CN108888203A - 一种分离式自动地面清洁机器人的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分离式自动地面清洁机器人的控制方法，所述分离式自动地面清洁机器人包括热感应相机以及与所述热感应相机分离设置的清洁设备本体，所述热感应相机与所述清洁设备本体之间通过无线连接，且间隔预定距离设置。所述控制方法包括以下步骤：S1，通过所述热感应相机一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将所述全部环境图片发送给所述清洁设备本体；S2，分析所述全部环境图片获取所述清洁设备本体在所述地图中的初始位置并构建坐标系；S3，分析所述环境图片上的热量信息确定所述地图上的热量分布区域；S4，驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域行进，并通过清洁设备本体上的太阳能面板接收热量以供所述清洁设备本体充电。

Description

一种分离式自动地面清洁机器人的控制方法

技术领域

本发明涉及一种智能机器人技术领域，更具体地涉及一种分离式自动地面清洁机器人的控制方法。

背景技术

扫地机器人、拖地机器人等分离式自动地面清洁机器人的出现，很大程度上承担了一部分家庭清洁劳动，让人们有更多的时间休闲。现有的分离式自动地面清洁机器人一般配有与其对应的充电装置，充电装置在一定范围内发射辐射信号，分离式自动地面清洁机器人在辐射信号范围内寻找充电装置，如此对接充电。然而，此种方式需要为每一台清洁设备配置一充电装置，占据着一定空间；且在分离式自动地面清洁机器人寻找充电装置的过程中，由于信号干扰等原因，经常出现分离式自动地面清洁机器人找不到充电装置的情况，因此无法及时为分离式自动地面清洁机器人充电。

发明内容

本发明提供了一种分离式自动地面清洁机器人的控制方法，所述分离式自动地面清洁机器人包括热感应相机以及与所述热感应相机分离设置的清洁设备本体，所述热感应相机与所述清洁设备本体之间通过无线连接，且间隔预定距离设置，所述控制方法包括以下步骤：

S1，通过所述热感应相机一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将所述全部环境图片拼接形成待清洁空间的地图，并将所述地图发送给所述清洁设备本体；

S2，分析所述地图获取所述清洁设备本体在所述地图中的初始位置，以所述初始位置为原点，以所述清洁设备本体的初始前进方向为x轴，以垂直于所述初始前进方向为y轴构建坐标系；

S3，分析所述环境图片上的热量信息确定所述地图上的热量分布区域；

S4，驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域行进，并通过清洁设备本体上的太阳能面板接收热量以供所述清洁设备本体充电，其中，所述可充电区域中的热量强度高于太阳能电池面板光-电转换的最低辐射强度。

优选的，在步骤S4中，所述驱动清洁设备本体朝向可充电区域行进的步骤包括：当仅包括一个可充电区域时，直接驱动所述清洁设备本体朝向该可充电区域行进；当包括至少两个可充电区域时，根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体的距离，驱动所述清洁设备本体朝向对应的可充电区域行进。

优选的，所述根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体的距离，驱动所述清洁设备本体朝向对应的可充电区域行进的步骤包括：根据可充电区域的面积、热量强度计算各个可充电区域通过所述太阳能面板充满电池所需的时间，并驱动所述清洁设备本体朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进。

优选的，所述根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体的距离，驱动所述清洁设备本体朝向对应的可充电区域行进的步骤包括：驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体最近的可充电区域行进。

优选的，在步骤S1中，所述通过热感应相机一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将所述全部环境图片拼接形成待清洁空间的地图的步骤包括：在24小时内，通过所述热感应相机间隔预定时间一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将即时全部环境图片拼接形成待清洁空间的时刻点地图，并将所述时刻点地图发送给所述清洁设备本体。

优选的，在步骤S1后，进一步包括：

S11，在24小时内，将所述时刻点地图分别存储于所述清洁设备本体。

优选的，所述的控制方法进一步包括：

S5，当所述智能清洁设备在执行清扫时，调用对应的时刻点地图。

优选的，所述的控制方法进一步包括：

S6，当电池电量低于第一阈值时，根据调用的时刻点地图中的热量分布区域驱动所述清洁设备本体朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进，或驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体最近的可充电区域行进。

优选的，所述的控制方法进一步包括：

S7，当所述智能清洁设备清扫任务结束时，调用对应的时刻点地图，并根据调用的时刻点地图中的热量分布区域驱动所述清洁设备本体朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进，或驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体最近的可充电区域行进。

优选的，所述的控制方法进一步包括：

S8，根据调用的时刻点地图，进一步对行进过程中的已清扫区域进行标注。

由此可见，本发明提供分离式自动地面清洁机器人，通过分离设置的热感应相机可以一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并通过分析所述环境图片上的热量分布区域，从而驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域行进，并通过所述太阳能面板接收热量以供所述分离式自动地面清洁机器人充电。从而可以避免由于信号干扰等原因找不到充电装置的情况，并可及时为分离式自动地面清洁机器人充电。

附图说明

以下将结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来对本发明实施例进行进一步的解释，该附图构成说明书的一部分，且与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的附图标记通常代表相同或相似的部件或步骤。

图1是本发明实施例中分离式自动地面清洁机器人的立体示意图；

图2是图1所述分离式自动地面清洁机器人的太阳能面板的立体示意图；

图3是图2所述的太阳能面板热量感测示意图。

附图标记说明：

100：分离式自动地面清洁机器人

10：热感应相机

20：清洁设备本体

21：机身

22：驱动组件

23：太阳能面板

231：吸热单元；

232：基板

233：吸热层

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

请参照图1-3，本发明实施例提供一种分离式自动地面清洁机器人100的控制方法，所述分离式自动地面清洁机器人100包括热感应相机10以及与所述热感应相机10分离设置的清洁设备本体20，所述热感应相机10与所述清洁设备本体20之间通过无线连接，且间隔预定距离设置，所述控制方法包括以下步骤：：

S1，通过所述热感应相机10一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将所述全部环境图片拼接形成待清洁空间的地图，并将所述地图发送给所述清洁设备本体20；

S2，分析所述地图获取所述清洁设备本体20在所述地图中的初始位置，以所述初始位置为原点，以所述清洁设备本体20的初始前进方向为x轴，以垂直于所述初始前进方向为y轴构建坐标系；

S3，分析所述环境图片上的热量信息确定所述地图上的热量分布区域；

S4，驱动所述清洁设备本体20朝向可充电区域行进，并通过清洁设备本体20上的太阳能面板接收热量以供所述清洁设备本体20充电，其中，所述可充电区域中的热量强度高于太阳能电池面板21光-电转换的最低辐射强度。在步骤S1中，所述热感应相机10可以设置于所述清洁空间的高处位置上，例如墙上或窗户上，从而可以获得较好的拍摄视角，并一次性获取待清洁空间的全部环境图片。所述热感应相机10的数量不限，只要能获取较为全面的待清洁空间的全部环境图片即可。另外，在其他实施例当中，所述热感应相机10也不限于要固定设置，也可以在移动过程中直接获取所述清洁空间的全部环境图片。

进一步的，可以在24小时内，通过所述热感应相机10间隔预定时间一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将即时全部环境图片拼接形成待清洁空间的时刻点地图，并将所述时刻点地图发送给所述清洁设备本体20。优选的，在步骤S1后，还可以进一步包括：

S11，在24小时内，将所述时刻点地图分别存储于所述清洁设备本体20内。

另外，也可以直接提供待清洁空间的户型图，并通过所述热感应相机10拍摄该待清洁空间不同时刻可充电区域的热量分布区域照片，并将所述热量分布区域照片结合所述户型图构建待清洁空间的地图。

在步骤S2中，需要对所述清洁设备本体20的初始前进进行标注，从而可以快速准确的构建坐标体系。具体的，可以结合所述清洁设备本体20特定形状，并根据其特定形状对初始前进进行标注。在本实施例中，所述清洁设备本体20为椭圆形，故，可以以椭圆形的长轴方向定义为x轴，其短轴定义为y轴构建坐标系。

在步骤S4中，所述驱动清洁设备本体20朝向可充电区域行进的步骤包括：当仅包括一个可充电区域时，直接驱动所述清洁设备本体20朝向该可充电区域行进；当包括至少两个可充电区域时，根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体20的距离，驱动所述清洁设备本体20朝向对应的可充电区域行进。

在其他实施中，所述根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体20的距离，驱动所述清洁设备本体20朝向对应的可充电区域行进的步骤包括：根据可充电区域的面积、热量强度计算各个可充电区域通过所述太阳能面板充满电池所需的时间，并驱动所述清洁设备本体20朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进。

在其他实施中，所述根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体20的距离，驱动所述清洁设备本体20朝向对应的可充电区域行进的步骤包括：驱动所述清洁设备本体20朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体20最近的可充电区域行进。

作为进一步改进的，所述的控制方法可以进一步包括：

S5，当所述智能清洁设备在执行清扫时，调用对应的时刻点地图。

另外，当所述智能清洁设备在执行清扫时，电池电量低于第一阈值时，可以根据调用的时刻点地图中的热量分布区域驱动所述清洁设备本体20朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进，或驱动所述清洁设备本体20朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体20最近的可充电区域行进。在其他实施例中，所述的控制方法可进一步包括：根据调用的时刻点地图，进一步对行进过程中的已清扫区域进行标注。

此外，当所述智能清洁设备清扫任务结束时，调用对应的时刻点地图，并根据调用的时刻点地图中的热量分布区域驱动所述清洁设备本体20朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进，或驱动所述清洁设备本体20朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体20最近的可充电区域行进。

所述清洁设备本体20可包括机身21、控制单元以(图中未标示)、驱动组件22以及太阳能面板23。本实施例中，所述机身21大致呈椭圆状，所述驱动组件22包括设置在所述机身21下方的车轮，所述驱动组件22驱动所述机身21在待清洁环境中行走。

所述太阳能面板23包括若干吸热单元，所述若干吸热单元231组成一吸热层233，所述太阳能面板23还包括基板232，所述吸热层233覆盖在所述基板232上，所述吸热层233为软质材料层，所述基板232为硬质材料层，所述基板232承载所述吸热层233。所述太阳能面板23的形状不限，可以是方形、圆形、椭圆形等。

请参阅图3，当所述吸热层233在感测热量时，所述若干吸热单元231需要尽量保持吸热的一致性，即保证所述吸热层233的每一个吸热单元均可以接收到较强热量，所述吸热层233的部分吸热区域(灰色区域)可接收到较强的热量，所述吸热层233的其余区域可接收到的热量较低，此时，所述控制器控制所述驱动组件22朝F方向移动，以使得所述吸热层233的所述若干吸热单元231均接收到较强的热量。

所述电池和所述控制器之间进一步连接充电管理模块。当需要执行清扫任务时，所述控制器控制所述分离式自动地面清洁机器人100在地面行走以通过清洁组件(图未示)，例如滚刷、边刷、水箱、拖布等进行清扫任务。

可以理解的，所述分离式自动地面清洁机器人100还可以包括照明装置(图未示)，例如电灯等，其可以通过所述充电管理模块与所述控制器连接，为所述照明装置充电。由此可见，本发明实施例中，在移动路径的初始位置构建坐标系并建立对应的地图，通过按照预设的移动方式进行移动，完成对整个地图的标记。对于自动清洁机器人，能够按照这种方式完成对整个房间的清扫任务。并且，本发明实施例的路径规划方法保证了分离式自动地面清洁机器人10以较少的路程实现全区域覆盖，保证了路径最优，也相应地节省了分离式自动地面清洁机器人10的使用电量，使其效率更高。

本发明利用热能转化为电能为分离式自动地面清洁机器人充电，省去单独配置充电桩，节省了家庭中放置充电桩的空间，同时节省了家庭用电，实现智能化的充电和清扫过程。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分离式自动地面清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述分离式自动地面清洁机器人包括热感应相机以及与所述热感应相机分离设置的清洁设备本体，所述热感应相机与所述清洁设备本体之间通过无线连接，且间隔预定距离设置，所述控制方法包括以下步骤：

S1，通过所述热感应相机一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将所述全部环境图片拼接形成待清洁空间的地图，并将所述地图发送给所述清洁设备本体；

S2，分析所述地图获取所述清洁设备本体在所述地图中的初始位置，以所述初始位置为原点，以所述清洁设备本体的初始前进方向为x轴，以垂直于所述初始前进方向为y轴构建坐标系；

S3，分析所述环境图片上的热量信息确定所述地图上的热量分布区域；

S4，驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域行进，并通过清洁设备本体上的太阳能面板接收热量以供所述清洁设备本体充电，其中，所述可充电区域中的热量强度高于太阳能电池面板光-电转换的最低辐射强度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤S4中，所述驱动清洁设备本体朝向可充电区域行进的步骤包括：当仅包括一个可充电区域时，直接驱动所述清洁设备本体朝向该可充电区域行进；当包括至少两个可充电区域时，根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体的距离，驱动所述清洁设备本体朝向对应的可充电区域行进。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体的距离，驱动所述清洁设备本体朝向对应的可充电区域行进的步骤包括：根据可充电区域的面积、热量强度计算各个可充电区域通过所述太阳能面板充满电池所需的时间，并驱动所述清洁设备本体朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据可充电区域的面积、热量强度以及距离所述清洁设备本体的距离，驱动所述清洁设备本体朝向对应的可充电区域行进的步骤包括：驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体最近的可充电区域行进。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤S1中，所述通过热感应相机一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将所述全部环境图片拼接形成待清洁空间的地图的步骤包括：在24小时内，通过所述热感应相机间隔预定时间一次性获取待清洁空间的全部环境图片，并将即时全部环境图片拼接形成待清洁空间的时刻点地图，并将所述时刻点地图发送给所述清洁设备本体。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤S1后，进一步包括：

S11，在24小时内，将所述时刻点地图分别存储于所述清洁设备本体。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，进一步包括：

S5，当所述智能清洁设备在执行清扫时，调用对应的时刻点地图。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，进一步包括：

S6，当电池电量低于第一阈值时，根据调用的时刻点地图中的热量分布区域驱动所述清洁设备本体朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进，或驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体最近的可充电区域行进。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，进一步包括：

S7，当所述智能清洁设备清扫任务结束时，调用对应的时刻点地图，并根据调用的时刻点地图中的热量分布区域驱动所述清洁设备本体朝向充电时间最短所对应的可充电区域行进，或驱动所述清洁设备本体朝向可充电区域的面积大于所述太阳能电池面板的面积，且距离所述清洁设备本体最近的可充电区域行进。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，进一步包括：

S8，根据调用的时刻点地图，进一步对行进过程中的已清扫区域进行标注。