用于清洁机器人的跌落处置方法和装置与流程

1.本发明属于清洁机器人控制技术领域，具体涉及一种用于清洁机器人的万向轮跌落检测方法。


背景技术：

2.现有技术判定移动轮悬空都采用的是悬崖传感器，悬崖传感器是根据离地距离盘点是否悬空。
3.正常情况下万向轮是否会滑出，现有技术在一些情况下，可能存在探地红外信号响应不及时，导致机器万向轮滑出，机器直接后退无法将万向轮拉回来最终机器停止工作报警的情况，现有技术在产生探地信号的情况下无法确定清洁机器人的具体运行情况，因此可能将清洁机器人卡死等情况与清洁机器人万向轮跌落的情况混淆，造成处置的失误。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提出一种用于清洁机器人的跌落处置方法和装置，为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种用于清洁机器人的跌落处置方法，采用了如下所述的技术方案：
5.用于清洁机器人的跌落处置方法，该方法包括：
6.连续检测清洁机器人的探地信号，所述探地信号为设置在清洁机器人底部的传感器相对的物体表面与所述传感器之间的距离超过预设距离所产生的信号；
7.运行角度记录步骤，当清洁机器人没有产生所述探地信号时，记录并实时更新运行角度，所述运行角度为清洁机器人的倾斜角度；
8.异常角度记录步骤，当清洁机器人产生所述探地信号，且清洁机器人无法移动时，获取清洁机器人的异常角度，所述异常角度为清洁机器人的倾斜角度；
9.异常处理步骤，根据所述异常角度和运行角度之间的差值，确定清洁机器人的状态，当清洁机器人处于跌落状态时，驱动清洁机器人行走，直到所述探地信号停止产生。
10.进一步的，所述异常处理步骤中，确定清洁机器人的状态的方法，具体包括：
11.当所述异常角度与所述运行角度之间的差值大于预设值时，确定清洁机器人为跌落状态。
12.进一步的，异常角度记录步骤中，清洁机器人无法移动的判断方法具体包括：驱动清洁机器人的轮子转动以尝试驱动清洁机器人后退，直到所述轮子达到预设圈数清洁机器人的探地信号持续产生。
13.进一步的，异常处理步骤中，驱动清洁机器人行走的方式具体包括：确定清洁机器人处于跌落状态之后，控制清洁机器人进行左自旋或者右自旋，之后驱动清洁机器人后退。
14.进一步的，控制清洁机器人进行左自旋或者右自旋的方式具体包括：确定清洁机器人人处于跌落状态后旋转的次数，并且根据所述旋转的次数确定进行左自旋或者右自旋。
15.进一步的，根据所述旋转的次数确定进行左自旋或者右自旋，如果清洁机器人人处于跌落状态后旋转的次数为0，所述清洁机器人此次旋转的角度为 30
°
，如果清洁机器人人处于跌落状态后旋转的次数为1，所述清洁机器人此次旋转的角度为60
°
，且方向与上一次所述旋转的方向相反。
16.进一步的，驱动清洁机器人行走之后，该方法还包括：再次确定清洁机器人人处于跌落状态后旋转的次数，当所述旋转的次数小于2时，驱动清洁机器人行走，直到所述探地信号停止产生；
17.当所述旋转次数等于2时，报警。
18.进一步的，所述探地信号的检测方法，具体包括：在每个周期控制发射对管打开并且采集接收对管的开灯值vno，控制发射对管关闭并且采集接收对管的关灯值voff，如果开灯值vno和关灯值voff差的绝对值vd小于或等于探地触发阈值ts，则检测到探地信号，如果开灯值vno和关灯值voff差的绝对值vd大于探地触发阈值ts，则没有产生探地信号。
19.为了解决上述技术问题，本技术实施例还提供一种用于清洁机器人的跌落处置装置，采用了如下所述的技术方案：
20.用于清洁机器人的跌落处置装置，该装置包括：
21.检测模块，用于连续检测清洁机器人的探地信号，所述探地信号为设置在清洁机器人底部的传感器相对的物体表面与所述传感器之间的距离超过预设距离所产生的信号；
22.运行角度记录模块，用于当清洁机器人没有产生所述探地信号时，记录并实时更新运行角度，所述运行角度为清洁机器人的倾斜角度；
23.异常角度记录模块，用于当清洁机器人产生所述探地信号，且清洁机器人无法移动时，获取清洁机器人的异常角度，所述异常角度为清洁机器人的倾斜角度；
24.异常处理模块，用于根据所述异常角度和运行角度之间的差值，确定清洁机器人的状态，当清洁机器人处于跌落状态时，驱动清洁机器人行走，直到所述探地信号停止产生。
25.为了解决上述技术问题，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，采用了如下所述的技术方案：
26.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的用于清洁机器人的跌落处置方法的步骤。
27.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：本发明能够准确确定清洁机器人是否悬空，通过悬空的情况进行相应的操作，防止清洁机器人移动时跌落。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术中的方案，下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1根据本技术的用于清洁机器人的跌落处置方法的一个实施例的流程图；
具体实施方式
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
31.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.参考图1，示出了根据本技术的用于清洁机器人的跌落处置方法的一个实施例的流程图。
34.用于清洁机器人的跌落处置方法，该方法包括：
35.步骤s100：连续检测清洁机器人的探地信号，所述探地信号为设置在清洁机器人底部的传感器相对的物体表面与所述传感器之间的距离超过预设距离所产生的信号；
36.步骤s200：运行角度记录步骤，当清洁机器人没有产生所述探地信号时，记录并实时更新运行角度，所述运行角度为清洁机器人的倾斜角度；
37.步骤s300：异常角度记录步骤，当清洁机器人产生所述探地信号，且清洁机器人无法移动时，获取清洁机器人的异常角度，所述异常角度为清洁机器人的倾斜角度；
38.具体的，当所述清洁机器人产生探地信号时，首先尝试控制清洁机器人持续后退，直至探地信号消失。
39.步骤s400：异常处理步骤，根据所述异常角度和运行角度之间的差值，确定清洁机器人的状态，当清洁机器人处于跌落状态时，驱动清洁机器人行走，直到所述探地信号停止产生。
40.在所述清洁机器人持续后退并且后退的距离超过半个机身时，确定当前清洁机器人的俯仰角的变化情况，根据所述前清洁机器人的俯仰角的变化情况确定清洁机器人的实时姿态是否为万向轮跌落。如果所述清洁机器人的俯仰角的变化量大于预设量，确定清洁机器人的实时姿态为万向轮跌落，如果所述清洁机器人的俯仰角的变化量小于预设量，确定清洁机器人的实时姿态为并非跌落，结合清洁机器人无法移动此时清洁机器人的状态为受困。
41.该方案在检测到清洁机器人触发探地信号时，首先判断清洁机器人是否受困，如果清洁机器人可以活动，那么可以直接移动清洁机器人以解除清洁机器人探地的状态，如果清洁机器人无法活动，再根据清洁机器人受困前受困后的俯仰角度的变化量，确定清洁机器人的万向轮是否产生了跌落，再根据清洁机器人具体的受困的类型进行处置，在明确了清洁机器人的万向轮跌落之后进行后续处置，摆脱探地状态的成功率更高。
42.进一步的，所述异常处理步骤中，确定清洁机器人的状态的方法，具体包括：
43.当所述异常角度与所述运行角度之间的差值大于预设值时，确定清洁机器人为跌落状态。
44.进一步的，异常角度记录步骤中，清洁机器人无法移动的判断方法具体包括：驱动清洁机器人的轮子转动以尝试驱动清洁机器人后退，直到所述轮子达到预设圈数清洁机器人的探地信号持续产生。
45.具体地，在所述清洁机器人持续后退并且后退的距离超过半个机身时，检测当前清洁机器人的俯仰角，根据所述前清洁机器人的俯仰角的变化量和预设值的对比关系确定清洁机器人的实时姿态是否为万向轮跌落。
46.根据所述前清洁机器人的俯仰角的变化量和预设值的对比关系确定清洁机器人的实时姿态是否为万向轮跌落，具体为：如果所述前清洁机器人的俯仰角变化量小于预设值，确定清洁机器人的实时姿态为万向轮跌落，如果所述前清洁机器人的俯仰角变化量大于预设值，确定清洁机器人的实时姿态不是万向轮跌落，结合清洁机器人处于无法后退的状态下，因此清洁机器人的状态是卡住受困。
47.本实施例中所述预设值为3.5
°
。
48.进一步的，异常处理步骤中，驱动清洁机器人行走的方式具体包括：确定清洁机器人处于跌落状态之后，控制清洁机器人进行左自旋或者右自旋，之后驱动清洁机器人后退。
49.清洁机器人左旋或者右旋之后倾斜角度会发生变化，清洁机器人的一边容易被抬起，清洁机器人上的万向轮也容易找到转动的支点，之后再进行后退容易将清洁机器人从跌落的位置拉回到平台上，如此有利于跌落状态的解除。
50.进一步的，控制清洁机器人进行左自旋或者右自旋的方式具体包括：确定清洁机器人人处于跌落状态后旋转的次数，并且根据所述旋转的次数确定进行左自旋或者右自旋。
51.进一步的，根据所述旋转的次数确定进行左自旋或者右自旋，如果清洁机器人人处于跌落状态后旋转的次数为0，所述清洁机器人此次旋转的角度为 30
°
，如果清洁机器人人处于跌落状态后旋转的次数为1，所述清洁机器人此次旋转的角度为60
°
，且方向与上一次所述旋转的方向相反。
52.清洁机器人可以向左右两个方向转动并且尝试后退，但是要保证清洁机器人在转动的过程中，不会因为过渡旋转，而整体跌落到悬崖之下，需要对旋转动作进行限制，一方面确定转动的方向，具体的，清洁机器人不应该向同一个方向进行多次旋转的尝试，在清洁机器人尝试向左转动并后退之后，第二次应当向右侧进行旋转和后退，具体的，第二次转动的方向应当与第一次转动的方向相反，转动的角度应当首先抵消掉第一次转动的角度大小之后在进行额外的角度的转动。
53.进一步的，驱动清洁机器人行走之后，该方法还包括：再次确定清洁机器人人处于跌落状态后旋转的次数，当所述旋转的次数小于2时，驱动清洁机器人行走，直到所述探地信号停止产生；
54.当所述旋转次数等于2时，报警。
55.进一步的，所述探地信号的检测方法，具体包括：在每个周期控制发射对管打开并且采集接收对管的开灯值vno，控制发射对管关闭并且采集接收对管的关灯值voff，如果开灯值vno和关灯值voff差的绝对值vd小于或等于探地触发阈值ts，则检测到探地信号，如果
开灯值vno和关灯值voff差的绝对值vd大于探地触发阈值ts，则没有产生探地信号。
56.在本实施例中清洁机器人可以是扫地机、拖地机或者洗地机等在地面行走用于清洁的机器人，以扫地机为例，该清洁机器人分别在清洁机器人的万向轮前方、以及左右行走轮的前方设置探地组件。
57.在一种实施例中，机器人在室内行走时检测探地组件的开灯值和关灯值，检测到第一探地组探地开灯值219，关灯值4095，开关灯差值取绝对值后值为3876。第二探地组件探地开灯值209，关灯值4095，开关灯差值取绝对值后值为3886。第三探地组件探地开灯值220，关灯值4095，开关灯差值取绝对值后值为3875。
58.当第一探地组件、第二探地组件和第三探地组件的关灯值均大于或等于3500时，环境光比较弱，清洁机器人处于非强光环境，此时探地触发阈值设置为关灯值*探地触发比例，在本实施例中，探地触发比例设置为0.048。即探地触发阈值设置为4095*0.048＝197，当第一探地组件、第二探地组件和第三探地组件的关灯值和开灯值的差值的绝对值低于探地触发阈值197时，清洁机器人触发探地。其中探地触发比例的设置，根据清洁机器人在室内探地探地传感器距离白色地面9cm时，用开关灯差值除以关灯值获取，探地触发比例能够反映正常情况下，清洁机器人开灯值和关灯值之间的最小差距。
59.但是当清洁机器人处于强光环境下时，清洁机器人开灯值和关灯值之间的差距非常小，沿用非强光环境下的探地触发阈值设置方法会产生误判，在一种实施例中，第一探地组件离地高度9cm，探地开灯值132，关灯值145，差值13，如果阈值还是使用关灯值*0.048，计算出阈值为7，13》7判定为未触发探地，然而此时关灯值的获取因为误差以及环境复杂性的存在，可能存在波动，取值存在误差，关灯值和开灯值之间的差距非常小，此时清洁机器人很可能已经处于探地的状态下，然而根据探地触发阈值的设置这时机器就会继续之前的动作往前行走，最终机器就会跌落到地面。因此在强光环境下，根据经验设置一个固定的探地触发阈值200，保证清洁机器人能够检测到清洁机器人所有触发探地的情况。所以在本实施例中，当第一探地组件、第二探地组件和第三探地组件其中任意一个的关灯值在小于3500时，清洁机器人处于强光环境，设置探地触发阈值设定为200。
60.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。
61.应该理解的是，虽然附图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，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图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，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他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。
62.作为对上述方法的实现，本技术提供了一种用于清洁机器人的跌落处置装置的一个实施例，该装置实施例与图1所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
63.用于清洁机器人的跌落处置装置，该装置包括：
64.检测模块，用于连续检测清洁机器人的探地信号，所述探地信号为设置在清洁机器人底部的传感器相对的物体表面与所述传感器之间的距离超过预设距离所产生的信号；
65.运行角度记录模块，用于当清洁机器人没有产生所述探地信号时，记录并实时更新运行角度，所述运行角度为清洁机器人的倾斜角度；
66.异常角度记录模块，用于当清洁机器人产生所述探地信号，且清洁机器人无法移动时，获取清洁机器人的异常角度，所述异常角度为清洁机器人的倾斜角度；
67.异常处理模块，用于根据所述异常角度和运行角度之间的差值，确定清洁机器人的状态，当清洁机器人处于跌落状态时，驱动清洁机器人行走，直到所述探地信号停止产生。
68.在所述清洁机器人持续后退并且后退的距离超过半个机身时，确定当前清洁机器人的俯仰角的变化情况，根据所述前清洁机器人的俯仰角的变化情况确定清洁机器人的实时姿态是否为万向轮跌落。如果所述清洁机器人的俯仰角的变化量大于预设量，确定清洁机器人的实时姿态为万向轮跌落，如果所述清洁机器人的俯仰角的变化量小于预设量，确定清洁机器人的实时姿态为并非跌落，结合清洁机器人无法移动此时清洁机器人的状态为受困。
69.该方案在检测到清洁机器人触发探地信号时，首先判断清洁机器人是否受困，如果清洁机器人可以活动，那么可以直接移动清洁机器人以解除清洁机器人探地的状态，如果清洁机器人无法活动，再根据清洁机器人受困前受困后的俯仰角度的变化量，确定清洁机器人的万向轮是否产生了跌落，再根据清洁机器人具体的受困的类型进行处置，在明确了清洁机器人的万向轮跌落之后进行后续处置，摆脱探地状态的成功率更高。
70.为解决上述技术问题，本技术实施例还提供计算机设备。
71.所述计算机设备包括通过系统总线相互通信连接存储器、处理器、网络接口。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(application specific integratedcircuit，asic)、可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)、数字处理器(digital signal processor，dsp)、嵌入式设备等。
72.所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
73.所述存储器至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器可以是所述计算机设备的内部存储单元，例如该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器也可以是所述计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital, sd)卡，闪存卡(flash card)等。当然，所述存储器还可以既包括所述计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本
实施例中，所述存储器通常用于存储安装于所述计算机设备的操作系统和各类应用软件，例如用于清洁机器人的跌落处置方法的程序代码等。此外，所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
74.所述处理器在一些实施例中可以是中央处理器(central processing unit， cpu)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器通常用于控制所述计算机设备的总体操作。本实施例中，所述处理器用于运行所述存储器中存储的程序代码或者处理数据，例如运行所述用于清洁机器人的跌落处置方法的程序代码。
75.所述网络接口可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口通常用于在所述计算机设备与其他电子设备之间建立通信连接。
76.本技术还提供了另一种实施方式，即提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有用于清洁机器人的跌落处置程序，所述用于清洁机器人的跌落处置程序可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的用于清洁机器人的跌落处置方法的步骤。
77.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
78.显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。