洗地机器人避障控制方法、装置及洗地机器人与流程

本发明属于智能家电技术领域，尤其涉及一种洗地机器人避障控制方法、装置及洗地机器人。

背景技术：

洗地机是集合喷洒、洗刷和污水回收为一身的全自动地面清洁设备，洗地机的工作流程是首先建立一张全局静态地图，然后进行全局路径规划，最后控制机器人按照既定路线自主移动。

在洗地机的实际操作过程中，由于实际环境是实时变化的，人来人走或者物品暂时放置在地上，导致实际环境与开始建立的全局静态地图不会完全相同，机器人需要对临时障碍物进行处理，例如绕过障碍物对其他区域先进行清洗。

现有的洗地机处理临时障碍物的处理方式是统一的，不论是大型的障碍物还是小型的障碍物，通常是尽量不改变原有的全局路径，在可视范围内提前规划局部避障路径以绕开障碍物，但是，规划生成的局部避障路径的绕障距离是相同的，当绕障距离较大时，在窄长通道或者狭窄通道中，机器人的绕行空间不够，无法完成绕障操作，而且对于小的障碍物，大绕障距离势必会导致漏扫情况，而当绕障距离较小时，容易在对行人进行绕障时压到人脚，或与运动的行人发生碰撞，发生安全事故。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种洗地机器人避障控制方法，旨在解决现有洗地机无法根据障碍物进行区分绕障的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种洗地机器人避障控制方法，包括：

确定洗地机所处环境中的障碍物；

判断障碍物是否符合预设的人腿特征条件；

当判断障碍物符合人腿特征条件时，根据预设的临时避障策略控制洗地机进行避障绕过障碍物。

第二方面，本申请还提供一种洗地机器人避障控制装置，装置包括：

障碍物查找模块，用于确定洗地机所处环境中的障碍物；

人腿判断模块，用于判断障碍物是否符合预设的人腿特征条件；

人腿避障模块，用于当判断障碍物符合人腿特征条件时，根据预设的临时避障策略控制洗地机进行避障绕过障碍物。

第三方面，本申请还提供一种洗地机器人，洗地机器人包括如上述的洗地机器人避障控制装置。

本申请实施例通过在洗地机工作过程中实时采集洗地机所处环境中的障碍物，然后对障碍物进行人腿判断，当确定障碍物时人腿时，根据临时避障策略控制洗地机进行绕障操作，临时避障策略用于增大绕障距离，从而避免洗地机压到用户的脚，或者与用户的脚发生碰撞，保证环境的清洗覆盖率以及人员安全。

附图说明

图1是本申请洗地机器人避障控制方法一个实施例的具体流程示意图；

图2是本申请洗地机器人避障控制方法一个实施例确定环境中障碍物的流程示意图；

图3是本申请洗地机器人避障控制方法一个实施例进行人腿特征条件判断的基本流程示意图；

图4是本申请洗地机器人避障控制装置一个实施例的模块示意图；

图5是本申请洗地机器人避障控制装置另一个实施例的模块示意图；

图6是本申请洗地机器人避障控制装置一个实施例障碍物查找模块的模块示意图；

图7是本申请洗地机器人避障控制装置一个实施例人腿判断模块的模块示意图。

具体实施方式

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有的洗地机不对障碍物的大小进行区分，采用统一绕障距离容易导致漏扫情况，或者在进行绕障时压到人脚，或与运动的行人发生碰撞。本申请实施例通过在洗地机工作过程中对障碍物进行人腿判断，以根据临时避障策略控制洗地机绕过人腿，从而避免洗地机压到用户的脚，或者与用户的脚发生碰撞，保证环境的清洗覆盖率以及人员安全。

实施例一

在一些可选实施例中，请参照图1，图1是本申请一种洗地机器人避障控制方法一个实施例的流程示意图。

如图1所示，本申请第一方面提供一种洗地机器人避障控制方法，包括：

s1100、确定洗地机所处环境中的障碍物；

洗地机设置有处理器，本申请提供的洗地机器人避障控制方法由处理器执行实现，处理器可以是设置于洗地机的实际的处理器，也可以是云端的虚拟处理器，在此不做具体限定。

洗地机启动工作时，处理器确定洗地机所处环境中的障碍物，具体可以通过采集洗地机所处环境的图像以确定障碍物，在实施时，洗地机所处环境是洗地机进行清洗任务的清洗范围，洗地机在执行清洗任务时会沿预先规划好的清洗路径进行移动，当环境中出现障碍物时，障碍物包括临时障碍物和固定障碍物，临时障碍物例如人或者临时放置的箱子、鞋子等，固定障碍物例如沙发、茶几以及电视柜等，洗地机在首次进入环境中执行清洗任务时，会先建立一张全局静态地图，然后进行全局路线规划，即可按照全局路线自主移动执行清洗任务。在实际的运动过程中，环境中会出现临时障碍物，洗地机设置有摄像头，通过摄像头采集环境图像，并将环境图像与全局静态地图进行比对，即可确定洗地机所处环境中的障碍物。

s1200、判断障碍物是否符合预设的人腿特征条件；

人腿特征条件保存于处理器中，在实施时，处理器可以提取障碍物的特征，并与人腿特征进行比对匹配以判断是否符合预设的人腿特征条件，当判断障碍物符合预设的人腿特征条件时，执行步骤s1300。

1300、根据预设的临时避障策略控制洗地机进行避障绕过障碍物；

临时避障策略可设置于处理器中，当判断障碍物符合人腿特征条件时，确定障碍物是人腿，处理器根据该临时避障策略控制洗地机进行避障。临时避障策略用于针对人腿障碍物进行避障的控制方法，临时避障策略的工作原理为：控制洗地机以第一绕障半径进行绕行，在实施时，第一绕障半径大于洗地机绕行普通障碍物时的绕障半径，以普通障碍物为瓶装水为例，处理器检测到障碍物为水瓶时，采用默认的绕障方法绕过水瓶，该方法的绕障距离比水瓶大一些，从而可以避开水瓶并尽可能提高清洗覆盖率，本申请提供的洗地机机器人避障控制方法在检查到障碍物是人腿时，增大机器人的绕行空间，避免洗地机对行人避障时压到人脚的情况。

在一些实施例中，以障碍物包括2个为例，分别为第一障碍物和第二障碍物，其中，第一障碍物为凳子，第二障碍物为人腿，在洗地机工作过程中，洗地机确定环境中的第一障碍物，例如洗地机在移动过程中采集环境图像，然后根据采集到的环境图像提取环境中的第一障碍物，然后将第一障碍物的特征与预设的人腿特征进行比对，从而判断第一障碍物是否符合人腿特征条件，当确定第一障碍物不是人腿，则按照默认的避障方法进行避障，而当洗地机检测到第二障碍物时，判断第二障碍物是否符合预设的人腿特征条件，当判断第二障碍物符合人腿特征条件时，根据临时避障策略控制洗地机增大绕障距离，从而绕过人脚时增大与人脚的距离，以避免压到人脚，保障行人安全。

本申请通过在洗地机工作过程中实时采集洗地机所处环境中的障碍物，然后对障碍物进行人腿判断，当确定障碍物是人腿时，根据临时避障策略控制洗地机进行绕障操作，临时避障策略用于增大绕障距离，从而避免洗地机压到用户的脚，或者与用户的脚发生碰撞，保证环境的清洗覆盖率以及人员安全。

实施例二

如图1所示，当执行步骤s1200，判断障碍物不符合预设的人腿特征条件时，执行步骤s1400。

s1400，根据预设的固定避障策略控制洗地机进行避障绕过障碍物。

固定避障策略是系统默认的对障碍物进行绕行避障的方法，固定避障策略可以设置于处理器中，当处理器判断障碍物不是人腿时，即可按照该固定避障策略控制洗地机进行避障操作，还是以上述的第一障碍物和第二障碍物为例，第一障碍物为凳子，第二障碍物为人腿，在洗地机工作过程中，洗地机检测到环境中的第一障碍物，然后将第一障碍物的特征与预设的人腿特征进行比对，从而判断第一障碍物是否符合人腿特征条件，当确定第一障碍物不是人腿，则固定避障策略控制洗地机进行避障，而当洗地机检测到第二障碍物时，判断第二障碍物是否符合预设的人腿特征条件，当判断第二障碍物符合人腿特征条件时，根据临时避障策略控制洗地机进行避障，在一些实施例中，固定避障策略的绕障距离小于临时避障策略的绕障距离，例如洗地机根据固定避障策略进行绕行的绕障距离为d1，而洗地机根据临时避障策略进行绕行的绕障距离为d2，d1＜d2，从而在遇到普通障碍物时，保障清洗覆盖率，而在遇到人腿时，通过增大与人脚的距离，以避免压到人脚，保障行人安全。

实施例三

在一些可选实施例中，请参阅图2，图2是本申请一个实施例确定环境中障碍物的流程示意图。

如图2所示，确定洗地机所处环境中的障碍物的步骤，包括如下述步骤：

s1110、采集洗地机所处环境的环境图像；

s1120、根据环境图像以及预设的洗地机静态地图确定所处环境中的障碍物。

在实施时，洗地机设置有摄像头或者激光雷达等图像采集装置，通过图像采集装置采集洗地机所处环境的环境图像，处理器获取采集到的环境图像并与预设的洗地机静态地图进行比对，洗地机静态地图是洗地机预先规划好的全局静态地图，该全局静态地图中包括清洗环境中的固定障碍物等，洗地机在生成全局静态地图时，规划的全局路径会避过这些固定障碍物，而当其余出现临时障碍物时，处理器对采集到的环境图像进行处理，将环境图像中出现而洗地机静态地图中没有的物体作为障碍物。

实施例四

在一些可选实施例中，请参阅图3，图3是本申请一个实施例进行人腿特征条件判断的流程示意图。

如图3所示，判断障碍物是否符合预设的人腿特征条件的步骤，包括如下述步骤：

s1210、提取环境图像中形状大小符合预设的人腿特征的多个候选障碍物；

s1220、将各候选障碍物进行低通滤波处理生成模糊图像；

s1230、计算模糊图像与预设的人腿特征图像的结构相似性参数；

s1240判断结构相似性参数是否达到预设的参数阈值；若是，则确定候选障碍物符合人腿特征条件并执行步骤s1300，若否，则确定候选障碍物不符合人腿特征条件并执行步骤s1400。

在查找到环境中的至少一个障碍物后，处理器先对多个障碍物进行粗筛选，将环境图像中形状大小符合人腿特征的障碍物作为候选障碍物，在实施时，人腿特征设置于处理器中，从而排除过大、过小或者不符合人腿形状等不可能是人腿的障碍物。然后将筛选出来的候选障碍物增加低通滤波器生成模糊图像，最后计算模糊图像与预设的人腿特征图像中像素的结构相似性参数，将图像进行低通滤波处理生成模糊图像，以及计算模糊图像与预设的人腿特征图像的结构相似性参数属于现有的公知技术，在此不再赘述。处理器将结构相似性参数达到预设的参数阈值的候选障碍物确定为人腿，参数阈值设置于处理器中，以参数阈值为95％为例，只有当采集到的障碍物的模糊图像与人腿特征图像的相似度到达95％之上时，才确定该障碍物为人腿，从而判断障碍物符合人腿特征条件。

上述参数阈值为95％为举例说明，在实施时，参数阈值还可以采用其他数值，例如93％或者98％等，能满足准确识别障碍物是否为人腿即可。

实施例五

在一些可选实施例中，本申请一个实施例还提供一种洗地机器人避障控制装置，请参阅图4，图4是本申请洗地机器人避障控制装置一个实施例的模块结构示意图。

如图4所示，本申请提供的洗地机器人避障控制装置包括：

障碍物查找模块2100，用于确定洗地机所处环境中的障碍物；

人腿判断模块2200，用于判断障碍物是否符合预设的人腿特征条件；

人腿避障模块2300，用于当判断障碍物符合人腿特征条件时，根据预设的临时避障策略控制洗地机进行避障绕过障碍物。

本申请通过在洗地机工作过程中实时采集洗地机所处环境中的障碍物，然后对障碍物进行人腿判断，当确定障碍物时人腿时，根据临时避障策略控制洗地机进行绕障操作，临时避障策略用于增大绕障距离，从而避免洗地机压到用户的脚，或者与用户的脚发生碰撞，保证环境的清洗覆盖率以及人员安全。

在一些可选实施例中，请参阅图5，本申请提供的洗地机器人避障控制装置还包括：

障碍物避障模块2400，用于当判断障碍物不符合人腿特征条件时，根据预设的固定避障策略控制洗地机进行避障绕过障碍物。

在一些可选实施例中，临时避障策略的绕障距离大于固定避障策略的绕障距离。

在一些可选实施例中，请参阅图6，本申请提供的洗地机器人避障控制装置的障碍物查找模块2100包括：

图像采集单元2110，用于采集洗地机所处环境的环境图像；

障碍物确定单元2120，用于根据环境图像以及预设的洗地机静态地图确定所处环境中的障碍物。

在一些可选实施例中，请参阅图7，本申请提供的洗地机器人避障控制装置的人腿判断模块2200包括：

障碍物初选单元2210，用于提取环境图像中形状大小符合预设的人腿特征的多个候选障碍物；

图像处理单元2220，用于将各候选障碍物进行低通滤波处理生成模糊图像；

参数计算单元2230，用于计算模糊图像与预设的人腿特征图像的结构相似性参数；

人腿识别单元2240，用于将结构相似性参数达到预设的参数阈值的候选障碍物确认为符合人腿特征条件。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

实施例六

在一些可选实施例中，本申请还提供一种洗地机器人，洗地机器人包括如上述的洗地机器人避障控制装置。

洗地机启动工作时，洗地机先确定所处环境中的障碍物，具体可以通过采集洗地机所处环境的图像以确定障碍物，在实施时，洗地机所处环境是洗地机进行清洗任务的清洗范围，洗地机在执行清洗任务时会沿预先规划好的清洗路径进行移动，当环境中出现障碍物时，判断障碍物是否符合预设的人腿特征条件，在实施时，洗地机可以提取障碍物的特征，并与人腿特征进行比对匹配以判断是否符合预设的人腿特征条件，当判断障碍物符合预设的人腿特征条件时，根据预设的临时避障策略控制洗地机进行避障绕过障碍物，临时避障策略是用于针对人腿障碍物进行避障的控制方法，以普通障碍物为瓶装水为例，洗地机检测到障碍物为水瓶时，采用默认的绕障方法绕过水瓶，该方法的绕障距离为d2，而当检测到障碍物为人腿时，根据临时避障策略控制洗地机进行绕障的绕障距离为d1，d1＞d2，从而绕过人脚时增大与人脚的距离，以避免压到人脚，保障行人安全。

本申请洗地机能够在工作过程中实时采集洗地机所处环境中的障碍物，然后对障碍物进行人腿判断，当确定障碍物时人腿时，根据临时避障策略控制洗地机进行绕障操作，临时避障策略用于增大绕障距离，从而避免洗地机压到用户的脚，或者与用户的脚发生碰撞，保证环境的清洗覆盖率以及人员安全。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。