一种智能扫地机器人的清扫方法及扫地机器人与流程
本申请涉及机器人领域,尤其涉及一种智能扫地机器人的清扫方法及扫地机器人。
背景技术:
随着机器人领域的发展,诸如扫地机器人等应运而生。扫地机器人可以参照虚拟地图对各个待清扫区域进行打扫。但在清扫过程中,若遇到诸如米粒、豆子等颗粒状待清扫物时,扫地机器人的边刷往往会在工作时将待清扫物弹走,而不是将待清扫物聚拢收集。而扫地机器人所具备的工作方式比较单一,因此,扫地机器人为了将待清扫区域清理干净,就需要耗费额外的电量、时间,以对清理不彻底的区域进行反复打扫,从而给用户的使用带来不便且造成额外的经济损失。
技术实现要素:
本申请提供一种智能扫地机器人的清扫方法及扫地机器人,以解决因扫地机器人的工作方式单一而引发的扫地机器人清扫过程耗时、耗电的技术问题。
为解决上述问题,本申请提供的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种智能扫地机器人的清扫方法。扫地机器人包括摄像头和边刷。该方法包括:通过摄像头采集待清扫物的图像信息;根据图像信息,确定待清扫物的种类;若待清扫物的种类与预设种类匹配,则根据图像信息,确定待清扫物的状态信息,状态信息包括位置信息和高度信息中的至少一个;根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作。
在一种实现方式中,在确定待清扫物的种类之后,若待清扫物的种类与预设种类不匹配,则控制边刷旋转清扫。
在一种实现方式中,扫地机器人还包括边刷电机,其中,边刷电机的转速与边刷的转速呈正相关;在确定待清扫物的状态信息之前,控制边刷电机停止转动。
在一种实现方式中,扫地机器人还包括滚刷,状态信息包括位置信息,位置信息为边刷与待清扫物之间的位置关系;根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作,可以实现为若位置关系为待清扫物处于边刷的中段,则控制已经停止转动的边刷电机开始转动;或者,若位置关系为待清扫物未处于边刷的中段,则通过滚刷清理待清扫物,直至根据采集到的图像信息确定出的待清扫物的种类与预设种类不匹配之后,控制已经停止转动的边刷电机开始转动。
在一种实现方式中,状态信息包括高度信息,高度信息用于表示待清扫物的高度;根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作,可以实现为控制边刷按照待清扫物的高度对应的倾斜角度,旋转清扫。
在一种实现方式中,状态信息包括位置信息和高度信息,位置信息为边刷与待清扫物之间的位置关系,高度信息用于表示待清扫物的高度;根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作,可以实现为根据待清扫物的高度调整边刷靠近待清扫物的那一侧相对于基准平面的夹角,并控制边刷在调整后的角度下旋转清扫,基准平面为扫地机器人的行进方向所在平面,调整后夹角的类型包括仰角或俯角。
在一种实现方式中,仰角的角度大小与待清扫物的高度呈正相关,俯角的角度大小与待清扫物的高度呈负相关。
在一种实现方式中,扫地机器人的行进速度为0.1米/秒至0.3米/秒,摄像头采集待清扫物的图像信息的采集周期为50毫秒至150毫秒。
在一种实现方式中,摄像头设置于扫地机器人的顶部,摄像头的拍摄方向相对于扫地机器人的行进方向所在平面呈-60°至-30°夹角。
在一种实现方式中,摄像头采集到的图像对应区域的面积为500平方厘米至1000平方厘米。
第二方面,本申请提供一种扫地机器人。扫地机器人包括摄像头和边刷。该扫地机器人包括:
采集模块,用于通过摄像头采集待清扫物的图像信息。
处理模块,用于根据采集模块采集的图像信息,确定待清扫物的种类。
处理模块,还用于若待清扫物的种类与预设种类匹配,则根据图像信息,确定待清扫物的状态信息,状态信息包括位置信息和高度信息中的至少一个。
处理模块,还用于根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作。
在一种实现方式中,处理模块,还用于若待清扫物的种类与预设种类不匹配,则控制边刷旋转清扫。
在一种实现方式中,扫地机器人还包括边刷电机,其中,边刷电机的转速与边刷的转速呈正相关。处理模块,还用于控制边刷电机停止转动。
在一种实现方式中,扫地机器人还包括滚刷。状态信息包括位置信息,位置信息为边刷与待清扫物之间的位置关系。处理模块,还用于若位置关系为待清扫物处于边刷的中段,则控制已经停止转动的边刷电机开始转动;或者,若位置关系为待清扫物未处于边刷的中段,则通过滚刷清理待清扫物,直至根据采集到的图像信息确定出的待清扫物的种类与预设种类不匹配之后,控制已经停止转动的边刷电机开始转动。
在一种实现方式中,状态信息包括高度信息,高度信息用于表示待清扫物的高度。处理模块,还用于控制边刷按照待清扫物的高度对应的倾斜角度,旋转清扫。
在一种实现方式中,状态信息包括位置信息和高度信息,位置信息为边刷与待清扫物之间的位置关系,高度信息用于表示待清扫物的高度。处理模块,还用于根据待清扫物的高度调整边刷靠近待清扫物的那一侧相对于基准平面的夹角,并控制边刷在调整后的角度下旋转清扫,基准平面为扫地机器人的行进方向所在平面,调整后夹角的类型包括仰角或俯角。
在一种实现方式中,仰角的角度大小与待清扫物的高度呈正相关,俯角的角度大小与待清扫物的高度呈负相关。
在一种实现方式中,扫地机器人的行进速度为0.1米/秒至0.3米/秒,摄像头采集待清扫物的图像信息的采集周期为50毫秒至150毫秒。
在一种实现方式中,摄像头设置于扫地机器人的顶部,摄像头的拍摄方向相对于扫地机器人的行进方向所在平面呈-60°至-30°夹角。
在一种实现方式中,摄像头采集到的图像对应区域的面积为500平方厘米至1000平方厘米。
第三方面,本申请提供一种扫地机器人,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述第一方面及其各种可能的实现方式中任意一项的方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质。存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面及其各种可能的实现方式中任意一项的方法。
相比较于现有技术中工作方式单一的扫地机器人而言,在本申请实施例中,扫地机器人往往具备两种甚至更多种的工作方式,并且可以基于预设种类的待清扫物的状态信息而采取不同的工作方式工作。即通过摄像头采集待清扫物的图像信息,并基于图像信息准确确定出待清扫物的种类,在待清扫物的种类与预设种类匹配的情况下,根据图像信息,确定待清扫物的状态信息,而后根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作。其中,状态信息包括位置信息和高度信息中的至少一项。
对于扫地机器人而言,这样能够更具有针对性的完成清扫,即对于不同待清扫物、不同状态信息等,采取不同的清扫方式,以有效解决因扫地机器人的工作方式单一而引发的扫地机器人清扫过程耗时、耗电的技术问题。针对待清扫物的种类与预设种类匹配的情况而言,若状态信息包括位置信息,那么在解决上述技术问题的基础上,还能够避免待清扫物被边刷弹走的情况的发生;若状态信息包括高度信息,那么在解决上述技术问题的基础上,还能够为边刷的工作灵活性上提供相应的自由度,使边刷的工作方式更适应于即将清扫的待清扫物。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例提供的智能扫地机器人的清扫方法流程图一;
图2为本申请实施例提供的智能扫地机器人的清扫方法流程图二;
图3为本申请实施例提供的智能扫地机器人的清扫方法流程图三;
图4为本申请实施例提供的智能扫地机器人的边刷结构示意图一;
图5为本申请实施例提供的智能扫地机器人的清扫方法流程图四;
图6为本申请实施例提供的智能扫地机器人的清扫方法流程图五;
图7为本申请实施例提供的智能扫地机器人的边刷结构示意图二;
图8为本申请实施例提供的智能扫地机器人的边刷结构示意图三;
图9为本申请实施例提供的智能扫地机器人的边刷结构示意图四;
图10为本申请实施例提供的智能扫地机器人的清扫方法流程图六;
图11为本申请实施例提供的扫地机器人的结构示意图一;
图12为本申请实施例提供的扫地机器人的结构示意图二。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思,下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
本申请实施例提供一种扫地机器人,该扫地机器人包括摄像头、边刷和边刷电机。其中,摄像头可以部署在扫地机器人的顶部,通过向下照射的方式来采集所需图像等。边刷,通常部署在扫地机器人的底部,比如,在扫地机器人部署两个边刷的情况下,这两个边刷可以分设在扫地机器人底部、相对于扫地机器人行进方向的左前和右前这两个位置。这样在扫地机器人行进过程中,通过边刷电机的转动可以带动边刷转动,从而清扫灰尘、颗粒等待清扫物。其中,边刷电机的转速与边刷的转速呈正相关。
此外,扫地机器人通常还包括主动轮和主动轮电机。在主动轮电机的转动下,带动主动轮转动,从而控制扫地机器人向各个方向移动。其中,主动轮电机的转速与主动轮的转速呈正相关。
在本申请实施例中,扫地机器人的控制器可以用于输出脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation,pwm)信号,以给主动轮电机的驱动电路及边刷电机的驱动电路传递信号,从而通过调节占空比的方式来调节相应电机的转速。这样就可以通过调节相应电机转速的方式,来进一步调节与电机相连的主动轮或是边刷的转速。其中,用于实现主动轮电机和边刷电机的转速的检测方式包括多种。比如,以主动轮电机的测速为例,主动轮电机的转速可以用光电二极管组合码盘来实现测速。在本申请实施例中,对于主动轮电机、边刷电机测速的方式可以参考现有技术中相应的测速方案,在此不予限定。
为了确保扫地机器人的清扫效率,扫地机器人还可以包括部署在扫地机底部的滚刷或是与滚刷功能类似的具有一定吸力的部件。以滚刷为例,在扫地机器人的边刷将待清扫物聚拢到扫地机器人底部后,扫地机器人可以借助滚刷的工作,将待清扫物扫入或是吸入吸尘盒中,以实现更高效的清扫工作。
需要说明的是,上述例举了一种扫地机器人的形态,但并不作为对本申请实施例适用范围的限定。也就意味着,扫地机器人各部件的部署方式、部署数量、部署位置等可以包括但不限于上述例举的情况。比如,摄像头还可以设置在除扫地机器人顶部以外的位置,诸如扫地机器人前端(即扫地机器人行进方向的那一侧)等。并且,扫地机器人可以具备多于或是少于上述例举的部件,具体请参照后文相应示例的描述。
本申请实施例提供一种智能扫地机器人的清扫方法,可以应用于上述例举的智能扫地机器人的工作过程中。如图1所示,该方法包括:
s101、通过摄像头采集待清扫物的图像信息。
在本申请实施例中,摄像头采集待清扫物的图像信息的方式,可以实现为摄像头周期或是非周期性采集待清扫区域的图像,以从图像中提取待清扫物的图像信息。其中,用于提取待清扫物图像信息的图像可以为摄像头采集到的连续多帧图像经处理后得到的处理后图像,或是摄像头在某一特定时刻采集到的图像等。
图像信息中通常包括用于反映待清扫物种类的至少一项特征。比如,待清扫物的形状、大小、分布情况、颜色等。在本申请实施例中,图像信息可以用特征值的方式来表示,以便于后续处理。比如,采集到的图像信息包括三项,这三项图像信息分别为待清扫物的形状、待清扫物的大小和待清扫物的分布情况。其中,待清扫物的形状对应特征值1,待清扫物的大小对应特征值2,待清扫物的分布情况对应特征值3。在本申请实施例中,特征值可以用数值或是数值区间来表示,在此对于特征值的表现形式、取值等不予限制。
对于摄像头设置于扫地机器人的顶部的情况而言,为了使摄像头能够尽可能采集到较大区域内的待清扫物对应的图像,在一种实现方式中,可以控制摄像头的拍摄方向相对于扫地机器人的行进方向所在平面呈-60°至-30°夹角。其中,在摄像头与该平面呈-45°夹角的情况下,不仅可以保证摄像头尽可能采集到更大区域内的待清扫物对应的图像,还可以确保扫地机器人的主体不会阻挡到摄像头的采集范围。
需要说明的是,虽然s101的目的在于采集到待清扫物的图像信息,但采集到更大区域的图像,可以有助于扫地机器人更为准确的得到待清扫物的图像信息。即根据待清扫物周边的环境情况,更准确的提取出待清扫物的相应特征的特征值。在本申请实施例中,摄像头能够采集到的图像对应的区域可以为矩形、扇形等区域。通常情况下,控制摄像头采集到的图像对应区域的面积为500平方厘米至1000平方厘米的情况下,以更有利于进一步准确确定出待清扫物的相应特征的特征值。比如,在采集区域为矩形时,具体可以为一个长为35厘米、宽为20厘米的矩形区域。
s102、根据图像信息,确定待清扫物的种类。
待清扫物的种类可以包括颗粒物和非颗粒物。考虑到颗粒物容易在边刷的作用下被击飞,而导致扫地机器人需要耗费更多的时间进行清扫,才有可能清扫干净,因此,在本申请实施例中,会针对待清扫物的种类,采用不同清扫方式进行清扫,以提高清扫效率。
在本申请实施例中,根据图像信息确定待清扫物种类的实现方式可以实现为基于预存的待清扫物种类对照表进行比对,以图像信息为索引,从对照表中查找满足多项图像信息的相应清扫物的种类,从而有效确定待清扫物的种类。
需要说明的是,若对照表中不存在完全匹配的多项图像信息,那么可以将匹配度最高的图像信息对应的待清扫物的种类确定为s102中需要确定的待清扫物的种类。若确定出待清扫物的种类既包括颗粒物又包括非颗粒物,那么为了确保颗粒物被清扫干净,在本申请实施例中,可以将待清扫物的种类确定为颗粒物。
上述用于实现比对的对照表,或是与对照表功能类似的数据等,可以存储在扫地机器人本地,供使用时读取,或是存储在诸如服务器、手机等设备上,供使用时通过网络等数据传输方式获取。
在本申请实施例中,s102所实现的内容,可以由扫地机器人自主完成,或是通过能够与扫地机器人之间实现数据交互的诸如手机、平板电脑等终端实现,或是由诸如服务器等第三方设备完成。对于s102由除扫地机器人以外的终端、第三方设备实现的情况而言,扫地机器人可以将摄像头采集到的图像信息传送给相应的终端或第三方设备,之后由接收到该图像信息的终端或第三方设备来实现后续处理工作,并将处理结果传送给扫地机器人。即将确定出的待清扫物的种类,或是基于确定出的待清扫物的种类而得到的具体的工作方式传送给扫地机器人,以实现s103。
s103、若待清扫物的种类与预设种类匹配,则根据所述图像信息,确定待清扫物的状态信息。
其中,状态信息包括位置信息和高度信息中的至少一项。
待清扫物的种类与预设种类匹配,指的是待清扫物的种类与预设种类完全匹配,或是匹配度较高等。其中,匹配度可以采用百分比来表示,百分比越高则表示待清扫物的种类与预设种类的匹配程度越高,即待清扫物的种类越接近于预设种类。在本申请实施例中,预设种类指的可以是待清扫物为颗粒物。
边刷的形态可以有多种。比如,以边刷的旋转轴为中心,发散部署多个毛束,通常毛束的数量为三个;再比如,以边刷的旋转轴为中心,发散部署多个边刷杆,在每个边刷杆的特定平面上部署一组或是多组刷毛,其中,特定平面指的是边刷杆靠近行进方向所在平面的那一侧。那么边刷与待清扫物之间的位置关系,指的可以是毛束、边刷的旋转轴、边刷杆、刷毛组等与待清扫物集合之间的位置关系。
在本申请实施例中,确定位置关系的方式可以实现为从采集到的图像中识别待清扫物,并将待清扫物集合作为一个整体,来确定待清扫物在导航地图上的位置,并且,确定扫地机器人在导航地图上的位置,结合扫地机器人的结构确定出边刷的位置,之后基于确定出的待清扫物以及边刷的位置得到二者相对的位置关系。或者,在识别到待清扫物之后,以导航地图中某一特定位置为基准,确定出待清扫物相对于该特定位置的相对位置,以及扫地机器人相对于该特定位置的相对位置,并基于扫地机器人的结构得到边刷相对于该特定位置的相对位置,之后得到待清扫物与边刷之间的位置关系。其中,位置关系为位置信息的一种实现形式。
需要说明的是,确定待清扫物与边刷之间的位置关系的方式可以包括但不限于上述例举的情况,在此不予限定。
在本申请实施例中,可以基于图像信息来确定待清扫物的高度,即高度信息的一种实现形式。具体可以通过提取待清扫物的特征,来识别待清扫物的轮廓,之后结合摄像头的采集角度,确定出待清扫物的高度;或者,在有光照的环境中,通过掌握光源所在位置、光源照射角度以及在扫地机器人行进方向所在平面内呈现的投影信息,来确定待清扫物的高度等。在此,对于确定待清扫物的高度的实现方式不做限定,可以包括但不限于上述例举的情况。
需要说明的是,位置信息包括但不限于上述例举的位置关系,还可以包括待清扫物的在导航地图中的坐标信息等;高度信息包括但不限于上述例举的待清扫物的高度,还可以包括待清扫物以边刷为参照得到的相对高度等。在本申请实施例中,对于位置信息、高度信息的具体实现形式不予限定。
s104、根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作。
在本申请实施例中,针对不同形态的边刷,在根据状态信息控制边刷工作的过程中,可以有所不同,具体实现方式会在下文阐述,在此不予赘述。
由此可见,相比较于现有技术中工作模式单一的扫地机器人而言,在本申请实施例中,扫地机器人往往具备两种甚至更多种的工作方式,并且可以基于预设种类的待清扫物的状态信息而采取不同的工作方式工作。即通过摄像头采集待清扫物的图像信息,并基于图像信息准确确定出待清扫物的种类,在待清扫物的种类与预设种类匹配的情况下,根据图像信息,确定待清扫物的状态信息,而后根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作。其中,状态信息包括位置信息和高度信息中的至少一项。
对于扫地机器人而言,这样能够更具有针对性的完成清扫,即对于不同待清扫物、不同状态信息等,采取不同的清扫方式,以有效解决因扫地机器人的工作方式单一而引发的扫地机器人清扫过程耗时、耗电的技术问题。针对待清扫物的种类与预设种类匹配的情况而言,若状态信息包括位置信息,那么在解决上述技术问题的基础上,还能够避免待清扫物被边刷弹走的情况的发生;若状态信息包括高度信息,那么在解决上述技术问题的基础上,还能够为边刷的工作灵活性上提供相应的自由度,使边刷的工作方式更适应于即将清扫的待清扫物。
考虑到待清扫物的种类可能与预设种类不匹配,而对于不匹配的情况,通常会采取与匹配的情况所不同的边刷工作方式进行工作,因此,在本申请实施例的一种实现方式中,在如图1所示实现方式的基础上,还可以实现为如图2所示的实现方式。其中,在执行s102根据图像信息,确定待清扫物的种类之后,还可以执行s105。
s105、若待清扫物的种类与预设种类不匹配,则控制边刷旋转清扫。
对于待清扫物的种类与预设种类不匹配的情况,可以控制扫地机器人采用现有技术中的常规工作方式进行工作,比如,控制边刷旋转清扫。需要说明的是,在边刷旋转清扫的过程中,若扫地机器人还部署有滚刷和/或能够达到聚拢、吸尘效果的部件,则还可以控制该部件配合边刷工作。在本申请实施例中,对于除边刷以外的其他用于清扫的部件的部署方式、工作方式等不予限定,具体可以包括但不限于上述例举的情况。
在本申请实施例中,边刷转动的过程中产生的风力可能会带动待清扫物移动,或是边刷本身在转动过程中触碰到待清扫物,那么就会导致待清扫物的移动,并且还会影响采集到的状态信息的有效性。因此,为了避免待清扫物因边刷做用而移动,进而影响清扫过程,以及为了更准确的确定出待清扫物的位置信息和/或高度信息,在一种实现方式中,可以在s103中确定待清扫物的状态信息之前,控制边刷电机停止转动。
在边刷电机停止转动的过程中,即在边刷停止转动的过程中,扫地机器人可以完全通过诸如滚刷等部件的吸力或是清扫能力,随着扫地机器人的移动而逐步将扫地机器人行进途中的待清扫物清扫干净。
以位置信息为边刷与待清扫物之间的位置关系为例,在本申请实施例中,提供了两种基于位置关系,控制边刷工作的实现方式。即在如图1或图2所示实现方式的基础上,以图1为例,还可以实现为如图3所示的实现方式。其中,s104根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作,可以实现为s1041或s1042。
s1041、若位置关系为待清扫物处于边刷的中段,则控制已经停止转动的边刷电机开始转动。
s1042、若位置关系为待清扫物未处于边刷的中段,则通过滚刷清理待清扫物,直至根据采集到的图像信息确定出的待清扫物的种类与预设种类不匹配之后,控制已经停止转动的边刷电机开始转动。
边刷的中段通常指的是边刷的中间位置或是中间位置所在的区域。在本申请实施例中,位置关系为待清扫物未处于边刷的终端,指的可以是待清扫物位于边刷的边缘或是边刷靠近边刷转动轴心的区域等,在此不予限定。
对于以边刷的旋转轴为中心,发散部署多个毛束的边刷而言,可以将毛束等分为多段,比如,划分为3段。参考图4,本申请实施例提供的一种设置在扫地机器人上的边刷结构示意图。边刷20包括主体21、旋转轴22、毛束外壳23和毛束24,其中,旋转轴22穿过主体21,以触发边刷旋转;毛束外壳23包裹在毛束24外部。那么可以将中间那一段确定为边刷的中段,而在毛束被划分为更多段时,可以将靠近中间位置的相邻几段确定为边刷的中段。其中,被划分为多段的毛束指的可以是暴露在外的毛束,或是包裹在毛束外壳内以及暴露在外的毛束的整体。
对于以边刷的旋转轴为中心,发散部署多个边刷杆,在每个边刷杆的特定平面上部署一组或是多组刷毛的边刷而言,可以将边刷杆划分为多段,或是将边刷杆上部署了刷毛的位置划分为多段,之后采用与上述确定边刷中段类似的方式来在多段中确定边刷的中段。
需要说明的是,在本申请实施例中例举了针对不同边刷形态的边刷中段的确定方式,但确定方式以及边刷形态并不作为对本申请实施例的限定。也就意味着,扫地机器人上可以设置有除上述边刷形态以外形态的边刷,并且确定中段的方式还可以包括其他实现手段,在此不一一例举。
此外,判别条件除了可以设置为边刷的中段,还可以设置为其他条件,比如,设置一个预设距离,在待清扫物落在边刷的清扫范围内,将待清扫物与边刷边缘之间的距离、与预设距离之间的大小关系作为判别条件。比如,在二者之间的距离小于或等于预设距离的情况下,控制已经停止转动的边刷电机开始转动。在二者之间的距离大于预设距离的情况下,通过滚刷清理待清扫物,直至根据采集到的图像信息确定出的待清扫物的种类与预设种类不匹配之后,控制已经停止转动的边刷电机开始转动。
其中,预设距离可以在扫地机器人出厂前预先设定,或是后续有用户根据自身需求进行设定、调整等。在本申请实施例中,对于预设距离的取值、设置方式等不予限定。
在本申请实施例中,在待清扫物处于边刷的中段时,考虑到待清扫物被击飞的可能性比较小,因此,可以控制边刷电机转动,即控制边刷转动,以有效聚拢待清扫物,完成清扫。
在待清扫物处于非边刷中段的区域时,比如,待清扫物所处的区域偏向边刷靠近外部的区域,此时边刷转动极有可能将待清扫物击飞,因此,在本申请实施例中,可以通过滚刷或是与滚刷功能类似的部件清理待清扫物。其中,此时边刷处于未转动的情况,即边刷电机当前停转。直到扫地机器人确定采集到的图像信息可以表明待清扫物的种类与预设种类不匹配,即待清扫物为不易被击飞的东西,那么可以控制边刷电机开始转动,从而带动边刷转动以进行后续清扫。
由此可见,通过在不同情况下控制边刷停止转动或是开始转动,以实现待清扫物的清扫,能够有效避免预设种类的待清扫物被击飞的情况发生。并且,对于预设种类的待清扫物而言,能够更高效的将待清扫物聚拢并清扫干净。
考虑到待清扫物的诸如高度等高度信息会对待清扫物的清扫过程带来影响,在本申请实施例中,以高度信息为高度为例,可以根据待清扫物的高度来调整边刷工作时的倾斜角度,以使当前边刷在转动过程中更容易将待清扫物聚拢。因此,在如图1至图3中任意一项所示实现方式的基础上,以图1为例,还可以实现为如图5所示的实现方式。其中,s104根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作,可以实现为s1043。
s1043、控制边刷按照所述待清扫物的高度对应的倾斜角度,旋转清扫。
在本申请实施例中,可以预先设置不同待清扫物的高度与倾斜角度的匹配关系,之后在确定待清扫物的高度之后,以高度为索引在诸多匹配关系中,找到与该高度对应的匹配关系中的倾斜角度或是倾斜角度范围,之后控制边刷按照查找到的倾斜角度或是查找到的倾斜角度范围中的任意角度,旋转清扫。或者,可以结合扫地机器人的历史工作情况,智能调整倾斜角度,以适配当前扫地机器人的工作环境等。
需要说明的是,对于倾斜角度的确定方式,在本申请实施例中不予限定,具体的可以包括但不限于上述例举的情况。
在本申请实施例中,对于既考虑待清扫物的位置信息,又考虑待清扫物的高度信息的情况而言,在如图1至图3中任意一项所示实现方式的基础上,以图1为例,还可以实现为如图6所示的实现方式。其中,s104根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作,可以实现为s1044。s1044、根据待清扫物的高度调整边刷靠近待清扫物的那一侧相对于基准平面的夹角,并控制边刷在调整后的角度下旋转清扫。
其中,基准平面为扫地机器人的行进方向所在平面,调整后夹角的类型包括仰角或俯角。
如图7所示,在扫地机器人正常工作的情况下,边刷相对于基准平面的夹角为0度。
若待清扫物的高度较低,那么为了避免小颗粒物从转动着的相邻两组毛束之间穿过而不能聚拢,可以调整边刷相对于基准平面的夹角。比如,如图8所示,将边刷靠近待清扫物的那一侧相对于基准平面的夹角从0度角调整为俯角,且小颗粒物的高度越高那么俯角的角度越小,即边刷靠近待清扫物的那一侧向下倾斜的角度越小。
若待清扫物的高度较高,那么为了避免大颗粒物被转动着的毛束击飞而不能聚拢,可以调整边刷相对于基准平面的夹角。比如,如图9所示,将边刷靠近待清扫物的那一侧相对于基准平面的夹角从0度角调整为仰角,且大颗粒物的高度越高那么俯角的角度越大,即边刷靠近待清扫物的那一侧向上倾斜的角度越大。
在本申请实施例中,边刷作为可调节角度的部件,使边刷在工作过程中具备更高的自由度,基于待清扫物的高度等,对边刷的工作方式进行有效的调整,从而进一步提升清洁力度,确保边刷能够更高效的将待清扫物聚拢,进而确保扫地机器人能够将待清扫物清扫干净。
在本申请实施例中,兼顾扫地机器人的能耗,以及图像信息采集的精度,在如图1至图3、图5和图6中任意一项所示实现方式的基础上,以图1所示的实现方式为例,还可以实现为如图10所示的实现方式。其中,s101通过摄像头采集待清扫物的图像信息,可以实现为s1011或s1012。
s1011、根据扫地机器人的行进速度确定相应的采集周期,对待清扫物的图像信息进行采集。
其中,采集周期与扫地机器人的行进速度呈负相关。
若采用固定周期的方式来实现图像采集,那么,扫地机器人的行进速度越快,相邻两次采集到的图像之间的重叠区域越小,甚至不存在重叠区域。同理,扫地机器人的行进速度越慢,相邻两次采集到的图像之间的重叠区域越大,甚至采集到的区域几乎完全重叠。
为了更有针对性的实现相应图像采集过程,在一种实现方式,可以基于扫地机器人的行进速度采取不同的采集周期。比如,扫地机器人的行进速度越快,那么采集周期越短,即相邻两次采集图像的时间间隔越短,这样能够使相邻两次采集过程采集到的图像之间做到无缝衔接,以避免漏采的情况。同样的,扫地机器人的行进速度越慢,那么采集周期越长,即相邻两次采集图像的时间间隔越长,这样能够避免高频采集所造成的资源浪费。
在本申请实施例中,在扫地机器人的行进速度为0.1米/秒至0.3米/秒的情况下,可以设置采集周期为50毫秒至150毫秒。比如,在扫地机器人的行进速度为0.2米/秒的情况下,采集周期可以为100毫秒,即每间隔100毫秒采集一帧图像,或是实时采集图像,每间隔100毫秒提取一帧图像作为采集到的图像。
需要说明的是,为了避免采集有误而引发的误判,在本申请实施例中,采集图像除了能够以帧为单位,还能够以一定数量帧为单位,比如,每次连续采集多帧图像,或是从采集到的多帧图像中提取连续的一定数量帧的图像等。之后将多帧图像经过预处理、整合等操作后,得到一帧图像,作为采集到的图像。
s1012、根据扫地机器人与待清扫物之间的位置关系,确定相应的采集周期,对待清扫物的图像信息进行采集。
其中,采集周期与扫地机器人相对于待清扫物的距离呈正相关。
考虑到图像采集的主要目的在于对待清扫物的种类的判别,因此,为了减少不必要的资源消耗,在本申请实施例中,在采集到的图像中待清扫区域距离扫地机器人较远的情况下,可以适当增大采集间隔。此外,在已检测到待清扫区域中存在待清扫物,那么随着扫地机器人越来越靠近待清扫物,为了更准确的判别出待清扫物的种类,可以缩短采集周期。这样就可以在扫地机器人靠近待清扫物的情况下,采集到多帧图像,由于可用于处理过程的图像集合中图像较多,因此,可以有效提升判别待清扫物种类的准确率。
由此可见,采集图像的采集周期往往会受到不同情况的影响,对于用户而言,可以根据自身需求选择采用上述哪种方式进行采集。需要说明的是,在恰当的时机延长采集周期,可以有效减少扫地机器人能耗,或是在恰当的时机缩短采集周期,可以有效提升判别待清扫物种类的准确率。即合理控制扫地机器人摄像头的采集周期,尽可能减少图像拍摄、处理所带来的能耗,还能够有效提升判别准确率。
本申请实施例提供一种扫地机器人,扫地机器人包括摄像头和边刷。如图11所示,扫地机器人30包括:
采集模块31,用于通过摄像头采集待清扫物的图像信息。
处理模块32,用于根据采集模块31采集的图像信息,确定待清扫物的种类。
处理模块32,还用于若待清扫物的种类与预设种类匹配,则根据图像信息,确定待清扫物的状态信息,状态信息包括位置信息和高度信息中的至少一个。
处理模块32,还用于根据待清扫物的状态信息,控制边刷按照相应的工作方式工作。
在一种实现方式中,处理模块32,还用于若待清扫物的种类与预设种类不匹配,则控制边刷旋转清扫。
在一种实现方式中,扫地机器人还包括边刷电机,其中,边刷电机的转速与边刷的转速呈正相关。处理模块32,还用于控制边刷电机停止转动。
在一种实现方式中,扫地机器人30还包括和滚刷。状态信息包括位置信息,位置信息为边刷与待清扫物之间的位置关系。处理模块32,还用于若位置关系为待清扫物处于边刷的中段,则控制已经停止转动的边刷电机开始转动;或者,若位置关系为待清扫物未处于边刷的中段,则通过滚刷清理待清扫物,直至根据采集到的图像信息确定出的待清扫物的种类与预设种类不匹配之后,控制已经停止转动的边刷电机开始转动。
在一种实现方式中,状态信息包括高度信息,高度信息用于表示待清扫物的高度。处理模块32,还用于控制边刷按照待清扫物的高度对应的倾斜角度,旋转清扫。
在一种实现方式中,状态信息包括位置信息和高度信息,位置信息为边刷与待清扫物之间的位置关系,高度信息用于表示待清扫物的高度。处理模块32,还用于根据待清扫物的高度调整边刷靠近待清扫物的那一侧相对于基准平面的夹角,并控制边刷在调整后的角度下旋转清扫,基准平面为扫地机器人的行进方向所在平面,调整后夹角的类型包括仰角或俯角。
在一种实现方式中,仰角的角度大小与待清扫物的高度呈正相关,俯角的角度大小与待清扫物的高度呈负相关。
在一种实现方式中,扫地机器人30的行进速度为0.1米/秒至0.3米/秒,摄像头采集待清扫物的图像信息的采集周期为50毫秒至150毫秒。
在一种实现方式中,摄像头设置于扫地机器人30的顶部,摄像头的拍摄方向相对于扫地机器人30的行进方向所在平面呈-60°至-30°夹角。
在一种实现方式中,摄像头采集到的图像对应区域的面积为500平方厘米至1000平方厘米。
在一种实现方式中,扫地机器人30还可以包括存储模块33和/或显示模块34。其中,存储模块33,可以用于存储上述多个模块在实现相应功能时所需的内容等;显示模块34,可以用于显示扫地机器人30的电量使用情况、当前采用的边刷工作角度等。在本申请实施例中,对于存储模块存储的内容、格式等,不予限定。
在本申请实施例中,采集模块31可以实现为通信接口,处理模块32可以实现为处理器和/或控制器,存储模块33可以实现为存储器,显示模块34可以实现为显示器。
如图12所示,为本申请实施例提供的另一种扫地机器人的结构示意图。扫地机器人40可以包括通信接口41、处理器42、控制器43、存储器44和显示器45。其中,通信接口41、处理器42、控制器43、存储器44和显示器45,可以通过总线46实现通信。其中,上述各部件所实现的功能,可以参考前文对于各模块功能的描述,在此不予赘述。
需要说明的是,参考图11、图12,本申请实施例提供的扫地机器人可以包括多余或是少于图中示出的模块、部件,在此不予限定。
本申请提供一种扫地机器人,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述各种可能的实现方式中任意一项的方法。
本申请提供一种计算机可读存储介质。存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述各种可能的实现方式中任意一项的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于实体、系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
专业人员应该还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
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