以通过上述四种实现方式中的任一种实现方式获取待清洁区域的区域地图。清洁机器人还可以通过上述四种实现方式中的多种实现方式获取该待清洁区域的地图,得到多个区域地图,然后对获取的多个区域地图进行整合矫正,最终确定出该待清洁区域的地图。
142.在本实施例中,待清洁区域被划分为多个待清洁子区域,清洁机器人按照预设的清洁顺序对遍历每个待清洁子区域,以对每个待清洁子区域进行清洁。
143.具体而言,在清洁机器人逐一对每个待清洁子区域进行拖擦作业的过程中,清洁机器人需从一个清洁子区域移动至其他的清洁子区域内。例如,在清洁机器人需返回至充电桩处充电,或者需要到指定位置对拖擦组件进行清洗的情况下,清洁机器人需从当前所拖擦的位置行进至充电桩处或者清洗拖擦组件的位置,而充电桩可能位于清洁机器人当前拖擦的待清洁子区域外,这样清洁机器人就需从当前拖擦的待清洁子区域移出并可能经过一个或多个待清洁子区域到达充电桩处或者清洁拖擦组件处,清洁机器人经过的待清洁子区域可能是拖擦完毕的区域,也可能是没有拖擦的区域。在另一个例子中,清洁机器人将当前待清洁子区域清洁完毕后,也需移动至下一个待清洁子区域。当然,除了上述情况,还存在其他情况,需清洁机器人从一个待清洁子区域移动至另一个待清洁子区域,本实施例不一一列举。
144.在本实施例中,在清洁机器人由一个待清洁子区域进入另一个待清洁子区域的情况下,控制器控制清洁机器人的拖擦组件抬起,从而避免拖擦组件影响其他待清洁子区域的清洁度。
145.第四种情况:拖擦组件包括拖擦滚刷,清洁机器人的检测信息包括清洁机器人检测的地面介质信息。
146.地面介质信息可通过视觉传感器拍摄清洁机器人前进方向上的地面介质图像,并利用预设识别算法机地面介质模型特征对底面机制图像进行处理,从而得到习惯于地面介
质的相关参数,即地面介质信息。在另一实施例中,通过设置在本体1底部的超声波传感器检清洁机器人在前进方向上的地面介质信息。
147.如图10所示,上述实施例中的步骤s302具体包括:
148.步骤s1001:如果地面介质信息与禁拖物介质信息不匹配,则获取拖擦滚刷的电流值。
149.在具体应用中,在清洁机器人由硬质地板向禁拖物行进的过程中,可能会出现清洁机器人部分已经在禁拖物上,另一部分还处于硬质地板的情况,而在这种情况下,地面介质检测传感器可能并检测到禁拖物,这样如果仅根据地面介质检测传感器的检测结果来判断清洁机器人是否在禁拖物(如地毯)上,还可能导致拖擦组件还会与地毯接触而导致禁拖物被淋湿,为了避免上述问题,在该实现方式中,通过地面介质检测传感器的检测结果及对拖擦滚刷电流的监测来确定清洁机器人是否部分在地毯上,从而提高控制的准确性。
150.在本实施例中,如果地面介质传感器所检测的地面介质信息与禁拖物介质信息不匹配,则说明清洁机器人整体全部没在禁拖物上,或者清洁机器人部分已经在禁拖物上。由此为了进一步确定清洁机器人所处状态,就需通过拖擦滚刷的电流值来进一步验证。
151.步骤s1002:如果拖擦滚刷的电流值大于或等于预设电流值,且持续时长大于或等于第一预设时长,则控制拖擦滚刷抬起。
152.在拖擦滚刷所受外力增大,拖擦滚刷的电流值也会随着增加,在拖擦滚刷所受外力减小时,拖擦滚刷的电流值也会随着减小。这样在地面介质传感器所检测的地面介质信息与标地面介质信息不匹配的情况下,通过监测拖擦滚刷的电流值,可初步判断清洁机器人是否部分在禁拖物上,这样就需控制拖擦滚刷抬起,以避免淋湿禁拖物。
153.示例性的,假设拖擦滚刷的电流值为5a,预设电流值为3a,拖擦滚刷的电流值为5a的持续时长为15秒,第一预设时长为10秒,在该种情况下,控制器控制拖擦滚刷抬起。
154.在具体应用中,拖擦滚刷被线状杂物(如毛发)缠绕的情况下,拖擦滚刷的电流值也会增加,并能够持续很长时间,由此为了能够准确确定清洁机器人是否部分在禁拖物上,还需对拖擦滚刷抬起后的电流值进一步监测。
155.具体地,如图11所示,在上述实施例中的步骤s1002之后,还包括:
156.步骤s1101:获取拖擦滚刷抬起后的电流值。
157.步骤s1102a:如果拖擦滚刷抬起后的电流值大于或等于预设电流值,且持续时长大于或等于第二预设时长,则控制清洁机器人的报警装置报警。
158.在拖擦滚刷抬起后,则表示拖擦滚刷与待清洁区域的表面已经不接触,如果拖擦滚刷的电流值还是较大且持续较长时间,则说明拖擦滚刷所受外力并不是与禁拖物之间的摩擦力,从而可确定拖擦滚刷被线状杂物缠绕而受到较大的阻力,这样控制器控制报警装置报警,以提醒用户对拖擦滚刷进行清理。
159.示例性的,假设拖擦滚刷抬起后的电流值为5a,预设电流值为3a,拖擦滚刷的电流值为5a的持续时长为8秒,第二预设时长为5秒,在该种情况下,控制器控制报警装置报警。
160.具体地,报警形式可采用报警灯光、报警声音、或者同时报警灯光和报警声音,报警灯光可为常亮发光、闪烁发光等,所述报警声音可为长鸣报警、间歇报警等。
161.步骤s1102b:如果拖擦滚刷抬起后的电流值小于预设电流值,则在第三预设时长后,控制拖擦滚刷下降并获取拖擦滚刷下降后的电流值,如果拖擦滚刷下降后的电流值大
于或等于预设电流值,则控制拖擦滚刷重复上述升降的步骤,直至拖擦滚刷下降后的电流值小于预设电流值为止。
162.在拖擦滚刷抬起后,如果拖擦滚刷抬起后的电流值小于预设电流值,则说明拖擦滚刷所受外力消失,也就表明禁拖物与拖擦滚刷之间的摩擦力消失,这样就可确定清洁机器人部分位于禁拖物上。
163.而为了在清洁机器人驶出禁拖物所在的区域后,能够自动继续进行拖擦作业,在本实施例中,在拖擦滚刷抬起第三预设时长后,控制器控制拖擦滚刷下降,使拖擦滚刷与待清洁区域表面接触,并对拖擦滚刷下降后的电流值进行监测,如果拖擦滚刷下降后的电流值小于预设电流值,则表示拖擦滚刷没有收到较大的外力,也就是清洁机器人没有在禁拖物上,这样控制器不再控制拖擦滚刷上升,从而使清洁机器人继续进行拖擦作业。如果拖擦滚刷下降后的电流值大于或等于预设电流值,则表示拖擦滚刷受到很大的摩擦力,也就表示清洁机器人至少部分位于禁拖物上,这样仍需控制拖擦滚刷上升,以避免淋湿禁拖物。然后在拖擦滚刷抬起第三预设时长后,再控制拖擦滚刷下降,使拖擦滚刷与待清洁区域表面接触,并对拖擦滚刷下降后的电流值进行监测,如果拖擦滚刷下降后的电流值仍大于或等于预设电流值,则清洁机器人至少部分还位于禁拖物上,这样还需重复上述控制拖擦滚刷升降的过程,直至拖擦滚刷下降后的电流值小于预设电流值,控制器不再控制拖擦滚刷上升,从而使清洁机器人继续进行拖擦作业。
164.示例性的,假设拖擦滚刷抬起后的电流值为2a,预设电流值为3a,第三预设时长为5秒,则在5秒后,控制器控制拖擦滚刷第一次下降,如果拖擦滚刷第一次下降后的电流值为2a,则拖擦滚刷不再抬起。如果拖擦滚刷第一次下降后的电流值为5a,则控制器控制拖擦滚刷抬起,并在5秒后,再使拖擦滚刷下降,如果拖擦滚刷第二次下降后的电流值还为5a,则控制器控制拖擦滚刷抬起,并在在5秒后,再使拖擦滚刷下降,如果拖擦滚刷第三次下降后的电流值为2a,则拖擦滚刷不再抬起。
165.在本实施例中,清洁机器人通过检测抬升后的拖擦滚刷的电流,能够准确识别拖擦组件是被杂物缠绕,还是清洁机器人处于禁拖物之上,并且通过检测下降后的拖擦滚刷的电流,还能够确定清洁机器人驶出禁拖物所在区域,并在确定清洁机器人驶出禁拖物所在区域后,继续进行拖擦作业,从而提高清洁机器人的自动化程度。
166.第五种情况:清洁机器人的状态信息包括清洁机器人当前的行进模式。
167.清洁机器人的状态信息包括但不限于清洁机器人的行进模式,行进模式包括但不限于正常行进模式及脱困模式,控制器基于设定条件使清洁机器人在正常行进模式及脱困模式中进行切换,以使清洁机器人能够正常行进而不被困住。
168.上述实施例中的步骤s302具体包括:如果行进模式为脱困模式,则控制拖擦组件抬起。
169.由于清洁机器人的工作环境较为复杂,在某些区域可能被困住,判断清洁机器人是否被困住可以采用以下判断条件:检测清洁机器人在同一区域所处的时长,如果所处时长超过预设时长,则可确定清洁机器人被困住,其中,该预设的时长可以为10分钟,该判断条件可以有效避免清洁机器人长时间在该区域被困导致浪费时间和电源的情形。
170.在清洁机器人进入脱困模式,则表示清洁机器人被困住,此时控制器控制拖擦组件抬起,从而避免拖擦组件在同一区域长时间拖擦而导致该区域积水,降低清洁效果,并且
也避免拖擦组件对脱困动作的干扰,提高脱困效率。
171.进一步地,如图12所示,控制清洁机器人的拖擦组件抬起之后,还包括:
172.步骤s1201:如果清洁机器人脱困动作结束,则获取清洁机器人的实时位置。
173.在确定清洁机器人脱困成功后,可切换至正常行进模式,并获取清洁机器人的实时位置。
174.步骤s1202:确定实时位置与拖擦组件抬起时的位置之间的距离。
175.步骤s1202:如果实时位置与拖擦组件抬起时的位置之间的距离大于或等于第二预设距离,则控制拖擦组件下降。
176.拖擦组件抬起时的位置也是清洁机器人被困住的位置,在清洁机器人脱困后,并在清洁机器人的实时位置与拖擦组件抬起时的位置之间存在一定距离的情况下,控制拖擦组件下降,从而继续进行拖擦作业,从而提高清洁机器人的自动化程度。
177.第二方面,如图13所示,本发明实施例提供了一种清洁机器人的控制装置,包括:
178.获取模块1301,用于在清洁机器人执行拖擦任务的情况下,获取清洁机器人的检测信息或状态信息;
179.判断模块1302,用于如果检测信息或状态信息满足禁拖条件,则控制清洁机器人的拖擦组件停止工作和/或抬起。
180.第四方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,存储器用于存放至少一可执行指令,可执行指令使处理器执行第一方面任一的清洁机器人的控制方法的步骤。
181.处理器可能是中央处理器cpu,或者是特定集成电路asic(applicationspecific integrated circuit),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。计算机设备包括的一个或多个处理器,可以是同一类型的处理器,如一个或多个cpu;也可以是不同类型的处理器,如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
182.存储器,用于存放程序。存储器可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
183.计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
184.第五方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序指令,计算机程序指令在被处理器调用和执行时实现第一方面任一的清洁机器人的控制方法的步骤。
185.本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
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