CN108733037A - 一种扫地机器人的可避让清扫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种扫地机器人的可避让清扫方法,所述方法涉及扫地机器人的四种工作模式:初始模式、随机模式、概率模式和条件概率模式,扫地机器人随着清扫轮数的增加,其工作模式递进变化,最后变化为条件概率模式,每一种工作模式都是在以往清扫过程的统计基础上获得的,最大可能地避让室内的人或动物,提高了扫地机器人的清扫效率。
Description
【技术领域】
本发明属于扫地机器人领域,尤其涉及一种扫地机器人的可避让清扫方法。
【背景技术】
现在,扫地机器人作为一种智能电器,应用越来越普遍,其能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。通常情况下,扫地机器人在设定的时间预约打扫,并自行充电,其前方设置有感应器,可侦测障碍物,如碰到墙壁或其他障碍物,会自行转弯,并依据设定有规划地清扫房间。
现有技术中,所述感应器多数采用内置摄像头探测和激光测距,通过这两种手段进行室内环境扫描、绘制室内地图,并且在遇到障碍物时进行避让。但是当清扫区域出现多个人或者动物一直在移动时,扫地机器人会一直在避让,几乎不清扫,导致清扫效率低,效果差。
【发明内容】
为了解决现有技术中的上述问题,本发明提出了一种扫地机器人的可避让清扫方法。
本发明采用的技术方案具体如下:
一种扫地机器人的可避让清扫方法,所述扫地机器人具有四种工作模式:初始模式、随机模式、概率模式和条件概率模式;该方法包括如下步骤:
(1)当扫地机器人进入一个新的室内环境后,其第一轮清扫至第N1轮清扫都采用初始模式,并绘制室内地图;
(2)所述扫地机器人将室内地图划分成多个区域;
(3)从第N1+1轮到第N2轮清扫,所述扫地机器人采用随机模式进行清扫;
(4)从第N2+1轮到第N3轮清扫,所述扫地机器人采用概率模式进行清扫;
(5)从第N3+1轮清扫开始,所述扫地机器人采用条件概率模式进行清扫;
其中N1、N2、N3都是预定义的数值。
进一步地,在所述初始模式下,所述扫地机器人随机选择前进的方向进行清扫,在遇到障碍物时,再随机改变前进的方向。
进一步地,在所述随机模式下,所述扫地机器人首先从所有区域中随机选择一个区域,每次清扫完一个区域也从未清扫的区域中随机选择一个区域;在选择一个区域后,所述扫地机器人先对该区域进行实时扫描,判断该区域是否具有人或动物,如果没有则对该区域进行清扫,如果有则从未清扫的区域中再随机选择一个。
进一步地,在所述概率模式下,在每轮清扫前,所述扫地机器人根据以往的清扫记录,计算每个区域在以往各轮清扫中有人或动物的概率作为其活动概率;
然后所述扫地机器人从所有区域中选择活动概率最小的一个区域,在每次清扫完一个区域也从未清扫的区域中选择活动概率最小的一个区域;在选择一个区域后,所述扫地机器人先对该区域进行实时扫描,判断该区域是否具有人或动物,如果没有则对该区域进行清扫,如果有则将该区域的活动概率临时修改为1,再从未清扫的区域中选择活动概率最小的一个区域。
进一步地,在所述条件概率模式下,在每轮清扫开始前,所述扫地机器人基于过往的清扫记录统计条件概率P(X,Y),X为0或一区域,Y为一区域且Y≠X;
所述条件概率定义如下:
P(0,Y)是在以往各轮清扫中,区域Y作为第一个清扫区域的概率;
当X不等于0时,P(X,Y)是以往各轮清扫中,区域Y紧接在区域X后被清扫的概率;
在条件概率模式下,如果还未开始清扫,则X=0,否则所述扫地机器人获取刚清扫完的区域X,选择使得P(X,Y)的值最大的一个区域Y;在选择一个区域Y后,所述扫地机器人先对该区域Y进行实时扫描,判断该区域Y是否具有人或动物,如果没有则对该区域Y进行清扫,如果有则将该区域Y的条件概率P(X,Y)临时修改为0,再从未清扫的区域中选择使得P(X,Y)的值最大的一个区域Y。
进一步地,N1=10。
进一步地,N2=100。
进一步地,N3=300。
本方法的有益效果为:在扫地机器人的清扫过程中,可以有效避让室内的人或动物,提高了机器人的清扫效率。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,但并不构成对本发明的不当限定,在附图中:
图1是本发明扫地机器人的四种工作模式。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明,其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
本发明假定扫地机器人固定在同一个室内环境中进行清扫,该室内环境可以具有多个房间或区域,扫地机器人将所述室内环境全部清扫一遍称为一轮清扫。
参见附图1,本发明扫地机器人的清扫分为四种工作模式:初始模式、随机模式、概率模式、条件概率模式。扫地机器人的每一轮清扫都采用其中一种工作模式,在同一个室内环境下,扫地机器人会随着时间推移逐步采用不同的工作模式,具体方法的说明如下:
(1)当扫地机器人进入一个新的室内环境后,其第一轮清扫至第N1轮清扫都采用初始模式,并绘制室内地图。
在所述初始模式下,所述扫地机器人随机选择前进的方向进行清扫,在遇到障碍物时,再随机改变前进的方向。这一模式的主要目的是通过清扫过程,逐步绘制出室内地图。通常而言,经过几轮的清扫后,室内地图就会被绘制出来。需要说明的是,室内环境一般情况不会有太大变化,但是如果出现变化,在后续的清扫过程中,地图也可能会被修改。
所述N1的值可以由机器人厂商设定,也可以由用户根据具体情况设定,优选地,N1=10。
(2)所述扫地机器人将室内地图划分成多个区域。
由于室内地图已经被绘制出来,因此所述扫地机器人可以将室内地图划分成多个区域。例如,对于一个家庭而言,可以划分出卧室区域A,客厅区域B,厨房区域C,卫生间区域D,阳台区域E等等。
(3)从第N1+1轮到第N2轮清扫,所述扫地机器人采用随机模式进行清扫。
在所述随机模式下,所述扫地机器人按照区域进行清扫,首先从所有区域中随机选择一个区域,每次清扫完一个区域也从未清扫的区域中随机选择一个区域。在选择一个区域后,所述扫地机器人先对该区域进行实时扫描,判断该区域是否具有人或动物,如果没有则对该区域进行清扫,如果有则从未清扫的区域中再随机选择一个。
所述N2的值可以由机器人厂商设定,也可以由用户根据具体情况设定,优选地,N2=100.
(4)从第N2+1轮到第N3轮清扫,所述扫地机器人采用概率模式进行清扫。
在所述概率模式下,在每轮清扫前,所述扫地机器人根据以往的清扫记录,计算每个区域有人或动物的概率作为其活动概率。具体地,在每一轮清扫中,扫地机器人无论是在清扫区域前的扫描,还是在清扫过程中的扫描,都可能会发现区域中的人或动物,假设之前共进行了N轮清扫,其中在NA轮清扫中,发现区域A有人或动物,则区域A的活动概率PA=NA/N。
然后所述扫地机器人从所有区域中选择活动概率最小的一个区域,在每次清扫完一个区域也从未清扫的区域中选择活动概率最小的一个区域。在选择一个区域后,所述扫地机器人先对该区域进行实时扫描,判断该区域是否具有人或动物,如果没有则对该区域进行清扫,如果有则将该区域的活动概率临时修改为1,再从未清扫的区域中选择活动概率最小的一个区域。
所述N3的值可以由机器人厂商设定,也可以由用户根据具体情况设定,优选地,N3=300.
(5)从第N3+1轮清扫开始,所述扫地机器人采用条件概率模式进行清扫。
所述条件概率模式基于过往的清扫记录,在每轮清扫开始前,所述扫地机器人基于过往的清扫记录统计以下条件概率P(X,Y),X为0或一个区域,Y为一区域且Y≠X。
首先是一个区域Y在一轮清扫中作为第一个清扫区域的概率(此时X=0),假设之前已进行了K轮清扫,其中有KA轮清扫中,区域A都作为第一个清扫区域,则区域A作为第一个清扫区域的概率P(0,A)=KA/K。
其次是一个区域Y紧接在区域X后被清扫的概率,假设之前已进行了K轮清扫,其中在KAB轮清扫中,区域A清扫完之后,紧接着清扫了区域B,则条件概率P(A,B)=KAB/K。
基于上述条件概率,在条件概率模式下,所述扫地机器人基于刚清扫完的区域X(如果还没开始清扫,则X=0),选择使得P(X,Y)的值最大的一个区域Y。在选择一个区域Y后,所述扫地机器人先对该区域Y进行实时扫描,判断该区域Y是否具有人或动物,如果没有则对该区域Y进行清扫,如果有则将该区域Y的条件概率P(X,Y)临时修改为0,再从未清扫的区域中选择使得P(X,Y)的值最大的一个区域。
基于上述清扫方法,本发明的扫地机器人随着清扫轮数的增加,其工作模式递进变化,最后变化为条件概率模式,每一种工作模式都是在以往清扫过程的统计基础上获得的,可以更好地避让开室内的人和动物的影响,从而一步步地提高了清扫工作效率。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种扫地机器人的可避让清扫方法,其特征在于,所述扫地机器人具有四种工作模式:初始模式、随机模式、概率模式和条件概率模式;该方法包括如下步骤:
(1)当扫地机器人进入一个新的室内环境后,其第一轮清扫至第N1轮清扫都采用初始模式,并绘制室内地图;
(2)所述扫地机器人将室内地图划分成多个区域;
(3)从第N1+1轮到第N2轮清扫,所述扫地机器人采用随机模式进行清扫;
(4)从第N2+1轮到第N3轮清扫,所述扫地机器人采用概率模式进行清扫;
(5)从第N3+1轮清扫开始,所述扫地机器人采用条件概率模式进行清扫;
其中N1、N2、N3都是预定义的数值。
2.根据权利要求1所述的扫地机器人的可避让清扫方法,其特征在于,在所述初始模式下,所述扫地机器人随机选择前进的方向进行清扫,在遇到障碍物时,再随机改变前进的方向。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的扫地机器人的可避让清扫方法,其特征在于,在所述随机模式下,所述扫地机器人首先从所有区域中随机选择一个区域,每次清扫完一个区域也从未清扫的区域中随机选择一个区域;在选择一个区域后,所述扫地机器人先对该区域进行实时扫描,判断该区域是否具有人或动物,如果没有则对该区域进行清扫,如果有则从未清扫的区域中再随机选择一个。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的扫地机器人的可避让清扫方法,其特征在于,在所述概率模式下,在每轮清扫前,所述扫地机器人根据以往的清扫记录,计算每个区域在以往各轮清扫中有人或动物的概率作为其活动概率;
然后所述扫地机器人从所有区域中选择活动概率最小的一个区域,在每次清扫完一个区域也从未清扫的区域中选择活动概率最小的一个区域;在选择一个区域后,所述扫地机器人先对该区域进行实时扫描,判断该区域是否具有人或动物,如果没有则对该区域进行清扫,如果有则将该区域的活动概率临时修改为1,再从未清扫的区域中选择活动概率最小的一个区域。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的扫地机器人的可避让清扫方法,其特征在于,在所述条件概率模式下,在每轮清扫开始前,所述扫地机器人基于过往的清扫记录统计条件概率P(X,Y),X为0或一区域,Y为一区域且Y≠X;
所述条件概率定义如下:
P(0,Y)是在以往各轮清扫中,区域Y作为第一个清扫区域的概率;
当X不等于0时,P(X,Y)是以往各轮清扫中,区域Y紧接在区域X后被清扫的概率;
在条件概率模式下,如果还未开始清扫,则X=0,否则所述扫地机器人获取刚清扫完的区域X,选择使得P(X,Y)的值最大的一个区域Y;在选择一个区域Y后,所述扫地机器人先对该区域Y进行实时扫描,判断该区域Y是否具有人或动物,如果没有则对该区域Y进行清扫,如果有则将该区域Y的条件概率P(X,Y)临时修改为0,再从未清扫的区域中选择使得P(X,Y)的值最大的一个区域Y。
6.根据权利要求1所述的扫地机器人的可避让清扫方法,其特征在于,N1=10。
7.根据权利要求1所述的扫地机器人的可避让清扫方法,其特征在于,N2=100。
8.根据权利要求1所述的扫地机器人的可避让清扫方法,其特征在于,N3=300。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 150000 Heilongjiang Province Harbin Pingfang District Haping Road Concentrated Area Dalian North Road and Xingkai Road Intersection Applicant after: HIT ROBOT GROUP Co.,Ltd. Address before: 150000 Heilongjiang Province Harbin Pingfang District Haping Road Concentrated Area Dalian North Road and Xingkai Road Intersection Applicant before: HIT ROBOT GROUP Co.,Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20240626 Granted publication date: 20210316 |