机器人的行走控制方法和机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种机器人的行走控制方法和机器人。其中，所述方法包括以下步骤：控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取房间的结构和面积；根据房间的结构和面积对房间进行区域划分以生成多个正常清扫区域和多个异常清扫区域；以回形字清扫行走模式对多个正常清扫区域进行清扫；以及在对多个正常清扫区域清扫完成之后，根据每个异常清扫区域的面积对多个异常清扫区域进行清扫。本发明实施例的方法，对正常清扫区域和异常清扫区域进行区分清扫，大大提高了清扫覆盖率，有效提升了清扫性能，从而大大提升了用户体验。
【专利说明】
机器人的行走控制方法和机器人
技术领域
[0001]本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人的行走控制方法和机器人。
【背景技术】
[0002]随着智能机器人科技的高速发展，越来越多的智能吸尘器进入用户家庭，大大提高了人们生活的舒适度和便利性。用户在选择和购买智能吸尘器时，注重产品的智能化以及清洁效率。其中，智能吸尘器的行走方法是清洁系统以及智能化的核心技术。
[0003]目前市面上智能吸尘器行走的方法有随机行走，弓字形行走，螺旋行走，指定区域清扫等。但是，目前智能吸尘器行走的行走方式覆盖率不高，从而导致清扫不彻底，用户体验一般。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种机器人的行走控制方法，该方法对正常清扫区域和异常清扫区域进行区分清扫，大大提高了清扫覆盖率，有效提升了清扫性能，从而大大提升了用户体验。
[0005]本发明的第二个目的在于提出一种机器人。
[0006]为了实现上述实施例，本发明第一方面实施例的机器人的行走控制方法，包括以下步骤:控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取所述房间的结构和面积；根据所述房间的结构和面积对所述房间进行区域划分以生成多个正常清扫区域和多个异常清扫区域；以回形字清扫行走模式对所述多个正常清扫区域进行清扫；以及在对所述多个正常清扫区域清扫完成之后，根据所述每个异常清扫区域的面积对所述多个异常清扫区域进行清扫。
[0007]根据本发明实施例的机器人的行走控制方法，首先控制机器人沿着房间绕圈以获取房间的结构和面积，并将房间划分为正常清扫区域和异常清扫区域，然后以回形字清扫行走模式对所有正常清扫区域进行清扫，之后根据每个异常清扫区域的面积对每个异常清扫区域进行清扫，该方法对正常清扫区域和异常清扫区域进行区分清扫，大大提高了清扫覆盖率，有效提升了清扫性能，从而大大提升了用户体验。
[0008]在本发明的一个实施例中，所述回形字清扫行走模式包括以螺旋形行走方式对正常清扫区域进行清扫，并以弓字形行走方式在不同的正常清扫区域之间行走。
[0009]在本发明的一个实施例中，所述多个正常清扫区域的面积均相等。
[0010]在本发明的一个实施例中，还包括:在对当前正常清扫区域完成清扫之后，判断沿所述机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域；如果判断为所述正常清扫区域，则控制所述机器人按照所述当前行走方向移动至下一个清扫区域；如果判断不为所述正常清扫区域，则控制所述机器人转向。
[0011 ] 为了实现上述实施例，本发明第二方面实施例的机器人，包括:获取模块，用于控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取所述房间的结构和面积；划分模块，用于根据所述房间的结构和面积对所述房间进行区域划分以生成多个正常清扫区域和多个异常清扫区域；控制模块，用于以回形字清扫行走模式对所述多个正常清扫区域进行清扫，并在对所述多个正常清扫区域清扫完成之后，根据所述每个异常清扫区域的面积对所述多个异常清扫区域进行清扫。
[0012]根据本发明实施例的机器人，首先通过获取模块控制机器人沿着房间绕圈以获取房间的结构和面积，划分模块则将房间划分为正常清扫区域和异常清扫区域，控制模块以回形字清扫行走模式对所有正常清扫区域进行清扫，之后根据每个异常清扫区域的面积对每个异常清扫区域进行清扫，该机器人对正常清扫区域和异常清扫区域进行区分清扫，大大提高了清扫覆盖率，有效提升了清扫性能，从而大大提升了用户体验。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述回形字清扫行走模式包括以螺旋形行走方式对正常清扫区域进行清扫，并以弓字形行走方式在不同的正常清扫区域之间行走。
[0014]在本发明的一个实施例中，所述多个正常清扫区域的面积均相等。
[0015]在本发明的一个实施例中，所述控制模块，还用于:在对当前正常清扫区域完成清扫之后，判断沿所述机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域，如果判断为所述正常清扫区域，则控制所述机器人按照所述当前行走方向移动至下一个清扫区域，如果判断不为所述正常清扫区域，则控制所述机器人转向。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述回形字清扫行走模式的参数由所述机器人的滚刷清扫长度确定。
【附图说明】
[0017]图1是根据本发明一个实施例的机器人的行走控制方法的流程图；
[0018]图2是根据本发明一个实施例的房间的示意图；
[0019]图3是根据本发明一个实施例的多个正常清扫区域的示意图；
[0020]图4是根据本发明一个实施例的对一个异常清扫区域进行清扫时的行走路线的示意图；
[0021]图5是根据本发明一个实施例的对另一个异常清扫区域进行清扫时的行走路线的不意图；
[0022]图6是根据本发明一个实施例的机器人的结构示意图。
[0023]附图标记:
[0024]获取模块100、划分模块200和控制模块300。
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0026]为了提高智能吸尘器的清扫覆盖率，本发明提出了一种机器人的行走控制方法和机器人。下面参考附图描述本发明实施例的机器人的行走控制方法和机器人。
[0027]图1是根据本发明一个实施例的机器人的行走控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的机器人的行走控制方法，包括以下步骤:
[0028]S101，控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取房间的结构和面积。
[0029]具体地，如图2所示为房间的示意图，控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取房间的结构和面积，机器人在绕圈行走的过程中，将房间的地图存储在内存中。
[0030]S102，根据房间的结构和面积对房间进行区域划分以生成多个正常清扫区域和多个异常清扫区域。
[0031]具体地，由于机器人在清扫时主要以回字形进行行走，所以根据机器人沿着房间的墙壁绕圈行走过程中获得的房间的结构和面积来计算房间总共可以划分为几个回字形格子(即正常清扫区域)，如图3所示，例如，机器人在绕圈行走的圈数为I?3圈，如果在第3圈之内计算出回字形格子的个数，则机器人不再继续绕圈。假设一个正常清扫区域的面积为n*m，那么，将房间中剩余的面积不足n*m的多个区域划分为异常清扫区域，例如，当一个区域的面积为2/3*n*m或l/3*n*m时，均为异常清扫区域。后续对于正常清扫区域和异常清扫区域的清扫方式是需要区分对待的。
[0032]在本发明的一个实施例中，多个正常清扫区域的面积均相等。即回字形清扫区域的面积是相等的，均为n*m。
[0033]S103，以回形字清扫行走模式对多个正常清扫区域进行清扫。
[0034]具体地，机器人开始以之前绕圈学习的信息进行清扫，也就是控制机器人从起点开始围绕周边n*m面积的区域以回形字清扫行走模式进行清扫。
[0035]在本发明的一个实施例中，回形字清扫行走模式包括以螺旋形行走方式对正常清扫区域进行清扫，并以弓字形行走方式在不同的正常清扫区域之间行走。
[0036]具体地，如图3所示，回形字清扫行走模式包括以螺旋形行走方式对正常清扫区域进行清扫，其中，螺旋形行走方式可以在扩散清扫行走模式(如Imsc区域和3msc区域)和收缩清扫行走模式(如2msc区域和4msc区域)之间进行切换。例如，如图3所示，当Imsc区域清扫后结束后，记录a的值，然后到旁边区域清扫2msc区域，从2msc区域中心记录2*a的值(其中，2*a是从2msc中心到3msc中心的距离，所以需要在2msc的时候计算其值)，当机器人以收缩清扫行走模式清扫完2msc区域之后，往180°方向移动进入下一个清扫区域，3msc区域，并以扩散清扫行走模式对3msc区域进行清扫，后续依次对4msc区域、5msc区域等进行清扫，其中，从3msc区域往180°方向移动进入4msc区域，从4msc区域往90°方向移动进入5msc区域，其中，180°方向是指图3中x所在的坐标方向，90°方向是指y所在的坐标方向。
[0037]更具体地，如图3所示，对于不同的正常清扫区域，机器人以弓字形行走方式在不同的正常清扫区域之间行走。
[0038]在本发明的一个实施例中，回形字清扫行走模式的参数由机器人的滚刷清扫长度确定。
[0039]具体地，如图3所示，b为所示回形字清扫行走模式的参数，即清扫间距，如果机器人的滚刷清扫长度为L，那么可以将b设定为90% *L，那么在清扫时清扫区域就有重叠的部分，从而提升了清扫性能。
[0040]S104，在对多个正常清扫区域清扫完成之后，根据每个异常清扫区域的面积对多个异常清扫区域进行清扫。
[0041]具体地，对多个正常清扫区域清扫完成之后，对照最开始学习的信息和清扫时绘制的地图，往未清扫区域移动，即异常清扫区域，根据每个异常清扫区域的面积对多个异常清扫区域进行清扫。例如，如图4所示，该异常清扫区域的面积为2/3*n*m，那么可按照图4中所示的清扫行走模式对该异常清扫区域进行清扫；又如图5所示，该异常清扫区域的面积为l/3*n*m，那么可按照图5中所示的清扫行走模式对该异常清扫区域进行清扫。
[0042]本发明实施例的机器人的行走控制方法，首先控制机器人沿着房间绕圈以获取房间的结构和面积，并将房间划分为正常清扫区域和异常清扫区域，然后以回形字清扫行走模式对所有正常清扫区域进行清扫，之后根据每个异常清扫区域的面积对每个异常清扫区域进行清扫，该方法对正常清扫区域和异常清扫区域进行区分清扫，大大提高了清扫覆盖率，有效提升了清扫性能，从而大大提升了用户体验。
[0043]在本发明的一个实施例中，机器人的行走控制方法，还包括:在对当前正常清扫区域完成清扫之后，判断沿机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域；如果判断为正常清扫区域，则控制机器人按照当前行走方向移动至下一个清扫区域；如果判断不为正常清扫区域，则控制机器人转向。
[0044]具体地，如图3所示，例如，如果当前正常清扫区域为2msc区域，判断沿机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域，如果判断为正常清扫区域，则控制机器人按照当前行走方向移动至下一个清扫区域，即移动至3msc区域；又例如，如果当前正常清扫区域为4msc区域，那么对4msc区域完成清扫之后，判断沿机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域，如果4msc区域的右侧是障碍物或墙面，或者右侧距离墙面的面积不足n*m，即下一个清扫区域不为正常清扫区域，则控制机器人转向，例如，向90°方向转向并进入5msc区域。另外，如果转向后，下一个清扫区域仍然不为正常清扫区域，则继续控制机器人转向，直至进入正常清扫区域。
[0045]为了实现上述实施例，本发明还提出了一种机器人。
[0046]图6是根据本发明一个实施例的机器人的结构示意图。如图6所示，本发明实施例的机器人，包括:获取模块100、划分模块200和控制模块300。
[0047]其中，获取模块100用于控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取房间的结构和面积。
[0048]具体地，如图2所示为房间的示意图，获取模块100用于控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取房间的结构和面积，获取模块100在控制机器人绕圈行走的过程中，将房间的地图存储在机器人的内存中。
[0049]划分模块200用于根据房间的结构和面积对房间进行区域划分以生成多个正常清扫区域和多个异常清扫区域。
[0050]具体地，由于机器人在清扫时主要以回字形进行行走，所以划分模块200根据机器人沿着房间的墙壁绕圈行走过程中获得的房间的结构和面积来计算房间总共可以划分为几个回字形格子(即正常清扫区域)，如图3所示，例如，机器人在绕圈行走的圈数为I?3圈，如果在第3圈之内计算出回字形格子的个数，则获取模块100控制机器人不再继续绕圈。假设一个正常清扫区域的面积为n*m，那么，将房间中剩余的面积不足n*m的多个区域划分为异常清扫区域，例如，当一个区域的面积为2/3*n*m或l/3*n*m时，均为异常清扫区域。后续机器人对于正常清扫区域和异常清扫区域的清扫方式是区分对待的。
[0051]在本发明的一个实施例中，多个正常清扫区域的面积均相等。即回字形清扫区域的面积是相等的，均为n*m。
[0052]控制模块300用于以回形字清扫行走模式对多个正常清扫区域进行清扫，并在对多个正常清扫区域清扫完成之后，根据每个异常清扫区域的面积对多个异常清扫区域进行清扫。
[0053]具体地，正常清扫区域和多个异常清扫区域划分完成后，控制模块300控制机器人从起点开始围绕周边n*m面积的区域以回形字清扫行走模式进行清扫。
[0054]在本发明的一个实施例中，回形字清扫行走模式包括以螺旋形行走方式对正常清扫区域进行清扫，并以弓字形行走方式在不同的正常清扫区域之间行走。
[0055]具体地，如图3所示，控制模块300控制机器人以螺旋形行走方式对正常清扫区域进行清扫，其中，螺旋形行走方式可以在扩散清扫行走模式(如Imsc区域和3msc区域)和收缩清扫行走模式(如2msc区域和4msc区域)之间进行切换。例如，如图3所示，当Imsc区域清扫后结束后，记录a的值，然后到旁边区域清扫2msc区域，从2msc区域中心记录2*a的值(其中，2*a是从2msc中心到3msc中心的距离，所以需要在2msc的时候计算其值)，当机器人以收缩清扫行走模式清扫完2msc区域之后，往180°方向移动进入下一个清扫区域，3msc区域，并以扩散清扫行走模式对3msc区域进行清扫，后续依次对4msc区域、5msc区域等进行清扫，其中，从3msc区域往180°方向移动进入4msc区域，从4msc区域往90°方向移动进入5msc区域，其中，180°方向是指图3中X所在的坐标方向，90°方向是指y所在的坐标方向。
[0056]更具体地，如图3所示，对于不同的正常清扫区域，控制模块300控制机器人以弓字形行走方式在不同的正常清扫区域之间行走。
[0057]在本发明的一个实施例中，回形字清扫行走模式的参数由机器人的滚刷清扫长度确定。
[0058]具体地，如图3所示，b为所示回形字清扫行走模式的参数，即清扫间距，如果机器人的滚刷清扫长度为L，那么可以将b设定为90% *L，那么在清扫时清扫区域就有重叠的部分，从而提升了清扫性能。
[0059]进一步地，当控制模块300控制机器人对多个正常清扫区域清扫完成之后，根据每个异常清扫区域的面积对多个异常清扫区域进行清扫。例如，如图4所示，该异常清扫区域的面积为2/3*n*m，那么控制模块300可按照图4中所示的清扫行走模式对该异常清扫区域进行清扫；又如图5所示，该异常清扫区域的面积为l/3*n*m，那么控制模块300可按照图5中所示的清扫行走模式对该异常清扫区域进行清扫。
[0060]本发明实施例的机器人，首先通过获取模块控制机器人沿着房间绕圈以获取房间的结构和面积，划分模块则将房间划分为正常清扫区域和异常清扫区域，控制模块以回形字清扫行走模式对所有正常清扫区域进行清扫，之后根据每个异常清扫区域的面积对每个异常清扫区域进行清扫，该机器人对正常清扫区域和异常清扫区域进行区分清扫，大大提高了清扫覆盖率，有效提升了清扫性能，从而大大提升了用户体验。
[0061]在本发明的一个实施例中，控制模块300还用于:在对当前正常清扫区域完成清扫之后，判断沿机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域，如果判断为正常清扫区域，则控制机器人按照当前行走方向移动至下一个清扫区域，如果判断不为正常清扫区域，则控制机器人转向。。
[0062]具体地，如图3所示，例如，如果当前正常清扫区域为2msc区域，控制模块300判断沿机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域，如果判断为正常清扫区域，则控制机器人按照当前行走方向移动至下一个清扫区域，即移动至3msc区域；又例如，如果当前正常清扫区域为4msc区域，那么对4msc区域完成清扫之后，控制模块300判断沿机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域，如果4msc区域的右侧是障碍物或墙面，或者右侧距离墙面的面积不足n*m，即下一个清扫区域不为正常清扫区域，则控制机器人转向，例如，向90°方向转向并进入5msc区域。另外，如果转向后，下一个清扫区域仍然不为正常清扫区域，控制模块300则继续控制机器人转向，直至进入正常清扫区域。
[0063]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0064]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0065]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0066]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0067]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0068]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种机器人的行走控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取所述房间的结构和面积； 根据所述房间的结构和面积对所述房间进行区域划分以生成多个正常清扫区域和多个异常清扫区域； 以回形字清扫行走模式对所述多个正常清扫区域进行清扫；以及 在对所述多个正常清扫区域清扫完成之后，根据所述每个异常清扫区域的面积对所述多个异常清扫区域进行清扫。2.如权利要求1所述的机器人的行走控制方法，其特征在于，所述回形字清扫行走模式包括以螺旋形行走方式对正常清扫区域进行清扫，并以弓字形行走方式在不同的正常清扫区域之间行走。3.如权利要求1所述的机器人的行走控制方法，其特征在于，所述多个正常清扫区域的面积均相等。4.如权利要求1所述的机器人的行走控制方法，其特征在于，还包括: 在对当前正常清扫区域完成清扫之后，判断沿所述机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域； 如果判断为所述正常清扫区域，则控制所述机器人按照所述当前行走方向移动至下一个清扫区域； 如果判断不为所述正常清扫区域，则控制所述机器人转向。5.如权利要求1所述的机器人的行走控制方法，其特征在于，所述回形字清扫行走模式的参数由所述机器人的滚刷清扫长度确定。6.一种机器人，其特征在于，包括: 获取模块，用于控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取所述房间的结构和面积； 划分模块，用于根据所述房间的结构和面积对所述房间进行区域划分以生成多个正常清扫区域和多个异常清扫区域； 控制模块，用于控制所述机器人以回形字清扫行走模式对所述多个正常清扫区域进行清扫，并在对所述多个正常清扫区域清扫完成之后，根据所述每个异常清扫区域的面积对所述多个异常清扫区域进行清扫。7.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述回形字清扫行走模式包括以螺旋形行走方式对正常清扫区域进行清扫，并以弓字形行走方式在不同的正常清扫区域之间行走。8.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述多个正常清扫区域的面积均相等。9.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述控制模块，还用于:在对当前正常清扫区域完成清扫之后，判断沿所述机器人当前行走方向的下一个清扫区域是否为正常清扫区域，如果判断为所述正常清扫区域，则控制所述机器人按照所述当前行走方向移动至下一个清扫区域，如果判断不为所述正常清扫区域，则控制所述机器人转向。10.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述回形字清扫行走模式的参数由所述机器人的滚刷清扫长度确定。
【文档编号】G05D1/02GK105824310SQ201510009036
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月8日
【发明人】余庆镐, 朴永哲
【申请人】江苏美的清洁电器股份有限公司