一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统的制作方法

本发明属于计算机领域，尤其涉及一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统。

背景技术：

在清洁机器人进行清洁的过程中，除了对清洁度的要求外，有时还需要对清洁机器人多清洁的范围进行分类，不能采用“一刀切”的方式，要求清洁机器人无论是在较为宽敞的地面上或者在蔽塞的狭窄空间里均要求做到相同的清洁效率，这是不可取的，而在清洁机器人所处的不同的待清理的环境中，差异最大的往往是地面上的障碍物的位置不尽相同，障碍物数量较多，且摆放位置较为复杂的地面上往往清洁的难度尤大，因此，亟需一种能够提高清洁机器人制定行进路线的管控系统。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统，旨在提高清洁机器人在障碍物较多的复杂路面上制定行进路线的准确度。

本发明实施例是这样实现的，

一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统，包括：

处理端，用于采集摄像头捕获的图像；定格图像，将已经定格的图像标定为平面图像，并在平面图像上建立平面坐标系；标记平面坐标系上的障碍物坐标；发送障碍物坐标；接收障碍物坐标，制定行进路线；将行进路线传输至驱动端；

驱动端，用于接收行进路线，驱动清洁机器人本体移动；控制清洁机器人本体进行转向；控制摄像头转动。

所述处理端包括：

采集模块，用于采集摄像头捕获的图像；

坐标系建立模块，用于定格图像，将已经定格的图像标定为平面图像，并在平面图像上建立平面坐标系；

标记模块，用于标记平面坐标系上的障碍物坐标；

传递模块，用于发送障碍物坐标；

制定模块，用于接收障碍物坐标，制定行进路线；

传递模块，用于将行进路线传输至驱动端。

所述驱动端包括：

行走模块，用于接收行进路线，驱动清洁机器人本体移动；

转向模块，用于控制清洁机器人本体进行转向；

摄像模块，用以控制摄像头转动。

所述采集模块包括：

测量单元，用于测量障碍物的长度、高度和宽度信息；

所述标记模块包括：

位置标记单元，用于标记障碍物在平面坐标系上所处的位置信息；

三维标记单元，用于标记障碍物的长度、宽度和高度信息；

合成单元，用于将位置标记单元和三维标记单元所标记的内容整合成障碍物坐标，所述障碍物坐标包括障碍物所处于平面坐标系上的位置信息以及障碍物自身的长度、宽度和高度信息。

所述行走模块包括：

行走单片机单元：用于接收处理端发送的行进路线；将路线分解为数个行走指令，发送行走指令；

行走电机单元；用于接收行走指令；根据行走指令做出相应的动作。

所述转向模块包括：

转向单片机单元：用于接收处理端发送的行进路线；提取行进路线上的转折点坐标，根据转折点坐标发送转折点指令；

转向电机单元；用于接收转折点指令；根据转折点指令做出相应的动作。

本发明的有益效果：本发明通过将摄像头所采集的图像定格化，并在定格化后的图像上建立平面坐标系，因在行进的路线上，基本上将清洁机器人所行进的路线简化为二维路线，能够大大缩短后续制定行进路线的时间；进一步的，在二维坐标系中陆续标定障碍物的长度、宽度和高度信息，能够在平面上建立一个假象的三维模型，使得在制定行进路线时能够更高效的规避这些障碍物，一方面提高了所制定的行进路线的准确度，另一方面将三维空间二维化，提高了制定行进路线的速度。

附图说明

图1是一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统的架构图；

图2是一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统的处理端内部结构图；

图3是一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统的驱动端内部结构图；

图4是一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统的采集模块内部结构图；

图5是一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统的标记模块内部结构图；

图6是一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统的行走模块和转向模块内部结构图；

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。

请参阅图1-3，作为本发明的一种实施例，一种基于清洁机器人的特殊区域管控系统，包括

处理端100，用于采集摄像头捕获的图像；定格图像，将已经定格的图像标定为平面图像，并在平面图像上建立平面坐标系；标记平面坐标系上的障碍物坐标；发送障碍物坐标；接收障碍物坐标，制定行进路线；将行进路线传输至驱动端；

所述处理端100包括：

采集模块110，用于采集摄像头捕获的图像；

坐标系建立模块120，用于定格图像，将已经定格的图像标定为平面图像，并在平面图像上建立平面坐标系；

标记模块130，用于标记平面坐标系上的障碍物坐标；

传递模块140，用于发送障碍物坐标；

制定模块150，用于接收障碍物坐标，制定行进路线；

传递模块160，用于将行进路线传输至驱动端。

将清洁机器人放置于地面上，安装于清洁机器人上的摄像头会捕捉附近的图像，并通过处理端100的处理，在图像上建立起平面坐标系，因平面坐标系中确定一个位置只需要两个坐标，例如(10，20)或者(15,70)，而现有的常见的清洁机器人中的坐标系是三维坐标系，虽然在一个位置上，三维坐标系比只比二维坐标系多出一个竖直方向上的坐标，但是当清洁机器人做需要清洁的范围较大时，其计算量和模型建立时间会呈指数爆炸的形式进行增长。

进一步的，当平面坐标系建立后，再单独标记出待清洁空间内的障碍物坐标，并在制定行进路线时，规避这些障碍物坐标，便能够在二维的平面坐标系上快速得出一个安全可行的行进路线，相对而言，只有在单独对障碍物所处位置的二维坐标三维化，具体的，若a点为障碍物所在点，则仅对a点进行三维化，是的原本处于二维平面坐标系上的点，(10.，20)，转变成(10,20,30)，这样，既可以使得障碍物的信息更加具化，也能够尽可能的减少系统的运算量，提高生成的路线的效率。

驱动端200，用于驱动清洁机器人本体移动；控制清洁机器人本体进行转向；控制摄像头转动。

所述驱动端200包括：

行走模块210，用于驱动清洁机器人本体移动；

转向模块220，用于控制清洁机器人本体进行转向；

摄像模块230，用以控制摄像头转动。

当行进路线制定好后，边可通过驱动端驱动清洁机器人沿着行进路线进行移动，且在移动的过程中不会触及到障碍物，提高了本设计的可行性。

请参阅图4和图5，作为本发明的一种实施例，所述采集模块110包括：测量单元111，用于测量障碍物的长度、高度和宽度信息。

所述标记模块130包括：

位置标记单元131，用于标记障碍物在平面坐标系上所处的位置信息；

三维标记单元132，用于标记障碍物的长度、宽度和高度信息；

合成单元133，用于将位置标记单元和三维标记单元所标记的内容整合成障碍物坐标，所述障碍物坐标包括障碍物所处于平面坐标系上的位置信息以及障碍物自身的长度、宽度和高度信息。

将障碍物的长宽高分别作为信息标定于二维的平面坐标系上的障碍物所在位置上，能够利用这些障碍物的长宽高信息建立一个假想的三维模型，单独增加对障碍物的三维运算，并计算出规避这些立体的障碍物的路线，能够有效提提高清洁机器人工作的效率。

请参阅图6，所述行走模块210包括：

行走单片机单元211：用于接收处理端发送的行进路线；将路线分解为数个行走指令，发送行走指令；

行走电机单元212；用于接收行走指令；根据行走指令做出相应的动作。

所述转向模块220包括：

转向单片机单元221：用于接收处理端发送的行进路线；提取行进路线上的转折点坐标，根据转折点坐标发送转折点指令；

转向电机单元222；用于接收转折点指令；根据转折点指令做出相应的动作。

通过单片机对行进路线的分解和读取，能够将曲折的行进路线分解为多段直线和多个转折点，当在直线段上时，所述行走电机单元212带动整个清洁机器人进行运动，而当遇见转折点时，则通过转向电机单元222控制整个清洁机器人本体进行转向，并使得清洁机器人能够接着沿着直线运动，如此反复，直到完成整个清洁工作。

本应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述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。