清洁机器人的清洁区域划分方法、控制方法、装置、系统与流程

文档序号:33053099发布日期:2023-01-24 23:39阅读:97来源:国知局
清洁机器人的清洁区域划分方法、控制方法、装置、系统与流程

1.本技术涉及清洁技术领域,尤其涉及一种清洁机器人的清洁区域划分方法、控制方法、装置、系统。


背景技术:

2.清洁机器人可用于对地面进行自动清洁,应用场景可以为家庭室内清洁、大型场所清洁等。清洁机器人可以通过清洁件对地面进行清洁,清洁机器人在清洁地面一段时间后往往会发生电量不足或清洁件变得脏污等情况,需要返回基站进行维护,如对清洁机器人进行充电,或者对清洁件进行清洁;通常通过限定清洁机器人在完成一房间的清洁后返回基站,但是这样并不能让各房间均能得到较好的清洁,而且在一些情况下还会影响清洁机器人的清洁效率,例如有些场景中某个房间的面积比较大时,清洁件的清洁能力无法满足该区域的清洁,比如清洁件已经很脏了还继续对地面进行清洁,清洁效果不好,或者清洁机器人的电量无法满足该区域的清洁,导致清洁机器人在未完成该区域清洁的时候就得回基站进行充电,在长时间充电之后才能返回该区域继续清洁,清洁效率也受到了影响;而有些区域划分方式使得各个区域面积过小,每完成一个区域就需要返回基站维护,使得清洁机器人返回基站维护的频率较高,清洁效率较低。


技术实现要素:

3.本技术提供了一种清洁机器人的清洁区域划分方法、控制方法、装置、系统,旨在解决现有区域划分方式不能让各区域均能得到较好的清洁等技术问题。
4.第一方面,本技术实施例提供了一种清洁机器人的清洁区域划分方法,包括:
5.获取房间的图形学特征,所述图形学特征包括所述房间的边界;
6.获取工作量值域范围;
7.根据所述工作量值域范围和所述图形学特征,确定所述房间的分割线,以使所述分割线和所述房间的边界形成至少两个预设清洁区域,各所述预设清洁区域的工作量的量值均小于或等于所述工作量值域范围的上限值,且大于或等于所述工作量值域范围中的下限值;或者
8.仅有一个所述预设清洁区域的工作量的量值小于所述下限值,且工作量的量值小于所述下限值的所述预设清洁区域的清洁顺序在其他所述预设清洁区域之后。
9.第二方面,本技术实施例提供了一种清洁机器人的控制方法,包括:
10.根据前述的清洁区域划分方法,确定房间中形成的预设清洁区域;
11.控制所述清洁机器人根据所述预设清洁区域对所述房间进行清洁。
12.第三方面,本技术实施例提供了一种清洁机器人的控制装置,所述控制装置包括存储器和处理器;
13.其中,所述存储器用于存储计算机程序;
14.所述处理器,用于执行所述计算机程序并在执行所述计算机程序时,实现前述方
法的步骤。
15.第四方面,本技术实施例提供了一种清洁系统,包括:
16.清洁机器人,所述清洁机器人包括运动机构和清洁件,所述运动机构用于驱动所述清洁机器人运动,以使所述清洁件对地面进行清洁;
17.基站,所述基站至少用于对清洁机器人进行维护;以及
18.前述的控制装置。
19.第五方面,本技术实施例提供了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计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现上述的方法的步骤。
20.本技术实施例提供了一种清洁机器人的清洁区域划分方法、控制方法、装置、系统,方法包括:获取房间的图形学特征,图形学特征包括房间的边界;获取工作量值域范围;根据工作量值域范围和图形学特征,确定房间的分割线,以使分割线和房间的边界形成至少两个预设清洁区域,且各预设清洁区域的工作量的量值均小于或等于工作量值域范围的上限值,且大于或等于所述工作量值域范围中的下限值;或者仅有一个所述预设清洁区域的工作量的量值小于所述下限值,且工作量的量值小于所述下限值的所述预设清洁区域的清洁顺序在其他所述预设清洁区域之后;以便清洁机器人在每完成一个预设清洁区域的工作量之后中断当前清洁任务;可以使得清洁机器人在根据所述预设清洁区域对房间进行清洁时可以起到较好的清洁效果和较高的清洁效率。
21.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术实施例的公开内容。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,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。
23.图1是本技术实施例提供的一种清洁机器人的清洁区域划分方法的流程示意图;
24.图2是一实施方式中清洁系统的示意图;
25.图3是一实施方式中清洁任务地图中房间的示意图;
26.图4是一实施方式中单位区域的工作量的示意图;
27.图5是一实施方式中不同划分方案的示意图;
28.图6是一实施方式中障碍物稠密区域的示意图;
29.图7是未聚合障碍物稠密区域时清洁机器人的运动轨迹示意图;
30.图8是聚合障碍物稠密区域时清洁机器人的运动轨迹示意图;
31.图9是本技术实施例提供的一种拖擦件的清洁方法的流程示意图;
32.图10是本技术实施例提供的一种清洁机器人的控制装置的示意性框图。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申
请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
34.附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
35.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.请参阅图1,图1是本技术实施例提供的一种清洁机器人的清洁区域划分方法的流程示意图。所述清洁机器人的清洁区域划分方法可以应用在清洁系统中,用于对待清洁区域的房间进行划分得到预设清洁区域等过程。
37.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。
38.本技术实施例还提供了一种清洁系统。如图2所示,清洁系统包括一个或多个清洁机器人100,以及一个或多个基站200。基站200用于和清洁机器人100配合使用,至少用于对清洁机器人进行维护;例如,基站200可以向清洁机器人100进行充电、基站200可以向清洁机器人100提供停靠位置等。基站200还可以对清洁机器人100的清洁件的进行清洁,其中,清洁件可以包括刷扫件,如边刷、中刷,刷扫件用于对地面进行刷扫以清除地面的垃圾或灰尘,清洁件还可以包括拖擦件,拖擦件用于对地面进行拖擦以清洁地面的污渍。
39.清洁系统还包括控制装置300,控制装置300可以用于实现本技术实施例的清洁机器人的清洁区域划分方法的步骤,和/或清洁机器人的控制方法的步骤。可选地,清洁机器人100的机器人控制器和/或基站200的基站控制器可以单独或者配合作为控制装置300,用于实现本技术实施例的方法的步骤。在另一些实施方式中,清洁系统包括单独的控制装置300,用于实现本技术实施例的方法的步骤,该控制装置300可以设置在清洁机器人100上,或者可以设置在基站200上;当然也不限于此,例如控制装置300可以为除清洁机器人100和基站200之外的装置,如家庭智能终端、总控设备等。
40.清洁机器人100可用于对地面进行自动清洁,清洁机器人100的应用场景可以为家庭室内清洁、大型场所清洁等。
41.如图1所示,本技术实施例的清洁机器人的清洁区域划分方法包括步骤s110至步骤s130。
42.s110、获取房间的图形学特征,所述图形学特征包括所述房间的边界。
43.举例而言,如图5所示,清洁任务地图中包括房间1、房间2和房间3;在步骤s110获取的房间的图形学特征时可以获取一个或多个房间的图形学特征。
44.需要说明的是,房间包含由清洁机器人进行扫描后分出的房间,也包括用户编辑(如进行拆分、合并)的房间。房间可以理解为在清洁任务地图上由墙壁、台阶、障碍物(如箱式床)等有形的边界定义的区域,还可以包括由用户定义的房间,用户定义的房间例如为墙壁围合成的区域中的部分区域,如客厅中的开放式厨房、餐厅等,或者用户定义的房间还可以为多个有形的边界定义的区域合并得到的房间,如客厅和阳台可以作为一个房间。
45.示例性的,在清洁机器人建图时,清洁机器人可以通过雷达、视觉传感器、距离传感器等获取房间的边界以确定房间的图形学特征,或者在清洁机器人对待清洁区域进行沿
边清洁时,根据沿边清洁的清洁轨迹确定房间的边界,根据房间的边界确定房间的图形学特征。
46.示例性的,在清洁机器人对待清洁区域进行探测后得到初始的清洁任务地图,可以根据用户对初始的清洁任务地图的编辑操作,如合并房间或拆分房间,得到编辑后的清洁任务地图。
47.s120、获取工作量值域范围。
48.其中,所述工作量值域范围包括上限值和下限值,且所述上限值大于所述下限值。
49.清洁机器人的拖擦件能够吸附的脏污量是有限的,当拖擦件吸附较多的脏污时对地面的清洁效果较差,如果不返回基站对拖擦件进行维护,如清洁拖擦件或更换拖擦件,会导致地面不能拖擦干净;清洁机器人的电量也是有限的,在对地面清洁时若电量不足,不能保证返回基站进行充电;清洁机器人的拖擦件上的水量、清洁机器人上用于给拖擦件供水的水箱的水量也是有限的,当水量不足时,对地面的清洁效果也较差;清洁机器人上用于收集脏污的集尘盒能够容纳的脏污量也是有限的,当容纳的脏污量较多时对地面的清洁效果也较差。
50.举例而言,为了保证拖擦件具有清洁能力,需要在任务进行的中间插入拖擦件维护任务,使得清洁机器人导航回基站,清洗或更换拖擦件后,继续执行对待清洁区域的清洁任务。通过设定工作量值域范围的上限值,可以控制清洁机器人在工作量达到工作量值域范围的上限值之前,及时返回基站进行维护,从而提高对地面的清洁效果。可选地,拖擦件的维护也可以不返回基站而由清洁机器人完成,例如清洁机器人自带水箱,可以直接对拖擦件进行清洗,或者清洁机器人自带拖擦件更换装置,可以直接对拖擦件进行更换。
51.维护拖擦件需要消耗一定的时间,而且清洁机器人返回基站进行维护和继续执行清洁任务这个过程中的折返也会消耗较长时间,影响清洁机器人的清洁效率。当清洁机器人返回基站进行维护的频率较高时,例如当清洁机器人每次仅对很小面积(如2平方米)的地面进行拖擦后即返回基站进行维护,则会降低清洁机器人的清洁效率,也无法充分利用清洁机器人的清洁能力。通过设定工作量阈值范围的下限值,可以降低清洁机器人维护的频率,充分利用清洁机器人的性能,保证清洁机器人的清洁效率。
52.可选的,工作量值域范围至少有两个,所述获取工作量值域范围包括:根据用户的选取操作,在至少两个工作量值域范围中确定用于划分所述预设清洁区域的工作量值域范围。举例而言,工作量包括清洁地面的面积时,预设的至少两个工作量值域范围包括5-7、10-12、14-16,单位为平方米;用户可以根据房间的图形学特征和/或用户清洁习惯在至少两个工作量值域范围中确定用于划分所述预设清洁区域的工作量值域范围。例如当房间的面积比较大时,可以选择上限值和/或下限值比较大的工作量值域范围,如14-16;例如当用户希望清洁机器人维护频率高些或者清洁的更干净时,可以选择上限值和/或下限值比较小的工作量值域范围,如5-7。
53.可选的,控制装置可以自行根据所述房间的图形学特征和/或用户清洁习惯,在预设的至少两个工作量值域范围中确定用于划分所述预设清洁区域的工作量值域范围。
54.s130、根据所述工作量值域范围和所述图形学特征,确定所述房间的分割线,以使所述分割线和所述房间的边界形成至少两个预设清洁区域,各所述预设清洁区域的工作量的量值均小于或等于所述工作量值域范围的上限值,且大于或等于所述工作量值域范围中
的下限值;或者仅有一个所述预设清洁区域的工作量的量值小于所述下限值,且工作量的量值小于所述下限值的所述预设清洁区域的清洁顺序在其他所述预设清洁区域之后。
55.示例性的,各所述预设清洁区域的工作量的量值均小于或等于所述工作量值域范围的上限值,以便所述清洁机器人在每完成一个所述预设清洁区域的工作量之后中断当前清洁任务以及运动到基站进行维护。
56.其中,所述当前清洁任务包括对一个预设清洁区域进行的清洁任务,或者包括对一个房间的地面的清洁任务,或者还可以包括全屋所有房间的地面的清洁任务,或者还可以包括对清洁任务地图所指示的房间进行的清洁任务。
57.示例性的,所述清洁任务包括通过拖擦件对地面进行拖擦、通过刷扫件对地面或地面上的地毯进行刷扫,还可以包括对地面同时进行拖擦和刷扫。
58.在一些实施方式中,所述工作量包括以下至少一种:所述清洁机器人的拖擦件拖擦地面时吸附的脏污量、所述清洁机器人清洁地面时的耗电量、所述清洁机器人清洁地面时的耗水量、所述清洁机器人清洁地面时的脏污收集量、所述清洁机器人清洁地面的面积、所述清洁机器人清洁地面的路径长度。
59.示例性的,所述工作量包括清洁机器人清洁地面的面积时,所述工作量值域范围的上限值可以根据拖擦件的清洁效果与清洁机器人清洁地面的面积的变化关系确定;例如在清洁机器人维护后控制清洁机器人对地面进行清洁,当清洁效果较差时,根据清洁机器人清洁的地面的面积确定所述工作量值域范围的上限值;其中,对机器人的维护包括对拖擦件进行清洗或更换、对清洁机器人进行充电、对清洁机器人的水箱进行补水或排水、对清洁机器人的尘盒进行排空等。
60.示例性的,所述工作量包括拖擦件拖擦地面时吸附的脏污量时,所述工作量值域范围的上限值可以根据拖擦件的清洁效果与拖擦件拖擦地面时吸附的脏污量的变化关系确定;例如在拖擦件维护后对地面进行拖擦,当拖擦件对地面的拖擦清洁效果很差时,根据拖擦件吸附的脏污量,即根据拖擦件的脏污值d确定所述工作量值域范围的上限值;当然也不限于此,例如所述工作量值域范围的上限值可以根据所述拖擦件的最大脏污值d_max确定,最大脏污值d_max为经验值,例如可以在实验室中测得。举例而言,工作量值域范围的下限值可以根据所述工作量值域范围的上限值确定,例如为上限值的0.6倍至0.8倍。
61.在一些实施方式中,所述根据所述工作量值域范围和所述图形学特征,确定所述房间的分割线,包括:根据所述图形学特征和/或所述房间的房间标识,确定所述房间中各单位区域的工作量;根据所述工作量值域范围和各所述单位区域的工作量,确定房间的分割线,以使各所述预设清洁区域中单位区域的工作量之和均小于或等于所述上限值;或者,根据所述工作量值域范围和各所述单位区域的工作量,确定房间的分割线,以使仅有一个所述预设清洁区域的工作量的量值小于所述下限值,且工作量的量值小于所述下限值的所述预设清洁区域的清洁顺序在其他所述预设清洁区域之后。
62.举例而言,所述单位区域可以为清洁任务地图中的栅格,当然也不限于此,单位区域可以为任意面积的区域,如0.5平方米大小的区域、1平方米大小的区域;单位区域可以为矩形或正方形,当然也不限于此,例如为平行四边形。
63.示例性的,同一房间中不同单位区域的工作量存在差别,例如往往靠近墙角或有较多障碍物的地方是更脏的区域;示例性的,可以根据所述单位区域和所述房间的边界和/
或所述房间中的障碍物之间的距离确定所述单位区域的工作量。举例而言,所述单位区域的工作量,与所述单位区域和所述房间的边界和/或所述房间中的障碍物之间的距离负相关。
64.举例而言,如图4所示,环境地图中包含多个栅格,一个栅格即为一个单位区域,或者多个栅格组合为一个单位区域,计算环境地图中每个栅格与障碍物的距离,从而确定每个单位区域的工作量,多个栅格组合为一个单位区域时根据所述多个栅格与障碍物的最大距离、最小距离或者距离的平均值确定所述单位区域的工作量;越是接近障碍物的单位区域,工作量越大,或者可以说清洁机器人清洁该单位区域的清洁代价更高。图4中,s1表示障碍物,黑色粗线表示墙壁,每个栅格上的数字表示该栅格的工作量;例如,与障碍物或墙壁相邻的栅格(可以称为距离为1个单位的栅格),工作量为5,距离为2个单位的栅格的工作量为3,距离大于2个单位的栅格的工作量为1;清洁区域s2的工作量为5+5+5+3=18,清洁区域s3的工作量为1+3+1+3=8。
65.示例性的,不同房间中单位区域的工作量存在差别,例如往往餐厅/客厅等人员活动较多的地方是更容易脏的区域,而卧室/书房等人员活动较少的地方是较干净的区域;举例而言,房间标识为餐厅/客厅的房间中单位区域的工作量,大于卧室/书房中单位区域的工作量。
66.在一些实施方式中,所述房间的图形学特征包括房间中脏污的分布情况(如脏污热力图),例如各单位区域的脏污程度;可以根据房间中单位区域的脏污程度确定各所述单位区域的工作量;例如所述单位区域的工作量,与所述单位区域的脏污程度正相关。
67.示例性的,房间中脏污的分布情况可以根据清洁机器人的传感器,如视觉传感器的检测结果确定;或者可以根据单独的图像传感器对房间内的地面进行拍摄,对拍摄的图像进行识别,确定房间中脏污的分布情况;或者可以在清洁机器人对房间中的不同区域清洁完成后,根据清洁拖擦件的污水的检测信息确定不同区域的脏污情况,或者根据集尘盒中的脏污量确定不同区域的脏污情况。
68.需要说明的是,房间中脏污的分布情况可以为房间中当前的脏污的分布情况,还可以为历史数据中房间中脏污的分布情况。
69.相较于现有的按固定工作时间对清洁机器人进行维护,如每清扫10分钟回洗一次,或者按固定的任务工作面积对清洁机器人进行维护,如清扫10平米回洗,固定工作时间或固定的任务工作面积并不能真正体现清洁机器人的工作量,如拖擦件真正的消耗量。本技术实施例可以通过根据所述图形学特征和/或所述房间的房间标识,确定所述房间中各单位区域的工作量,以及根据各单位区域的工作量对房间分割得到预设清洁区域,可以更真实的体现清洁机器人在所述预设清洁区域的工作量,如拖擦件的脏污吸附量,能够保证清洁机器人有较好的清洁效果和较高的清洁效率。
70.在一些实施方式中,所述根据所述工作量值域范围和所述图形学特征,确定所述房间的分割线,以使所述分割线和所述房间的边界形成至少两个预设清洁区域,包括:根据所述工作量值域范围和所述图形学特征确定所述房间被划分后形成的各区域的预设工作量;沿所述边界的长边移动所述分割线,以及确定所述分割线划分的区域的工作量;当所述分割线划分的至少一个区域的工作量等于对应的预设工作量时,停止移动所述分割线。
71.示例性的,当所述房间的工作量大于所述上限值时,确定所述房间的分割线,以使
所述分割线和所述房间的边界形成至少两个预设清洁区域;举例而言,如图3所示,对客厅进行分割,该客厅的总面积为48平方米,根据所述工作量值域范围确定所述房间被划分后形成的区域包括一预设工作量,如面积为6平方米的区域。
72.示例性的,按照房间的最长边对房间进行分割。请参阅图3,客厅的横向长度为8m,纵向长度为6m,房间的最长边为横向的边,需要划分出工作量等于6平方米的预设清洁区域;如图3中箭头左侧所示,本技术实施例沿横向移动分割线(以虚线表示),在沿横向移动分割线的过程中确定划分的区域中是否有工作量无限接近6平方米(可视为等于6平方米)的区域,当有划分的区域的工作量达到6平方米时停止分割线的移动。可以理解的,按照房间的最长边对房间进行分割,一方面,分割线移动的时候,划分区域的工作量的变化量比较小,可以更容易控制划分区域的工作量,使划分区域的工作更大程度地与预设工作量相符;另一方面,可以更大程度地避免出现狭长区域(如图3中箭头右侧所示,沿纵向(短边)移动分割线时,6平方米的区域长8米,为狭长区域),从而降低清洁机器人的清洁难度。
73.需要说明的是,分割线可以是直线、曲线或者形成一个图形的封闭线(如图6中形成区域s的分割线),或者为不同线型的组合。
74.可选的,如图3所示,所述分割线与所述长边垂直。以使划分的预设清洁区域方正,便于规划清洁路径。
75.在一些实施方式中,跟据所述工作量值域范围划分预设清洁区域,相对于按固定阈值划分区域,可以生成多种划分方案,例如任意两个不同的划分方案中至少有一条分割线不同,以使任意两个不同的划分方案中至少有一个预设清洁区域不同;以及从所述多种划分方案中确定符合预设条件的划分方案。
76.示例性的,可以根据所述工作量值域范围、至少两个所述房间的清洁顺序,以及各所述房间的面积,确定至少两个划分方案,任意两个所述划分方案中至少有一条分割线不同,以使所述任意两个所述划分方案中至少有一个预设清洁区域不同。举例而言,请参阅图5,需要清洁的三个房间的面积分别为3、8、7平方米,房间清洁顺序为3平方米的房间-8平方米的房间-7平方米的房间,即图5中房间清洁顺序为房间1-房间2-房间3,通过根据房间的清洁顺序划分房间得到各预设清洁区域,即房间划分的顺序是基于房间清洁的顺序,如图5所示的各划分方案,首先考虑房间1的划分情况,其次考虑房间2的划分情况,最后考虑房间3的划分情况,如此可以保证在按照房间的清洁顺序对各预设清洁区域进行清洁时,均可得到较好的清洁效果和清洁效率。
77.可选的,至少两个所述房间的清洁顺序可以根据房间距离基站的距离确定,例如先清洁距离基站较远的房间,可以防止吸附有脏污的拖擦件二次污染已经清洁干净的地面。
78.可选的,至少两个所述房间的清洁顺序可以根据房间的脏污程度的距离确定,例如先清洁脏污程度较高的房间,后清洁脏污程度较低的房间,可有效防止出现二次污染。
79.举例而言,请参阅图5,按照工作量值域范围为5-7平方米划分时,所有划分方案中,除了部分划分方案中最后清洁的预设清洁区域之外的各个预设清洁区域的面积都在5-7平方米以内,不同的划分方案包括图示的划分方案1至划分方案3;其中,划分方案1将房间2的2平方米的区域与房间1的3平方米的区域合并作为一个5平方米的预设清洁区域1,房间2剩下的6平方米区域作为预设清洁区域2,将房间3的7平方米的区域作为预设清洁区域3
(划分方案1可以表示为3+2|6|7);划分方案2将房间2的3平方米的区域与房间1的3平方米的区域合并作为一个6平方米的预设清洁区域1,房间2剩下的5平方米区域作为预设清洁区域2,将房间3的7平方米的区域作为预设清洁区域3(划分方案2可以表示为3+3|5|7);划分方案3将房间2的2平方米的区域与房间1的3平方米的区域合并作为一个5平方米的预设清洁区域1,在房间2剩下的6平方米区域划分出一个5平方米的预设清洁区域2,将房间2剩下的1平方米与房间3的5平方米的区域合并作为一个6平方米的预设清洁区域3,以及房间3剩下的2平方米区域作为预设清洁区域4(划分方案3可以表示为3+2|5|1+5|2)。当然也不限于此,例如划分方案还包括以下至少一种:3+2|6|7、3+2|6|5|2、3+2|6|6|1、3+2|6+1|6、3+2|5|1+4|3、
……
、3+3|5+1|6、3+3|5+2|5、
……
;其中符号|用于区分不同的预设清洁区域,符号+用于表示预设清洁区域的面积是不同房间中区域的面积累加得到的。
80.示例性的,可以根据所述划分方案确定的各预设清洁区域,确定完成各所述预设清洁区域时的代价值,根据每个划分方案中各预设清洁区域对应的代价值确定各划分方案的代价累加值,从所述代价累加值满足预设代价条件的至少两个划分方案中选择一个划分方案对应的分割线为至少两个所述房间的分割线,或者确定所述代价累加值最小的划分方案对应的分割线为至少两个所述房间的分割线。
81.举例而言,代价值可以通过清洁机器人中断清洁任务的次数体现,即通过返回基站进行维护的次数体现,根据各划分方案中清洁机器人中断清洁任务的次数确定最终的划分方案;例如选取中断清洁任务的次数最少的划分方案为最终的划分方案,此时符合预设条件的划分方案即为中断清洁任务的次数最少的划分方案,即中断清洁任务的次数最少则表征代价值最低,划分预设清洁区域时,优先选择让清洁机器人中断清洁任务的次数尽可能少的划分方案,从而减少清洁机器人往返基站的消耗,以提高整个清洁任务的效率。请参阅图5,划分方案1和划分方案2中预设清洁区域1、2、3各完成一遍清洁时均需要中断1次,则各个预设清洁区域的代价值均可计为1,则划分方案1和划分方案2的代价累加值均计为3;划分方案3中预设清洁区域1、2、3、4各完成一遍清洁时均需要中断1次,则各个预设清洁区域的代价值均可计为1,则划分方案3的代价累加值计为4。如果预设代价条件为代价累加值小于等于3,则划分方案1、划分方案2满足预设代价条件,即划分方案1和划分方案2可作为备选方案。举例而言,可以确定各划分方案中清洁机器人中断清洁任务时的位置,确定中断清洁任务时清洁机器人的位置不在清洁机器人所在房间的门口的次数,根据各划分方案中清洁机器人中断清洁任务时的位置不在清洁机器人所在房间的门口的次数确定最终的划分方案,即代价值可以通过清洁机器人中断清洁任务时的位置不在清洁机器人所在房间的门口的次数体现;例如选取清洁机器人中断清洁任务时的位置不在清洁机器人所在房间的门口的次数最少的划分方案为最终的划分方案,此时符合预设条件的划分方案即为清洁机器人中断清洁任务时的位置不在清洁机器人所在房间的门口的次数最少的划分方案,即清洁机器人中断清洁任务时的位置不在清洁机器人所在房间的门口的次数最少则表征代价值最低,划分预设清洁区域时,优先选择清洁机器人中断清洁任务时的位置不在其所在房间的门口次数最少的划分方案,从而降低清洁机器人因为跨越不同房间进行清洁而造成交叉污染的可能性,以提高整个清洁任务的效率的同时兼顾清洁效果。请参阅图5,阴影线填充的矩形图案表示房间门口,阴影线填充的圆形图案表示基站的位置;划分方案1和划分方案2在预设清洁区域1中断清洁任务时的位置不在房间2的门口,则预设清洁区域1的代价值
计为1,在预设清洁区域2中断清洁任务时的位置在房间2的门口,则预设清洁区域2的代价值可计为0,在完成预设清洁区域3的清洁中断或结束清洁任务时,清洁机器人可以直接进入基站,此时可将清洁机器人的位置视为在房间3的门口,则预设清洁区域3的代价值可计为0,即划分方案1和划分方案2对应的中断清洁任务时的位置不在房间门口的次数均为1次,代价累加值均可计为1;划分方案3在预设清洁区域1、预设清洁区域2、预设清洁区域3中断清洁任务时的位置均不在清洁机器人所在的房间的门口,则预设清洁区域1、2、3的代价值均可计为1,在完成预设清洁区域4的清洁中断或结束清洁任务时,清洁机器人可以直接进入基站,此时可将清洁机器人的位置视为在房间3的门口,则预设清洁区域4的代价值可计为0,即划分方案3对应的中断清洁任务时的位置不在房间的门口的次数为3次,代价累加值计为3;如果预设代价条件为代价累加值小于等于2,则划分方案1、划分方案2满足预设代价条件,即划分方案1和划分方案2可作为备选方案。
82.举例而言,当有多个划分方案的代价累加值均小于或等于预设的代价阈值时,可以从所述多个划分方案中任选一个划分方案;或者当有多个划分方案的代价累加值均小于其他划分方案的代价累加值时,可以从所述多个划分方案中任选一个划分方案。通过确定各划分方案的代价累加值,选择代价累加值较小的划分方案为最终的划分方案,可以提高整个清洁任务的清洁效率,同时还兼顾了清洁机器人的清洁效果。
83.示例性的,所述确定完成各所述预设清洁区域时的代价值,包括:确定完成各所述预设清洁区域的工作量之后所述清洁机器人所在房间和回洗点,所述回洗点为所述机器人一个所述预设清洁区域完成一遍清洁并需要返回所述基站时所在的位置;根据所述清洁机器人所在房间和所述回洗点,确定所述代价值。举例而言,如图5中的划分方案1和划分方案2,完成预设清洁区域1的工作量之后所述清洁机器人所在房间为房间2,回洗点不在房间2的门口;完成预设清洁区域2的工作量之后所述清洁机器人所在房间为房间2,回洗点在房间2的门口;完成预设清洁区域3的工作量之后所述清洁机器人所在房间为房间3,清洁机器人可以直接进入基站,此时可视为回洗点在房间3的房间门口。如图5中的划分方案3,完成预设清洁区域1的工作量之后所述清洁机器人所在房间为房间2,回洗点不在房间2的门口;完成预设清洁区域2的工作量之后所述清洁机器人所在房间为房间2,回洗点不在房间2的门口;完成预设清洁区域3的工作量之后所述清洁机器人所在房间为房间3,回洗点不在房间3的门口;完成预设清洁区域4的工作量之后所述清洁机器人所在房间为房间3,清洁机器人可以直接进入基站,此时可视为回洗点在房间3的房间门口。
84.举例而言,所述根据所述清洁机器人所在房间和所述回洗点,确定所述代价值包括:根据所述清洁机器人所在房间和所述回洗点确定代价因素量值;根据所述代价因素量值确定所述代价值。
85.可选的,所述代价因素量值至少包括以下至少一种:所述清洁机器人从所述回洗点到所述清洁机器人所在房间的门口的距离、所述清洁机器人从所述回洗点运动到所述基站经过的房间或预设区域的数量、所述清洁机器人从所述回洗点运动到所述基站的路径长度、所述清洁机器人从所述基站返回到所述回洗点或下一个预设清洁区域经过的房间或预设区域的数量、所述清洁机器人从所述基站返回到所述回洗点或待清洁的预设清洁区域的路径长度;其中,所述代价值与各所述代价因素量值呈正相关的关系。
86.通过根据前述的代价因素量值确定完成各所述预设清洁区域时的代价值,以及每
个划分方案中各预设清洁区域对应的代价值确定各划分方案的代价累加值,确定最终的划分方案,可以提高整个清洁任务的清洁效率。
87.举例而言,请参阅图5,回洗点落在房间的门口时,回洗点到清洁机器人所在房间的门口的距离为0,即代价因素量值为0,清洁该预设清洁区域对应的代价值为1,回洗点落在房间内时,回洗点到清洁机器人所在房间的门口的距离不为0,即代价因素量值不为0,清洁该预设清洁区域对应的代价值为2,对于划分方案1和划分方案2,清洁预设清洁区域1对应的代价值为2,清洁预设清洁区域2和预设清洁区域3的代价值均为1,所以划分方案1和划分方案2累计的总代价值,即代价累加值均为2+1+1=4;对于划分方案3,清洁预设清洁区域1至预设清洁区域3对应的代价值均为2,清洁预设清洁区域4的代价值为1,所以划分方案3累计的总代价值,即代价累加值为2+2++2+1=7;如果预设代价条件为代价累加值小于等于4,则划分方案1和划分方案2作为备选划分方案。当然预设清洁区域对应的代价值的确定也不限于此,还可以针对代价量值做进一步地考虑,例如回洗点与机器人所在房间的门口的距离越远则,代价量值越大,代价值越高,如可以为3、4或5等;举例而言,如图5所示,划分方案1中清洁机器人清洁预设清洁区域1的回洗点a与房间2的门口b的距离大于划分方案2中清洁机器人清洁预设清洁区域1的回洗点a与房间2的门口b的距离,因此,划分方案1中预设清洁区域1对应的代价值,大于划分方案2中预设清洁区域1对应的代价值。
88.在一些实施方式中,所述房间至少包含两个,所述根据所述工作量值域范围和所述图形学特征,确定所述房间的分割线,以使所述分割线和所述房间的边界形成至少两个预设清洁区域,包括:当第一房间的工作量的量值小于所述工作量值域范围的最小值,且第一房间的工作量的量值和第二房间的工作量的量值之和大于所述上限值,根据所述工作量值域范围和所述第二房间的图形学特征,确定所述第二房间的分割线,以使所述分割线和所述第二房间的边界形成至少两个区域,且有至少一个区域的工作量的量值与所述第一房间的工作量的量值之和小于或等于所述上限值;将所述至少一个区域和所述第一房间的区域确定为一个预设清洁区域。
89.举例而言,请参阅图5,其中房间1的面积小于5平方米,房间2的面积大于7平方米,在划分方案2中,则可以将房间2划分为3平方米的区域和5平方米的区域;通过将房间1与房间2的3平方米的区域合并作为一个预设清洁区域,可以减少清洁机器人返回基站进行维护的次数。举例而言,清洁完房间1的3平方米后不返回基站,而是在房间2清洁3平方米后返回基站,然后在房间2再清洁5平方米后返回基站,以及在房间3清洁7平方米后返回基站,仅需返回三次;而且在第二次、第三次返回基站时,清洁机器人的位置,即回洗点都可以落在房间恰好清洁完的地方,如房间门口;以使返回基站的动作对清洁路径规划的影响被降低,相较于划分方案3降低了清洁的代价值,可以提高清洁效率。
90.在一些实施方式中,在划分出工作量在所述工作量值域范围中的预设清洁区域之后,当所述房间中除所述预设清洁区域之外的剩余区域的工作量大于所述上限值时,可以继续通过分割线对所述剩余区域进行划分。请参阅图3,在48平米的房间中划分出一个6平方米的预设清洁区域之后,剩余区域的工作量42平方米大于所述上限值,可以继续通过所述分割线对剩余区域进行划分。
91.在一些实施方式中,各所述预设清洁区域的工作量的量值均小于或等于所述上限值,且大于或等于所述工作量值域范围中的下限值。一方面,可以解决因为预设清洁区域的
区域面积过小导致清洁机器人需要频繁返回基站维护的问题;另一方面,还可以解决因为预设清洁区域的区域面积过大导致清洁机器人清洁力不足,从而影响清洁机器人的清洁效果的问题,即可以降低清洁机器人维护的频率,充分利用清洁机器人的性能,保证清洁机器人的清洁效率。
92.在一些实施方式中,仅有一所述预设清洁区域的工作量的量值小于所述下限值,且工作量的量值小于所述下限值的所述预设清洁区域的清洁顺序在其他预设清洁区域之后。
93.示例性的,当所述房间划分出工作量的量值在所述工作量值域范围内的一个或多个预设清洁区域后剩余区域的工作量,如面积小于所述下限值,可以将所述剩余区域作为单独的一个预设清洁区域,如图5所示划分方案3中的预设清洁区域4。
94.示例性的,当所述房间划分工作量的量值在所述工作量值域范围内的预设清洁区域后剩余区域的工作量小于所述下限值,可以将所述剩余区域与相邻的预设清洁区域合并;当合并后的区域的工作量大于所述上限值时,还可以根据所述工作量值域范围对合并后的区域进行划分,得到工作量的量值在所述工作量值域范围内的预设清洁区域。
95.在一些实施方式中,在所述根据所述工作量值域范围和所述图形学特征,确定所述房间的分割线,以使所述分割线和所述房间的边界划分出至少两个预设清洁区域之后,所述方法还包括:当所述预设清洁区域中有至少两个障碍物时,标记所述预设清洁区域为障碍物稠密区域,或者在所述预设清洁区域中确定所述障碍物稠密区域。
96.举例而言,障碍物稠密区域例如为餐厅等有很多零碎凳子腿需要避障的区域,当然也不限于此。可以理解的,在清洁障碍物稠密区域时需要花费较长的时间,如果不将障碍物集中的区域聚合为一个区域,清洁机器人在侦测到障碍物时会绕障碍物清洁,清洁机器人会来回运动,无法集中处理障碍物,路径比较凌乱,可控性不高。请参阅图7和图8,清洁机器人沿弓形路径对预设清洁区域进行清洁,所示该预设清洁区域的左侧有四个障碍物s1至s4。如图7所示,清洁机器人清洁该预设清洁区域时的轨迹依次为轨迹1-8,其中在轨迹1碰到障碍物s1时,需要顺时针绕行障碍物s1一圈,即得到轨迹2;之后在轨迹3碰到障碍物s2时,需要顺时针绕行障碍物s2一圈,即得到轨迹4;之后在轨迹5碰到障碍物s2时,还需要顺时针绕行障碍物s2一圈;在轨迹5到达预设清洁区域的左侧时,此时预设清洁区域左侧的部分区域还未清洁,在对该部分区域清洁时碰到障碍物s3以及顺时针绕行障碍物s3一圈得到轨迹6;之后可以通过轨迹7对障碍物s2下侧的区域进行清洁;之后预设清洁区域左上角的部分区域还未清洁,在对该部分区域清洁时碰到障碍物s4以及顺时针绕行障碍物s4一圈得到轨迹8;请结合图8参阅图7,由此可以确定,如果不将障碍物集中的区域聚合为一个区域,则清洁机器人的路径比较凌乱,可控性不高。本技术实施例可以通过将障碍物集中的区域聚合为障碍物稠密区域进行单独处理,可以使得清洁机器人先清洁不含障碍物的预设清洁区域或者清洁仅含少量障碍物或者分散的障碍物,减少该区域绕行障碍物的运动,可以保证清洁机器人具有较高的可控性,快速完成大部分区域的清洁,之后再清洁障碍物集中的区域。
97.示例性的,所述障碍物稠密区域为所述至少两个预设清洁区域中最后清洁的预设清洁区域。通过在清洁完非障碍物稠密区域的预设清洁区域之后,集中清洁障碍物稠密区域,更符合用户对清洁的认知,非障碍物区域的清洁不会被打断,可以尽快清洁完大部分区
域,用户体验较好。
98.在另一些实施方式中,请参阅图6,所述根据所述工作量值域范围和所述图形学特征,确定所述房间的分割线,以使所述分割线和所述房间的边界划分出至少两个预设清洁区域,包括:根据所述房间中障碍物的分布情况,确定所述房间中的障碍物稠密区域,如图6中房间3的区域s;当所述房间中除所述障碍物稠密区域之外的其他区域的工作量的量值大于所述上限值时,根据所述工作量值域范围,确定所述房间的分割线,以使所述分割线和所述房间的边界,以及所述障碍物稠密区域的边界划分出至少两个预设清洁区域。即也可以先划分出房间中的障碍物稠密区域,然后对其余的区域进行划分得到其他的预设清洁区域。
99.示例性的,根据房间中各单位区域与障碍物的距离,确定各单位区域是否为所述障碍物稠密区域中的单位区域,例如与障碍物的距离小于预设距离阈值的单位区域组成所述障碍物稠密区域。
100.本技术实施例提供的清洁机器人的清洁区域划分方法,包括:获取房间的图形学特征,图形学特征包括房间的边界;获取工作量值域范围;根据工作量值域范围和图形学特征,确定房间的分割线,以使分割线和房间的边界形成至少两个预设清洁区域,各预设清洁区域的工作量的量值均小于或等于工作量值域范围的上限值,且大于或等于所述工作量值域范围中的下限值;或者仅有一个所述预设清洁区域的工作量的量值小于所述下限值,且工作量的量值小于所述下限值的所述预设清洁区域的清洁顺序在其他所述预设清洁区域之后;可以使得清洁机器人在根据所述预设清洁区域对房间进行清洁时可以起到较好的清洁效果和较高的清洁效率。
101.请结合上述实施例参阅图9,图9是本技术实施例提供的清洁机器人的控制方法的流程示意图。所述清洁机器人的控制方法可以应用在清洁系统中,用于对系统中的清洁机器人进行控制,以使清洁机器人执行清洁任务,例如对清洁任务地图对应的区域进行清洁等过程。
102.如图9所示,清洁机器人的控制方法包括步骤s210至步骤s220。
103.s210、根据前述的清洁区域划分方法,确定房间中形成的预设清洁区域;
104.s220、控制所述清洁机器人根据所述预设清洁区域对所述房间进行清洁。
105.可选的,根据划分所述预设清洁区域的顺序,控制所述清洁机器人根据所述预设清洁区域对所述房间进行清洁。其中划分所述预设清洁区域的顺序,可以根据多个房间的清洁顺序确定。
106.示例性的,在清洁机器人清洁完任一所述预设清洁区域后,运动至基站进行维护,例如对清洁件,如拖擦件进行清洁,清理集尘盒中的脏污、充电、对清洁机器人的水箱补水或排水等中的至少一种。
107.本技术实施例提供的控制方法的具体原理和实现方式均与前述实施例的方法类似,此处不再赘述。
108.请结合上述实施例参阅图10,图10是本技术实施例提供的控制装置300的示意性框图。该控制装置300包括处理器301和存储器302。
109.示例性的,处理器301和存储器302通过总线303连接,该总线303比如为i2c(inter-integrated circuit)总线。
110.具体地,处理器301可以是微控制单元(micro-controller unit,mcu)、中央处理单元(central processing unit,cpu)或数字信号处理器(digital signal processor,dsp)等。
111.具体地,存储器302可以是flash芯片、只读存储器(rom,read-only memory)磁盘、光盘、u盘或移动硬盘等。
112.其中,所述处理器301用于运行存储在存储器302中的计算机程序,并在执行所述计算机程序时实现前述方法的步骤。
113.示例性的,所述处理器301用于运行存储在存储器302中的计算机程序,并在执行所述计算机程序时实现如下步骤:
114.获取房间的图形学特征,所述图形学特征包括所述房间的边界;
115.获取工作量值域范围;
116.根据所述工作量值域范围和所述图形学特征,确定所述房间的分割线,以使所述分割线和所述房间的边界形成至少两个预设清洁区域,各所述预设清洁区域的工作量的量值均小于或等于所述工作量值域范围的上限值,且大于或等于所述工作量值域范围中的下限值;或者仅有一个所述预设清洁区域的工作量的量值小于所述下限值,且工作量的量值小于所述下限值的所述预设清洁区域的清洁顺序在其他所述预设清洁区域之后。
117.示例性的,所述处理器301用于运行存储在存储器302中的计算机程序,并在执行所述计算机程序时实现如下步骤:
118.根据前述的清洁区域划分方法,确定房间中形成的预设清洁区域;
119.控制所述清洁机器人根据所述预设清洁区域对所述房间进行清洁。
120.本技术实施例提供的控制装置的具体原理和实现方式均与前述实施例的方法类似,此处不再赘述。
121.在一些实施方式中,基站上的控制装置,如基站控制器,用于实现本技术实施例的方法的步骤;清洁机器人上的控制装置,如机器人控制器用于实现本技术实施例的方法的步骤;当然也不限于此,例如基站上的控制装置可以用于实现本技术实施例的方法的步骤。
122.可以理解的,本技术实施例还提供一种基站,该基站至少用于对清洁机器人进行维护,例如用于对清洁机器人的拖擦件进行清洁,所述基站还包括控制装置,如基站控制器,用于实现本技术实施例的方法的步骤。
123.本技术实施例还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计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现上述方法的步骤。
124.其中,所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的控制装置的内部存储单元,例如所述控制装置的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述控制装置的外部存储设备,例如所述控制装置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。
125.请结合上述实施例参阅图2,图2是本技术实施例提供的清洁系统的示意图。
126.如图2至图9所示,清洁系统包括:
127.清洁机器人100,清洁机器人100包括行走单元106和清洁件10,行走单元106用于驱动清洁机器人100运动,以使清洁件10对地面进行拖擦;
128.基站200,基站200至少用于对清洁机器人100进行维护,例如对清洁机器人100的
拖擦件进行清洁或更换;以及
129.控制装置300。
130.本技术实施例提供的清洁系统的具体原理和实现方式均与前述实施例的方法类似,此处不再赘述。
131.应当理解,在此本技术中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。
132.还应当理解,在本技术和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
133.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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