自主移动设备的运动参数确定方法和装置与流程

自主移动设备的运动参数确定方法和装置
1.本技术为2020年12月30日递交的申请号为202011628057.8的发明申请《自主移动设备的运动参数确定方法和装置》的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种自主移动设备的运动参数确定方法和装置。


背景技术：

3.速度、位移等运动参数可用于进行航位推算，以实现对自主移动设备的定位。上述运动参数是基于光流传感器的输出量计算得到的。
4.现有技术中，光流传感器固定安装在自主移动设备上，得到光流传感器的输出量后，直接根据该输出量采用相应的公式计算运动参数。然而，自主移动设备在工作区域内的地面上移动时，工作区域内的地面材质可能有变化，比如其可能前一秒还在硬质地板上，下一秒就移动到软质地毯上。地面材质的变化引起自主移动设备底盘和地面之间的底地距离可能发生变化，会导致采用上述方法计算的运动参数不准确。


技术实现要素：

5.本发明提供一种自主移动设备的运动参数确定方法和装置，用以提高计算得到的运动参数的准确性。
6.第一方面，本发明提供一种运动参数确定方法，应用于自主移动设备，该自主移动设备包括光流传感器、防跌落传感器、运动单元和处理器，该方法包括：
7.所述防跌落传感器检测所述自主移动设备的底盘与当前地面之间当前的底地距离，并将所述当前的底地距离发送给所述处理器；
8.所述处理器确定与所述当前的底地距离相对应的校正系数；所述处理器获取所述光流传感器的输出量；所述处理器根据所述校正系数、标定系数以及所述光流传感器的输出量确定与所述当前的底地距离相对应的运动参数；
9.所述标定系数指所述自主移动设备在标定的底地距离下移动时，所述光流传感器的输出量与实际运动参数的对应关系；所述校正系数是在所述当前的底地距离与所述标定的底地距离不同的情况下，用于对所述标定系数进行校正，得到与所述当前的底地距离相对应的运动参数；所述运动参数包括位移和/或速度。
10.可选的，所述处理器确定与所述当前的底地距离相对应的校正系数；所述处理器根据所述校正系数、标定系数以及所述光流传感器的输出量确定与所述当前的底地距离相对应的运动参数，包括：
11.所述处理器将所述校正系数、所述光流传感器的输出量以及所述标定系数相乘，得到与所述当前的底地距离相对应的运动参数。
12.可选的，所述实际运动参数为实际位移；
13.由如下步骤得到所述标定系数：
14.获取所述自主移动设备在所述标定的底地距离下移动时，所述自主移动设备的实际位移以及所述光流传感器的输出量；所述实际位移是通过长度测量工具实际测量的位移；
15.将所述实际位移与所述光流传感器的输出量的比值作为所述标定系数。
16.可选的，所述处理器确定与所述当前的底地距离相对应的校正系数，包括：
17.所述处理器通过预存的映射关系查找或计算得到所述校正系数，所述映射关系为多个待测底地距离与校正系数之间的对应关系。
18.可选的，由如下步骤得到映射关系：
19.针对多个待测底地距离，获取所述光流传感器在多个所述待测底地距离下移动时，所述光流传感器的实际位移以及所述光流传感器的输出量；
20.将所述光流传感器在每个所述待测底地距离下移动时,所述光流传感器的实际位移与所述光流传感器的输出量之间的比值作为所述待测底地距离的对应系数；
21.将所述待测底地距离的对应系数与所述标定系数的比值作为所述待测底地距离对应的校正系数，由多个待测底地距离与相应的校正系数构成所述映射关系。
22.可选的，所述处理器确定与所述当前的底地距离相对应的校正系数之前，还包括：
23.所述处理器判断预设时间段内底地距离的变化频率是否超过预设值；
24.若是，则执行报警处理。
25.第二方面，本发明提供一种自主移动设备的运动参数确定方法，包括：
26.针对多个待测底地距离，获取所述光流传感器在多个所述待测底地距离下移动时，所述光流传感器的实际运动参数以及所述光流传感器的输出量；
27.将所述光流传感器在每个所述待测底地距离下移动时,所述光流传感器的实际运动参数与所述光流传感器的输出量之间的比值作为所述待测底地距离的对应系数；
28.将所述待测底地距离的对应系数与所述标定系数的比值作为所述待测底地距离对应的校正系数。
29.可选的，所述实际运动参数为实际位移；所述将所述光流传感器在每个所述待测底地距离下移动时，所述光流传感器的实际运动参数与所述光流传感器的输出量之间的比值作为所述待测底地距离的对应系数，包括：将所述光流传感器在每个所述待测底地距离下移动时，所述光流传感器的实际位移与所述光流传感器的输出量之间的比值作为所述待测底地距离的对应系数。
30.第三方面，本发明提供一种自主移动设备的运动参数确定方法，包括：所述自主移动设备包括光流传感器、防跌落传感器、运动单元和处理器，所述方法包括：
31.所述防跌落传感器检测所述自主移动设备的底盘与地面之间的底地距离的变化量；所述防跌落传感器根据所述底地距离的变化量，控制所述光流传感器上下伸缩，以使所述光流传感器和地面之间的光地距离恒定；
32.所述处理器获取所述光流传感器的输出量，所述处理器根据所述光流传感器的输出量和标定系数，确定所述自主移动设备的运动参数，所述标定系数指所述自主移动设备在标定的底地距离下移动时，所述光流传感器的输出量与实际位移的对应关系；所述运动参数包括位移和/或速度。
33.可选的，所述处理器根据所述光流传感器的输出量和标定系数，确定所述自主移动设备的运动参数，包括：
34.所述处理器将所述光流传感器的输出量和所述标定系数相乘，得到所述自主移动设备的运动参数。
35.第四方面，本发明提供一种自主移动设备的地面类型确定方法，所述自主移动设备包括防跌落传感器、运动单元和处理器，所述方法包括：
36.所述防跌落传感器检测所述自主移动设备的底盘与当前地面之间当前的底地距离，并将所述当前的底地距离发送给所述处理器；
37.所述处理器根据所述当前的底地距离确定所述当前地面的地面类型。
38.可选的，所述方法还包括：
39.所述处理器根据所述当前地面的地面类型确定所述自主移动设备执行的运行模式。
40.可选的，地面类型包括至少一种硬质地面和至少一种软质地面；所述自主移动设备的底盘与所述硬质地面之间的底硬地距离大于所述自主移动设备的底盘与所述软质地面之间的底软地距离；
41.运行模式包括：至少一种硬地模式和至少一种软地模式；
42.所述处理器根据所述当前地面的地面类型确定所述自主移动设备执行的运行模式，包括：
43.若所述当前地面的地面类型为所述至少一种硬质地面中的任一种，则确定所述自主移动设备执行对应的一种硬地模式，若所述当前地面的地面类型为所述至少一种软质地面中的任一种，则确定所述自主移动设备执行对应的一种软地模式。
44.第五方面，本发明提供一种自主移动设备，包括：光流传感器、防跌落传感器、运动单元和处理器；所述光流传感器、所述防跌落传感器以及所述运动单元均分别与所述处理器连接；
45.所述防跌落传感器用于检测所述自主移动设备的底盘与当前地面之间当前的底地距离；
46.所述处理器用于确定与所述当前的底地距离相对应的校正系数，获取所述光流传感器的输出量；并根据所述校正系数、标定系数以及所述光流传感器的输出量确定与所述当前的底地距离相对应的运动参数。
47.第六方面，本发明提供一种自主移动设备，包括：光流传感器、防跌落传感器、运动单元和处理器，所述光流传感器、所述防跌落传感器以及所述运动单元均分别与所述处理器连接，所述光流传感器和所述防跌落传感器连接；
48.所述防跌落传感器用于检测所述自主移动设备的底盘与地面之间的底地距离的变化量，根据所述底地距离的变化量，控制所述光流传感器上下伸缩，以使所述光流传感器和地面之间的光地距离恒定；
49.所述处理器用于获取所述光流传感器的输出量，根据所述光流传感器的输出量和标定系数，确定所述自主移动设备的运动参数，所述标定系数指所述自主移动设备在标定的底地距离下移动时，所述光流传感器的输出量与实际运动参数的对应关系；所述运动参数包括位移和/或速度。
50.第七方面，本发明提供一种自主移动设备，包括：防跌落传感器、运动单元和处理器；所述防跌落传感器以及所述运动单元分别与所述处理器连接；
51.所述防跌落传感器用于检测所述自主移动设备的底盘与当前地面之间当前的底地距离；
52.所述处理器用于根据所述当前的底地距离确定所述当前地面的地面类型。
53.第八方面，本发明提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由自主移动设备的处理器执行时，使得所述自主移动设备能够执行第一方面、第二方面、第三方面或者第四方面的方法。
54.本发明提供的自主移动设备的运动参数确定方法和装置，为提升运动参数准确度，提供两种思路，第一种思路：检测自主移动设备的底盘与地面之间当前的底地距离，根据该当前的底地距离确定对应的校正系数，最后由光流传感器的输出量、校正系数和标定系数计算得到运动参数，校正系数的设计使得计算得到的运动参数更加接近实际运动参数。第二种思路：检测自主移动设备的底盘与地面之间的底地距离的变化量，根据底地距离的变化量，控制光流传感器上下伸缩，以使光流传感器和地面之间的光地距离恒定，从而使由光流传感器的输出量计算得到的运动参数更加接近实际运动参数。本发明提供的自主移动设备的地面类型确定方法，根据底地距离确定当前地面的地面类型，为自主移动设备提供更多环境信息，使自主移动设备可以结合实际运行环境实现更多功能。
附图说明
55.图1a为本发明提供的自主移动设备10的一个结构示意图；
56.图1b为本发明提供的自主移动设备10的一个结构示意图；
57.图1c为本发明提供的自主移动设备10的一个结构示意图；
58.图1d为本发明提供的自主移动设备10的一个结构示意图；
59.图1e为本发明提供的自主移动设备10的一个结构示意图；
60.图1f为本发明提供的自主移动设备10的一个结构示意图；
61.图1g为本发明提供的光流传感器102的一个结构示意图；
62.图2为自主移动设备10在硬质地面的示意图的侧视图；
63.图3为自主移动设备10在软质地面的示意图的侧视图；
64.图4为本发明提供的底地距离和光流传感器的输出量的关系示意图；
65.图5为本发明提供的实施例一的流程示意图；
66.图6为本发明提供的底地距离和校正系数的关系示意图
67.图7为本发明提供的自主移动设备10的一个结构示意图；
68.图8为本发明提供的实施例二的流程示意图；
69.图9a为本发明提供的实施例三的流程示意图；
70.图9b为本发明提供的一个实施例的距-地对应关系示意图；
71.图9c为本发明提供的一个实施例的距-地对应关系示意图。
72.附图标记说明：
73.10-自主移动设备；101-处理器；102-光流传感器；103-防跌落传感器；104-驱动单元；105-imu；106-摄像头；107-麦克风；108-扬声器；109-存储单元；110-通信模块；111-运
动单元；112-万向轮；113-轮组；114-边刷；115-清洁单元；116-距离传感器。
具体实施方式
74.为使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
75.图1a为本发明的一个实施例提供的自主移动设备10的结构示意图。如图1a所示，本发明提供的自主移动设备10，包括：处理器101以及与处理器101连接的光流传感器102、防跌落传感器103、驱动单元104、与驱动单元104连接的运动单元111、惯性测量单元(inertial measurement unit，简称imu)105。在有的实施例中，还可以包括摄像头106、麦克风107、扬声器108、存储单元109以及通信模块110。
76.下面对各个部件的功能逐一说明：
77.防跌落传感器103可用于检测自主移动设备10的底盘与地面之间的底地距离，并将该底地距离发送给处理器101。底地距离是指自主移动设备10的底盘至其下方地面之间的距离，底地距离可以是垂直距离，也可以是斜向下的距离。该底地距离也可以近似等于安装在自主移动设备10底部且向地面方向设置的光流传感器102至其下方地面之间的距离，或者可以近似等于安装在自主移动设备10底部且向地面方向设置的防跌落传感器103至其下方地面之间的距离。上文提到的下方可以是正下方或者斜下方。本发明的防跌落传感器103可以是任何具有测距功能的器件、设备，只要其安装在自主移动设备的底部且朝向地面设置、用于检测自主移动设备10的底盘与地面之间的底地距离，即属于本发明所说的防跌落传感器103。
78.常见的防跌落传感器有红外对管、飞行时间测距传感器(time of flight，简称tof)或超声测距传感器，防跌落传感器的基本结构通常包括至少一个发射端和至少一个接收端，发射端用于发出探测光线/声波，该探测光线例如可以是红外线或激光、探测声波例如可以是超声波，该探测光线/声波照射到与防跌落传感器103相距一定距离的地面之后被反射，该反射光线/声波被接收端接收，可根据探测光线/声波和反射光线/声波计算自主移动设备10的底盘与地面之间的底地距离。红外对管与tof在用作防跌落传感器103时的区别在于，红外对管是根据其接收端是否接收到反射光线、或者根据其接收端接收到的反射光线的光强大小判断地面是否有突然的凸起或凹陷；如果其接收端没有接收到反射光线或接收到的反射光线的光强小于某一光强阈值，说明此时自主移动设备10的底盘与地面之间的底地距离超出了设定范围，此时处理器101接收到防跌落传感器103发送的底地距离后，则会判断此时地面出现了突然的凸起或凹陷，该凸起例如是灯座或者风扇座，该凹陷例如是下降的台阶，进而通知自主移动设备10发出报警信息和/或执行规避操作，规避操作例如可以是减速、停止、和/或转向等；对于红外对管，也可以通过改变发射端与接收端的设置角度检测得到底地距离，比如改变发射端和/或接收端的设置角度，在不同角度下检测被待测地面反射的反射光线，则根据检测到反射光线时发射端和接收端的角度通过解析几何可以计算得到底地距离。而tof则是先得到发射端发出探测光线的时刻与接收端接收到反射的探测光线的时刻之间的时间t，该时间t称为探测光线的飞行时间，再根据距离速度时间公式l
＝c
×
t计算出底地距离，若某一段时间内测量的底地距离明显小于其它时间内测量的底地距离，说明该段时间内自主移动设备10所经过的地面有明显的凸起，若某一段时间内测量的底地距离明显大于其它时间内测量的底地距离，说明该段时间内自主移动设备10所经过的地面有明显的凹陷。此时处理器101接收到防跌落传感器103发送的底地距离后，则会判断此时地面出现了突然的凸起或凹陷，进而通知自主移动设备10发出报警信息和/或执行规避操作。超声波测距仪的测距原理与tof类似，只是其中的速度不是光速c而是声速v，仍然利用距离速度时间公式l＝v
×
t计算出底地距离。
79.处理器101可用于接收防跌落传感器103发送的底地距离，判断底地距离是否达到跌落预警值，若达到预警值，则认为自主移动设备10有跌落风险，比如在凹陷的台阶处，或有被抬高而导致的轮组悬空风险，比如在凸起的灯座处，此时可及时改变自主移动设备10的行进路线从而防止自主移动设备10跌落损坏或被架起悬空无法脱困。
80.自主移动设备10可包括多个处理器101，自主移动设备10的处理器101既可以是在自主移动设备10上，也可以在服务器、云端或移动终端(比如手机、电脑等)上；若有多个处理器101，多个处理器101既可以是多核集成也可以是按分布式存储设备方式构建的。图1a是以包括一个处理器101的自主移动设备10的示意图。
81.驱动单元104可用于在处理器101的控制下驱动运动单元111运转，运动单元111的运转可带动自主移动设备10移动，在一些实施例中，运动单元111可以包括设在自主移动设备10底部前方的万向轮以及对称设置在自主移动设备10底部中轴线两侧的驱动轮，该驱动轮也称为轮组，其中轮组用于控制自主移动设备10的移动方向，并带动自主移动设备10移动，万向轮是随动轮，与轮组共同构成三点支撑的稳定结构；本实施例对运动单元的形式以及设置位置不作限制，比如，运动单元也可以是采用不同于上述实施例布局的多个轮子，和/或包括左右对称设置在自主移动设备10底部的履带式运动机构或双足/多足式行走机构。
82.光流传感器102安装在自主移动设备10底部且朝向地面设置，光流传感器102包括至少一个图像传感器，例如可以是光学相机；光流传感器102的图像传感器设置在自主移动设备10底盘上并至少部分地朝向地面设置，用于获取地面上带有图像纹理的图像。图像纹理包括地面上能被图像传感器识别的花纹、线条、纹路等；图像纹理提供了图像中或图像选定区域中颜色或强度的空间排列信息。光流传感器102的图像传感器以一定频率对地面拍摄图像，通过对比相邻帧图像中图像纹理的位置变化得到自主移动设备10相对于地面的移动速度，由于图像传感器获取图像的频率通常是固定不变的或者可以设置为固定不变，因此光流传感器102的输出量与自主移动设备10的测量速度成正比；对测量速度的积分可以得到测量位移，因此光流传感器102的输出量与自主移动设备10的测量位移通常也成正比。因此在本发明中，至少部分地基于光流传感器102的输出量得到自主移动设备10的位移、速度等运动参数。在有的实施例中，光流传感器102还可以包括至少一个光源，用于为地面提供充足稳定的光照，使其图像传感器能够获取清晰、稳定的图像。
83.在其它一些实施例中，运动单元上还设置有里程计，用于测量自主移动设备10的位移，此时可以同时使用光流传感器102和里程计测量自主移动设备10的位移，经过对光流传感器102的输出量得到的位移以及里程计测得的位移进行优化处理可以使自主移动设备10的位移更准确。imu105包括陀螺仪和加速度计，其中陀螺仪用于测量自主移动设备10的
角速度、角加速度，通过对角速度的积分可以得到自主移动设备10的角度；加速度计用于测量自主移动设备10的加速度，通过对加速度的积分可以得到速度。通过光流传感器102、里程计、imu测量或计算得到的各运动参数，比如位移、速度等，运动参数可用于建图以及对自主移动设备10进行定位导航。
84.在一些实施例中，摄像头106可用于采集自主移动设备10周围图像，该图像可用于定位导航和/或物体识别。麦克风107和扬声器108可用于和用户进行语音交互。
85.存储单元109可用于存储处理器101以及各传感器发送的数据。通信模块110可用于与终端和/或服务器进行数据交互。
86.一种可能的实现方式中，图1a中的自主移动设备10可设计为图1b至图1e的拖地机以及图1f的扫地机；其中图1b、图1c、图1e为拖地机仰视图、图1d为图1c拖地机的侧视图，图1f为扫地机仰视图。如图1c、图1d和图1e所示，光流传感器102和防跌落传感器103均设置在自主移动设备10底部且朝向地面设置，并均与处理器101电连接(图中未示出)，防跌落传感器103可以设置在光流传感器102沿自主移动设备10运行方向(图中箭头方向)的前方。运动单元111中的万向轮112可设置在自主移动设备10底部前方，运动单元111中的轮组113可设置在自主移动设备10底部中轴线两侧，从而使得万向轮112和轮组113构成三点支撑的平衡结构，使自主移动设备在运行过程中随时保持平衡稳定。自主移动设备10为清洁机器人时，其底部还可设置边刷114和清洁单元115。自主移动设备10为拖地机时，清洁单元115可以是拖布，或拖布加主刷。自主移动设备10为扫地机时，清洁单元115一般是主刷。边刷114为可选组件，可以有或没有。需要说明的是：在图1b-图1e中，光流传感器102和防跌落传感器103的设置位置仅是一种示例，也可设置在自主移动设备10底部的其它合适位置，本发明对此不做限定。
87.示例性的，光流传感器102可以为图1g所示单模式光流传感器，也可以为其它现有的市售光流传感器，比如pixart公司的paa5101ew-m等类型的红外/led双光源光流传感器等。
88.图2为自主移动设备10在硬质地面的侧视图。图3为自主移动设备10在软质地面的侧视图。如图2所示，自主移动设备10在硬质地面移动时，自主移动设备10的底盘和地面之间的底地距离为a mm，硬质地面例如可以是木质地板或大理石地砖等。如图3所示，自主移动设备10还可能在软质地面上移动，软质地面例如可以是地毯，当自主移动设备10在地毯上运行时，由于地毯较软，处于自主移动设备10的运动单元的位置处的地毯发生下陷，比如轮组处的地毯发生下陷，而自主移动设备10的底盘(包括安装防跌落传感器103的部分以及安装光流传感器102的部分)对应的地面部分大多并未下陷，使得自主移动设备10的底盘和地面之间的底地距离减小为b mm，如图3所示。此时轮组处的软质地面下陷引起的底地距离变化会被防跌落传感器检测到，但由于该底地距离变化比较小，通常仅为几毫米，通常不超过3厘米，而处理器101向自主移动设备10发出报警信息和/或执行规避操作的命令对应的底地距离变化至少大于5厘米。因此软质地面下陷造成的底地距离变化通常不足以使处理器101向自主移动设备10发出报警信息和/或执行规避操作的命令。
89.在实际应用中发现，当安装在自主移动设备10底部的光流传感器102与地面的底地距离发生变化时，即使自主移动设备10以匀速运行，光流传感器102的输出量也会变化，如图4所示，比如自主移动设备10在木质地板的硬质地面上运行时，底地距离为70mm，光流
传感器102按某速度运行时的输出量为1650。自主移动设备10在长毛地毯的软质地面上运行时，底地距离为50mm，光流传感器102按同样的速度运行时的输出量为2600。
90.假设在软质地面上进行了校准或标定，也就是说当底地距离在50mm时，光流传感器102的输出量与自主移动设备10的实际运动参数成正比，则自主移动设备10移动到底地距离为70mm的硬质地面上时，其误差将高达40％。
91.假设在硬质地面上进行了校准或标定，也就是说当底地距离在70mm时，光流传感器102的输出量与自主移动设备10的实际运动参数成正比，则自主移动设备10移动到底地距离为50mm的软质地面上时，其误差将高达60％。
92.上述实际运动参数可以是实际速度或实际位移。
93.由此可见，自主移动设备10运行在不同的地面材质上会导致由光流传感器102的输出量计算得到的测量速度/测量位移与自主移动设备10的实际速度/实际位移出现较大误差，从而导致使用光流传感器102测量自主移动设备10的速度/位移可能不准确。目前业内企业尚未关注该问题，也未对该问题提出可行的解决方案。
94.为了解决上述的在不同底地距离下运行，自主移动设备10的测量速度/测量位移误差较大的问题，本发明提供两种思路。第一种思路：检测自主移动设备10的底盘与地面之间当前的底地距离，根据该当前的底地距离确定对应的校正系数，最后由光流传感器102的输出量、校正系数和标定系数计算得到运动参数，校正系数的设计使得计算得到的运动参数更加接近实际运动参数。第二种思路：检测自主移动设备10的底盘与地面之间的底地距离的变化量，根据底地距离的变化量，控制光流传感器102上下伸缩，以使光流传感器102和地面之间的光地距离恒定，从而使由光流传感器102的输出量计算得到的运动参数更加接近实际运动参数。
95.针对第一种思路，图5为本发明提供的实施例一的流程示意图。参见图5所示，本发明提供的运动参数确定方法，包括：
96.s501、防跌落传感器103检测自主移动设备10的底盘与当前地面之间当前的底地距离。
97.具体的，可使用红外对管或tof检测自主移动设备10的底盘与地面之间当前的底地距离。红外对管或tof的检测原理参见上文关于防跌落传感器103的功能描述，本发明在此不再赘述。
98.s502、处理器101确定与当前的底地距离相对应的校正系数。
99.下面介绍标定系数的含义和获取方式，以及校正系数的含义和获取方式。
100.首先介绍标定系数的含义和获取方式：
101.标定系数指自主移动设备10在标定的底地距离下移动时，光流传感器102的输出量与实际运动参数的对应关系。
102.上述实际运动参数可以为实际位移，标定系数可通过如下方式获取：
103.获取自主移动设备10在标定的底地距离下移动时，自主移动设备10的实际位移以及光流传感器102的输出量，将实际位移与光流传感器102的输出量的比值作为上述标定系数。
104.需要说明的是：上述实际位移是通过长度测量工具实际测量的位移，长度测量工具例如可以是尺子或者测距仪，比如激光雷达、超声波测距仪等。当然也可以将自主移动设
备10在标定的底地距离下移动时，光流传感器102的输出量与实际速度之间的对应关系定义为标定系数：此时，通过码盘(或称为编码器)得到实际速度；或通过对加速度计测量的加速度进行积分得到实际速度；或通过尺子或测距仪测量实际位移并记录自主移动设备移动该实际位移的时间，然后根据实际位移和运行了实际位移消耗的时间计算得到实际速度；然后计算该段实际位移的光流传感器的输出量与运行时间的比值，其与上述实际速度之间的对应关系就是该种情况下的标定系数。本发明不限定获取实际位移或实际速度的方式。
105.为描述清楚方便，示例性的，以下以实际位移作为实际运动参数进行介绍，即，将标定系数定义为自主移动设备10在标定的底地距离下移动时，光流传感器102的输出量与实际位移的对应关系。
106.自主移动设备10出厂前往往需要先对其光流传感器102进行标定，使光流传感器102的输出量能够反映通常使用情景下自主移动设备的位移量。下面对标定系数的获取方式举例说明：
107.假设在自主移动设备10组装完成后，在出厂前将其放置在常用地面上，此时测量其底盘与常用地面之间的距离即标定的底地距离为70mm，或在自主移动设备10出厂前将自主移动设备10放置在常用地面上，将自主移动设备10的底盘和地面之间的距离校准至70mm；然后启动自主移动设备10，使自主移动设备10在底地距离为70mm的场景下运动，使用尺子等测量工具测量自主移动设备10的实际位移，将尺子测量的实际位移和自主移动设备10的输出量的比值作为标定系数。比如：尺子测量自主移动设备10的实际位移为16500mm时，自主移动设备10的光流传感器的输出量为1650mm，则标定系数＝16500mm/1650mm＝10。
108.需要说明的是：如果自主移动设备10在实际应用中，多运行在硬质地面上，即常用地面为硬质地面，在对其光流传感器102进行标定时，可将其放置在硬质地面上进行标定，比如木质地板或瓷砖地面；如果自主移动设备10在实际应用中，多运行在软质地面上，即常用地面为软质地面，在对其光流传感器102进行标定时，可将其放置在软质地面上进行标定，比如地毯。
109.以上为标定系数的含义和获取方式。
110.下面介绍校正系数的含义和获取方式：
111.校正系数是在当前的底地距离与标定的底地距离不同的情况下，用于对标定系数进行校正，得到与当前的底地距离相对应的运动参数。
112.校正系数可通过如下方式获取：
113.处理器101通过预存的映射关系查找或计算得到上述校正系数，该映射关系为多个待测底地距离与校正系数之间的对应关系。
114.下面介绍映射关系的获取方式：
115.针对多个待测底地距离，获取光流传感器102在多个待测底地距离下移动时，光流传感器102的实际位移以及光流传感器102的输出量；将光流传感器102在每个待测底地距离下移动时所述光流传感器102的实际位移与光流传感器102的输出量之间的比值作为该待测底地距离的对应系数；由该待测底地距离的对应系数与标定系数的比值确定该待测底地距离对应的校正系数。上述待测底地距离是指，光流传感器102与待测地面之间的距离，或装有光流传感器102的自主移动设备10的底盘与待测地面之间的距离。由于光流传感器102安装在自主移动设备10底部时，其镜头与自主移动设备10的底盘有固定的距离差，比如
光流传感器102设置在自主移动设备10底部且向上凹入底盘大约3cm的位置，则光流传感器102与待测地面的距离(以光流传感器102的镜头与待测地面的距离计算)比自主移动设备10的底盘与待测地面的距离长固定的大约3cm的距离差。因此上述两种“待测底地距离”的定义相差该固定的距离差，但这不妨碍对本发明的理解和实施，本领域技术人员应该理解，光流传感器102与待测地面之间的距离，和自主移动设备10与待测地面之间的距离是很容易转化的。为了描述方便，除非特别说明，本发明以自主移动设备10的底盘与待测地面之间的距离作为待测底地距离的定义。
116.下面举例说明：
117.假设标定的底地距离为70mm，通过上述方式得到的标定系数为10，待测底地距离为50mm，将光流传感器102和地面之间的距离调整至50mm，使自主移动设备10在底地距离为50mm的场景下运动，此时使用尺子测量自主移动设备10的实际位移，将尺子测量的实际位移和光流传感器102的输出量的比值作为50mm的对应系数。比如：尺子测量的实际位移为16500mm时，自主移动设备10的输出量为2600mm，则待测底地距离为50mm时的对应系数＝16500mm/2600mm≈6.346。待测底地距离为50mm时的对应系数和标定系数的比值6.346/10＝0.6346可作为待测底地距离为50mm时对应的校正系数。针对所有待测底地距离，均做上述计算，可以得到所有待测底地距离对应的校正系数。各待测底地距离与其相对应的校正系数之间的函数关系或对应曲线，即映射关系。
118.当然，上述例子中比值6.346/10的倒数10/6.346≈1.577也是光流传感器102的实际位移与光流传感器102的输出量之间的比值，因此也可作为与底地距离相对应的校正系数，但此时由校正系数、标定系数以及光流传感器的输出量得到测量的运动参数的函数关系需做相应调整，比如由标定系数乘以光流传感器的输出量除以校正系数得到与实际位移接近的测量位移。本领域技术人员在上述实施例的启示下不需创造性劳动即可理解和实现上述调整。
119.一种可能的实现方式中，如果得到如图6所示曲线的映射关系，在处理器101接收到防跌落传感器发送的当前的底地距离后，可从图6所示曲线上查找与当前的底地距离相对应的校正系数。比如自主移动设备10的标定的底地距离为70mm，得到的标定系数为10，当其运行在某种地面上时，防跌落传感器检测到当前的底地距离为50mm，并将该底地距离50mm反馈给处理器，处理器根据该当前的底地距离，从如图6的映射关系中从横坐标中查找到与当前的底地距离相同的待测底地距离＝50mm相对应的纵坐标的校正系数为0.6346，将其乘以标定系数10以及光流传感器的输出量，即得到在当前的底地距离50mm下的测量位移值16499.6mm。该测量位移值与实际位移16500mm会非常接近。
120.另一种可能的实现方式中，通过上述方法得到的映射关系可以是公式，示例性的，该公式可以为公式1：
121.y＝0.0013
·
x2-0.1364
·
x+4.2201
ꢀꢀ
(公式1)
122.其中，y表示校正系数，x表示底地距离。
123.处理器101接收到防跌落传感器发送的当前的底地距离后，将当前的底地距离作为x带入公式1，便可得到与当前的底地距离相对应的校正系数y。
124.需要说明的是：公式1可以是理论推导的公式，也可以是基于图6所示曲线拟合的公式。比如将x＝50代入上述拟合公式1，得到y＝0.65，与由图6得到的校正系数6.346很接
近。
125.s503、处理器101获取所述光流传感器102的输出量。
126.光流传感器102可周期性向处理器101上报输出量，或者实时向处理器101上报输出量，或者处理器101可向光流传感器102发送上报指令，光流传感器102接收到上报指令后，向处理器101上报输出量。本发明对此不限定。
127.s504、处理器101根据校正系数、标定系数以及光流传感器102的输出量确定与当前的底地距离相对应的运动参数。与当前的底地距离相对应的运动参数趋近于实际测量的运动参数，其与实际测量的运动参数很接近，可以用以代替实际测量的运动参数进行运算使自主移动设备能够更准确地定位和建图。
128.处理器101可将校正系数、光流传感器的输出量以及标定系数相乘，得到与当前的底地距离相对应的运动参数。
129.一种可能的实现方式中，处理器101可将校正系数和标定系数相乘，得到当前的底地距离的对应系数，然后将当前的底地距离的对应系数和光流传感器102的输出量相乘，便可得到与当前的底地距离相对应的运动参数。
130.另一种可能的实现方式中，处理器101可将标定系数和光流传感器102的输出量相乘，得到初始运动参数，然后再将校正系数和该初始运动参数相乘，便可得到与当前的底地距离相对应的运动参数。
131.为了防止自主移动设备10运行异常时，仍然重复上述计算，造成计算资源的浪费和测量位移的错误，本实施例提供的运动参数确定方法，还包括：
132.处理器101判断预设时间段内底地距离的变化频率是否超过预设值；若是，则执行报警处理，或不执行s501-s504。
133.本实施例提供的运动参数确定方法，通过检测自主移动设备的底盘与地面之间当前的底地距离，根据该当前的底地距离确定对应的校正系数，最后由光流传感器的输出量、校正系数和标定系数计算得到运动参数，校正系数的设计使得计算得到的运动参数更加接近实际运动参数，能够比较准确地反馈自主移动设备的运动数据。
134.针对第二种思路，提供图7所示架构，图7和图1区别在于，图中光流传感器102和防跌落传感器103连接。图8为本发明提供的实施例二的流程示意图。参见图8所示，本发明提供的运动参数确定方法，包括：
135.s801、防跌落传感器103检测自主移动设备10的底盘与地面之间的底地距离的变化量。
136.具体的，防跌落传感器检测到自主移动设备10的底盘与地面之间当前的底地距离后，将该当前的底地距离和上次检测到的底地距离进行比较，得到底地距离的变化量。比如上次检测到的底地距离为70mm，而当前检测到的底地距离为50mm，若以变小为负、变大为正，则此时的底地距离由70mm变小为50mm，因此底地距离的变化量为-20mm。
137.s802、防跌落传感器103根据底地距离的变化量，控制光流传感器102上下伸缩，以使光流传感器102和地面之间的光地距离恒定。
138.上述恒定是个基本恒定的概念，考虑到测量误差，可以在起始光地距离的
±
5mm范围内都算恒定，起始光地距离的定义为：光流传感器102未伸缩运动时、且底地距离为标定的底地距离时，光流传感器102与地面的距离。
139.具体的，若当前的底地距离和上次检测到的底地距离相比变大，防跌落传感器可向光流传感器102发送伸长指令，该伸长指令中可携带上述变化量，光流传感器102接收到该伸长指令后，伸长特定的距离，该特定的距离和上述变化量大小相同。若当前的底地距离和上次检测到的底地距离相比变小，防跌落传感器可向光流传感器102发送缩短指令，该缩短指令中可携带上述变化量，光流传感器102接收到该缩短指令后，缩短特定的距离，该特定的距离和上述变化量大小相同。
140.一种可能的实现方式中，光流传感器102的旁边可设置检测其与地面距离的距离传感器，并与光流传感器102同时同步伸缩，光流传感器102完成上述伸长或者缩短操作时，距离传感器可检测光流传感器102与地面之间的光地距离是否保持恒定，并将检测结果反馈给光流传感器102、防跌落传感器102或处理器101，由后者控制光流传感器102调整伸缩距离，使光地距离与之前标定的底地距离相同或在误差范围内(比如
±
5mm)。
141.s803、处理器101获取光流传感器102的输出量。
142.同上述相关实施例，光流传感器102可周期性向处理器101上报输出量，或者实时向处理器101上报输出量，或者处理器101可向光流传感器102发送上报指令，光流传感器102接收到上报指令后，向处理器101上报输出量。本发明对此不限定。
143.s804、处理器101根据光流传感器102的输出量和标定系数，确定自主移动设备10的运动参数。
144.具体的，由于光流传感器102与地面之间的光地距离是恒定的，因此光流传感器102的输出量是准确的，处理器101可直接将光流传感器102的输出量和标定系数相乘，得到自主移动设备10的运动参数。
145.本实施例提供的运动参数确定方法，通过检测自主移动设备的底盘与地面之间的底地距离的变化量，然后根据底地距离的变化量，控制光流传感器上下伸缩，以使光流传感器和地面之间的光地距离恒定，由于光流传感器与地面之间的光地距离是恒定的，因此光流传感器的输出量是已标定的，由标定系数计算得到的测量位移与实际位移比较一致，由此得到的测量位移是准确的，从而使由光流传感器的输出量计算得到的运动参数更加接近实际运动参数。
146.本发明的实施例还提供了一种自主移动设备的地面类型确定方法，该方法涉及的自主移动设备包括防跌落传感器、运动单元和处理器。
147.该地面类型确定方法如图9a所示，具体包括：
148.s901：防跌落传感器103检测自主移动设备10的底盘与当前地面之间当前的底地距离，并将该当前的底地距离发送给处理器。
149.该步骤s901与上述实施例的步骤s501类似，此处不再赘述。
150.s902：处理器101根据该当前的底地距离确定当前地面的地面类型。
151.上述地面类型可以是具体的地面类型，比如地板、瓷砖、地毯等，也可以是按地面硬度分类的类型，比如硬质地面、软质地面等，其中的硬质地面包括木质地板、瓷砖、大理石等不易压缩材质的地面，软质地面包括地毯、地垫等可压缩材质的地面，比如长毛地毯、短毛地毯、瑜伽垫、塑胶垫等。在一些实施例中，地面类型包括至少一种硬质地面和至少一种软质地面；自主移动设备的底盘与硬质地面之间的底硬地距离大于自主移动设备的底盘与软质地面之间的底软地距离。当然也可以是多个硬质地面和/或多个软质地面，多个硬质地
circuit，简称：asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
157.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。