CN109758042B - 引导清洁机器人回归充电座方法、存储介质、电子设备 - Google Patents
引导清洁机器人回归充电座方法、存储介质、电子设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供引导清洁机器人回归充电座方法，包括步骤进入引导区域，清洁机器人获取引导信号，引导信号包括第一引导信号、第二引导信号；调整回归方向、对位回归。本发明还涉及存储介质、电子设备。本发明采用多信号融合，实现合理规划机器人的回归路径，快速准确地定位充电座相对于机器人的方向位置，提高机器人回归到充电座上的充电的回归效率和对接成功率，减少清洁机器人完成清扫或电量低后，寻找充电座所耗费的时间和电池电量，提高回归充电效率和清洁机器人的智能化程度。本发明逻辑清晰，构思巧妙，便于智能清洁机器人推广应用。
Description
技术领域
本发明属于清洁机器人领域，具体涉及引导清洁机器人回归充电座方法、存储介质、电子设备。
背景技术
机器人吸尘器，又名扫地机，是新一代家庭保姆！可以清扫房间的毛发、瓜子壳、灰尘等房间垃圾。随着国内生活水平的不断提高，原本一直在欧美市场销售的清洁机器人也逐步的走入平常百姓家，并且逐步的被越来越多的人所接受，清洁机器人将在不久的将来像白色家电一样成为每个家庭必不可少的清洁帮手。产品也会由现在的初级智能向着更高程度的智能化程度发展，逐步的取代人工清洁。机器人吸尘器作为近年来新兴的智能家用清洁设备正逐步走进并改善人们生活方式。
随着机器人吸尘器的更新换代，自动充电功能成为清洁机器人智能的重要体现，目前清洁机器人利用一个红外接收头接收红外信号引导机器人回归到充电座上充电是一种比较通用的方法,但是利用一个红外接收头接收红外引导信号往往无法准确地定位充电座方向，在对接过程中，信号也容易丢失，对接成功率不高。
针对上述问题，急需一种新式的清洁机器人回归充电座进行充电方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种引导清洁机器人回归充电座方法，采用多信号融合，实现合理规划机器人的回归路径，快速准确地定位充电座相对于机器人的方向位置，提高机器人回归到充电座上的充电的回归效率和对接成功率，减少清洁机器人完成清扫或电量低后，寻找充电座所耗费的时间和电池电量，提高回归充电效率和清洁机器人的智能化程度。
本发明提供引导清洁机器人回归充电座方法，包括以下步骤：
S1、进入引导区域，清洁机器人获取引导信号，引导信号包括第一引导信号、第二引导信号，以清洁机器人前进方向为前向，设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到第一引导信号或第二引导信号中的任一所述引导信号，配置清洁机器人按当前前进方向直线行驶；
S2、调整回归方向，当设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到不同于步骤S1中接收到的所述引导信号时，配置清洁机器人停止行驶并原地旋转直至设置于清洁机器人前端上部的信号接收装置接收到所述引导信号；
S3、对位回归，配置清洁机器人依次循环寻找步骤S1中的所述引导信号、步骤S2中的所述引导信号，直至清洁机器人前部的充电触点接触到充电座的充电部，清洁机器人完成回归，充电座开启充电。
进一步地，引导清洁机器人回归充电座方法，还包括步骤：
S0、防碰撞引导，清洁机器人获取防碰撞信号，设置于清洁机器人前部的信号接收装置接收到防碰撞信号，清洁机器人后退一定距离并旋转，配置清洁机器人沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号；其中，防碰撞信号区域为以充电座为圆心的圆形区域或部分圆形区域信号。
进一步地，步骤S0中还包括：
在配置清洁机器人沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号过程中，当清洁机器人检测到障碍物，清洁机器人后退并旋转至反向，继续沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号。
进一步地，步骤S1中还包括：
设置于清洁机器人后部的信号接收装置接收到所述引导信号，清洁机器人原地旋转直至设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到所述引导信号。
进一步地，步骤S1中还包括：
设置于清洁机器人前部的信号接收装置接收到所述引导信号，清洁机器人原地旋转直至设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到所述引导信号。
进一步地，在步骤S3中，通过配置清洁机器人两动轮差速运动使清洁机器人走弧线路径来依次循环寻找步骤S1中的所述引导信号、步骤S2中的所述引导信号。
进一步地，在步骤S0中，通过配置清洁机器人两动轮差速运动使清洁机器人走弧线路径沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号。
一种电子设备，包括：处理器；
存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行引导清洁机器人回归充电座方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行引导清洁机器人回归充电座方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供引导清洁机器人回归充电座方法，包括步骤进入引导区域，清洁机器人获取引导信号，引导信号包括第一引导信号、第二引导信号；调整回归方向、对位回归。本发明还涉及存储介质、电子设备。本发明采用多信号融合，实现合理规划机器人的回归路径，快速准确地定位充电座相对于机器人的方向位置，提高机器人回归到充电座上的充电的回归效率和对接成功率，减少清洁机器人完成清扫或电量低后，寻找充电座所耗费的时间和电池电量，提高回归充电效率和清洁机器人的智能化程度。本发明逻辑清晰，构思巧妙，便于智能清洁机器人推广应用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的引导清洁机器人回归充电座方法流程示意图；
图2为本发明的引导清洁机器人回归充电座方法原理示意图；
图3为本发明的清洁机器人的信号采集装置分布示意图；
图4为应用本发明引导清洁机器人回归的场景示意图。
图中所示：
充电座100、防碰撞区域200、第一引导信号区域300、第二引导信号区域400、第三引导信号区域500、清洁机器人600、第一角度601、第二角度602、第三角度603、第四角度604、第五角度605、第六角度606、第七角度607、第八角度608、第一信号接收装置610、第二信号接收装置620、第三信号接收装置630、第四信号接收装置640、第五信号接收装置650。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
引导清洁机器人回归充电座方法，如图1所示，包括以下步骤：
S0、防碰撞引导，清洁机器人获取防碰撞信号，设置于清洁机器人前部的信号接收装置接收到防碰撞信号，清洁机器人后退一定距离并旋转，配置清洁机器人沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号；其中，防碰撞信号区域为以充电座为圆心的圆形区域或部分圆形区域信号。在本实施例中，在配置清洁机器人沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号过程中，当清洁机器人检测到障碍物，清洁机器人后退并旋转至反向，继续沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号。在本实施例中，通过配置清洁机器人两动轮差速运动使清洁机器人走弧线路径沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号。
S1、进入引导区域，清洁机器人获取引导信号，引导信号包括第一引导信号、第二引导信号，以清洁机器人前进方向为前向，设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到第一引导信号或第二引导信号中的任一所述引导信号，配置清洁机器人按当前前进方向直线行驶；在一实施例中，设置于清洁机器人后部的信号接收装置接收到所述引导信号，清洁机器人原地旋转直至设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到所述引导信号。在另一实施例中，设置于清洁机器人前部的信号接收装置接收到所述引导信号，清洁机器人原地旋转直至设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到所述引导信号。
S2、调整回归方向，当设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到不同于步骤S1中接收到的所述引导信号时，配置清洁机器人停止行驶并原地旋转直至设置于清洁机器人前端上部的信号接收装置接收到所述引导信号；
S3、对位回归，配置清洁机器人依次循环寻找步骤S1中的所述引导信号、步骤S2中的所述引导信号，直至清洁机器人前部的充电触点接触到充电座的充电部，清洁机器人完成回归，充电座开启充电。在本实施例中，通过配置清洁机器人两动轮差速运动使清洁机器人走弧线路径来依次循环寻找步骤S1中的所述引导信号、步骤S2中的所述引导信号。
需要说明的是，在本发明实施例中，如图2所示，充电座100上的防碰撞信号发生装置产生一个半径为M的防碰撞区域200，其中防碰撞区域200内清洁机器人接收到防碰撞信号，防碰撞信号用于使清洁机器人驶离防碰撞区域200；充电座100上的回归充电信号发生装置产生一个近似扇形的回归区域，其中，第一回归充电信号发生装置产生第一引导信号区域300，第二回归充电信号发生装置产生第二引导信号区域400，第三引导信号区域500为第一回归充电信号发生装置与第二回归充电信号发生装置的信号叠加区域；当清洁机器人接收到回归充电信号并开启回归充电模式后，当存在引导信号时，自动屏蔽掉防碰撞信号。
还需说明的是，在本发明实施例中，如图3所示，清洁机器人600配置有五个信号接收装置，其中，第一信号接收装置610设置于清洁机器人前端上部，第二信号接收装置620设置于清洁机器人左侧，第三信号接收装置630设置于清洁机器人右侧，第四信号接收装置640设置于清洁机器人后部，第五信号接收装置650设置于清洁机器人前部；在一实施例中，信号接收装置为红外接收头，可解码充电座100发出的红外引导信号和防碰撞信号。
如图4所示，下面采用清洁机器人600在需回归充电的多种角度分别举例说明，其中601-608分别表示清洁机器人600相对充电座100的不同行驶角度。
实施例1
清洁机器人以第一角度601驶入充电座信号区域内，回归充电步骤如下：
A1、清洁机器人的第五信号接收装置650收到充电座防撞信号，机器人后退一段距离并逆时针旋转90度；
A2、配置清洁机器人以左轮快右轮慢，沿防碰撞区域200外侧走弧线行驶，当清洁机器人行走一段距离后检测到墙面，清洁机器人会稍微后退并逆时针旋转180度；
A3、清洁机器人再以左轮慢右轮快走弧线沿防碰撞区域200外侧行驶，当清洁机器人第二信号接收装置620收到充电座第一引导信号时，清洁机器人降低速度改为直线行走，当第二信号接收装置620接收到充电座第二引导信号时停止行走，然后清洁机器人逆时针旋转，当第一信号接收装置610接收到充电座第二引导信号时停止旋转；
A4、清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号，当第一信号接收装置610接收到第一引导信号时，清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号，当第一信号接收装置610接收到第二引导信号时，清洁机器人再以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；
A5、清洁机器人重复步骤A4的动作，当清洁机器人前方充电触点接触到充电座充电弹片时，完成回归充电座充电动作，清洁机器人开始充电。
实施例2
清洁机器人以第二角度602驶入充电座信号区域内，回归充电步骤如下：
B1、清洁机器人的第五信号接收装置650收到充电座防撞信号，清洁机器人后退一段距离并逆时针旋转90度；
B2、清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线沿防碰撞区域200外侧行走，当清洁机器人的第三信号接收装置630收到充电座第二引导信号时，清洁机器人降低速度改为直线行走，当第三信号接收装置630接收到充电座第一引导信号时停止行走，然后清洁机器人顺时针旋转，当第一信号接收装置610接收到充电座第一引导信号时停止旋转；
B3、清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；当第一信号接收装置610接收到第二引导信号时，清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；当上红外接收头接收到第一引导信号时，清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；
B4、清洁机器人重复步骤B3的动作，当清洁机器人前方充电触点接触到充电座充电弹片时，完成回归充电座充电动作，清洁机器人开始充电。
实施例3
清洁机器人以第三角度603驶入充电座信号区域内，回归充电步骤如下：
C1、清洁机器人的第四信号接收装置640收到充电座第一引导信号，清洁机器人逆时针旋转使第二信号接收装置620收到充电座第一引导信号；
C2、清洁机器人的第二信号接收装置620收到充电座第一引导信号，清洁机器人继续直线前行，当清洁机器人的第二信号接收装置620接收到充电座第二引导信号时停止行走，然后清洁机器人逆时针旋转，当第一信号接收装置610接收到充电座第二引导信号时停止旋转；
C3、清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；当第一信号接收装置610接收到第一引导信号时，清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；当第一信号接收装置610接收到第二引导信号时，清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；
C4、清洁机器人重复步骤C3的动作，当清洁机器人前方充电触点接触到充电座充电弹片时，完成回归充电座充电动作，清洁机器人开始充电。
实施例4
清洁机器人以第四角度604驶入充电座信号区域内，回归充电步骤如下：
D1、清洁机器人的第四信号接收装置640收到充电座第二引导信号，清洁机器人顺时针旋转使第三信号接收装置630收到充电座第二引导信号；
D2、清洁机器人的第三信号接收装置630收到充电座第二引导信号，清洁机器人继续直线前行，当清洁机器人的第三信号接收装置630收到充电座第一引导信号时停止行走，然后清洁机器人顺时针旋转，当第一信号接收装置610接收到充电座第一引导信号时停止旋转；
D3、清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；当第一信号接收装置610接收到第二引导信号时，清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；当第一信号接收装置610接收到第一引导信号时，清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；
D4、清洁机器人重复步骤D3的动作，当清洁机器人前方充电触点接触到充电座充电弹片时，完成回归充电座充电动作，清洁机器人开始充电。
实施例5
清洁机器人以第五角度605驶入充电座信号区域内，回归充电步骤如下：
E1、清洁机器人的第二信号接收装置620收到充电座第一引导信号，清洁机器人继续直线前行，当清洁机器人的第二信号接收装置620接收到充电座第二引导信号时停止行走，然后清洁机器人逆时针旋转，当第一信号接收装置610接收到充电座第二引导信号时停止旋转；
E2、清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；当第一信号接收装置610接收到第一引导信号时，清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；当第一信号接收装置610接收到第二引导信号时，清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；
E3、清洁机器人重复步骤E2的动作，当清洁机器人前方充电触点接触到充电座充电弹片时，完成回归充电座充电动作，清洁机器人开始充电。
实施例6
清洁机器人以第六角度606驶入充电座信号区域内，回归充电步骤如下：
F1、清洁机器人的第三信号接收装置630收到充电座第二引导信号，清洁机器人继续直线前行，当清洁机器人的第三信号接收装置630收到充电座第一引导信号时停止行走，然后清洁机器人顺时针旋转，当第一信号接收装置610接收到充电座第一引导信号时停止旋转；
F2、清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；当第一信号接收装置610接收到第二引导信号时，清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；当第一信号接收装置610接收到第一引导信号时，清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；
F3、清洁机器人重复步骤F2的动作，当清洁机器人前方充电触点接触到充电座充电弹片时，完成回归充电座充电动作，清洁机器人开始充电。
实施例7
清洁机器人以第七角度607驶入充电座信号区域内，回归充电步骤如下：
G1、清洁机器人的第五信号接收装置650收到充电座第一引导信号，清洁机器人顺时针旋转，当第二信号接收装置620收到充电座第一引导信号时停止旋转；
G2、清洁机器人的第二信号接收装置620收到充电座第一引导信号，清洁机器人继续直线前行，当清洁机器人的第二信号接收装置620接收到充电座第二引导信号时停止行走，然后清洁机器人逆时针旋转，当第一信号接收装置610接收到充电座第二引导信号时停止旋转；
G3、清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；当第一信号接收装置610接收到第一引导信号时，清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；当第一信号接收装置610接收到第二引导信号时，清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；
G4、清洁机器人重复步骤G3的动作，当清洁机器人前方充电触点接触到充电座充电弹片时，完成回归充电座充电动作，清洁机器人开始充电。
实施例8
清洁机器人以第八角度608驶入充电座信号区域内，回归充电步骤如下：
H1、清洁机器人的第五信号接收装置650收到充电座第二引导信号，清洁机器人逆时针旋转，当第三信号接收装置630收到充电座第二引导信号时停止旋转；
H2、清洁机器人的第三信号接收装置630收到充电座第二引导信号，清洁机器人继续直线前行，当清洁机器人的第三信号接收装置630收到充电座第一引导信号时停止行走，然后清洁机器人顺时针旋转，当第一信号接收装置610接收到充电座第一引导信号时停止旋转；
H3、清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；当第一信号接收装置610接收到第二引导信号时，清洁机器人以左轮慢右轮快，走弧线寻找充电座第一引导信号；当第一信号接收装置610接收到第一引导信号时，清洁机器人以左轮快右轮慢，走弧线寻找充电座第二引导信号；
H4、清洁机器人重复步骤H3的动作，当清洁机器人前方充电触点接触到充电座充电弹片时，完成回归充电座充电动作，清洁机器人开始充电。
一种电子设备，包括：处理器；存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行引导清洁机器人回归充电座方法。在本实施例中，电子设备为清洁机器人。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行引导清洁机器人回归充电座方法。
本发明采用多信号融合，实现合理规划机器人的回归路径，快速准确地定位充电座相对于机器人的方向位置，提高机器人回归到充电座上的充电的回归效率和对接成功率，减少清洁机器人完成清扫或电量低后，寻找充电座所耗费的时间和电池电量，提高回归充电效率和清洁机器人的智能化程度。本发明逻辑清晰，构思巧妙，便于智能清洁机器人推广应用。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.引导清洁机器人回归充电座方法，应用于清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人包括设置在两侧的信号接收装置以及设置在前端上部的信号接收装置，所述方法包括以下步骤：
S1、进入引导区域，清洁机器人获取引导信号，引导信号包括第一引导信号、第二引导信号，以清洁机器人前进方向为前向，设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到第一引导信号或第二引导信号中的任一所述引导信号，配置清洁机器人按当前前进方向直线行驶；所述引导区域包括第一引导信号区域、第二引导信号区域，所述第一引导信号区域与所述第一引导信号对应，所述第二引导信号区域与所述第二引导信号对应；
S2、调整回归方向，当设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到不同于步骤S1中接收到的所述引导信号时，配置清洁机器人停止行驶并原地旋转直至设置于清洁机器人前端上部的信号接收装置接收到所述引导信号；
S3、对位回归，配置清洁机器人前端上部的信号接收装置依次循环寻找步骤S1中的所述引导信号、步骤S2中的所述引导信号以引导所述清洁机器人回归，直至清洁机器人前部的充电触点接触到充电座的充电部，清洁机器人完成回归，充电座开启充电；
在步骤S3中，通过配置清洁机器人两动轮差速运动使清洁机器人走弧线路径来使得前端上部的信号接收装置依次循环寻找步骤S1中的所述引导信号、步骤S2中的所述引导信号。
2.如权利要求1所述的引导清洁机器人回归充电座方法，其特征在于，还包括步骤：
S0、防碰撞引导，清洁机器人获取防碰撞信号，设置于清洁机器人前部的信号接收装置接收到防碰撞信号，清洁机器人后退一定距离并旋转，配置清洁机器人沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号；其中，防碰撞信号区域为以充电座为圆心的圆形区域或部分圆形区域信号。
3.如权利要求2所述的引导清洁机器人回归充电座方法，其特征在于，步骤S0中还包括：
在配置清洁机器人沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号过程中，当清洁机器人检测到障碍物，清洁机器人后退并旋转至反向，继续沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号。
4.如权利要求1所述的引导清洁机器人回归充电座方法，其特征在于：步骤S1中还包括：
设置于清洁机器人后部的信号接收装置接收到所述引导信号，清洁机器人原地旋转直至设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到所述引导信号。
5.如权利要求1所述的引导清洁机器人回归充电座方法，其特征在于，步骤S1中还包括：
设置于清洁机器人前部的信号接收装置接收到所述引导信号，清洁机器人原地旋转直至设置于清洁机器人两侧的其中一侧的信号接收装置接收到所述引导信号。
6.如权利要求2或3所述的引导清洁机器人回归充电座方法，其特征在于：在步骤S0中，通过配置清洁机器人两动轮差速运动使清洁机器人走弧线路径沿防碰撞信号区域边界外侧寻找所述引导信号。
7.一种电子设备，其特征在于包括：处理器；
存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-6任意一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-6任意一项所述的方法。
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