CN109984678A - 一种清洁机器人及清洁机器人的清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清洁机器人及清洁机器人的清洁方法，其中，方法包括：设定虚拟区域；控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁。本发明在无初始地图的情况下，通过对实际工作区域划分虚拟区域，并对虚拟区域内部进行清洁的方法，实现了对未知区域的高效清洁。

Description

一种清洁机器人及清洁机器人的清洁方法

技术领域

本发明属于清洁机器人领域，尤其涉及一种清洁机器人及清洁机器人的清洁方法。

背景技术

近年来，清洁机器人得到了快速发展，对于这类机器人来说，最重要的一点就是实现对未知环境的全面、高效清洁。目前大部分清洁机器人虽然也能实现较高的清洁率，但是主要有以下问题：第一、传统的清洁机器人的随机清扫模式经常遗漏大量未清洁区域，而对于已清洁区域则经常进行重复清洁，导致清洁效率很低；第二、有的新型扫地机需借助测距设备比如激光雷达测距仪预先建立实际工作区域的初始地图，然后扫地机才能在已有地图上进行清扫，一方面增加了测距设备的费用(比如通常的激光雷达测距仪的价格从几百元到几千元不等)从而增加了扫地机的成本，另一方面，增加设备的体积、重量和复杂程度。

发明内容

本发明针对上述问题，本发明一实施例中，提供了一种清洁机器人的清洁方法，包括：

设定虚拟区域，清洁机器人位于所述虚拟区域内部或边界上；

控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁。

优选地，所述虚拟区域由预先设置的、控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令设定，所述指令使清洁机器人在实际工作区域里运行的运行轨迹围成的封闭空间构成所述虚拟区域。

优选地，控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁的过程包括：

执行所述控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令得到封闭空间；

对所述封闭空间内部进行清洁。

优选地，执行所述控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令得到封闭空间的过程中，当遇到障碍物后，控制清洁机器人转向预设转向并沿所述障碍物边缘运行，实时计算沿所述障碍物边缘运行的轨迹在遇到障碍物之前的当前方向上的投影长度与所述当前方向已运行长度之和，当该计算值大于在所述当前方向上的预设距离时，则转而继续执行控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令。

优选地，所述虚拟区域由预设区域及预设比例确定；其中，所述预设区域由用户在显示器上设定。

优选地，用户通过在显示器上画框的形式设定所述预设区域；和/或

用户通过输入虚拟区域的长度、宽度的方式，或输入虚拟区域的长度或宽度及长度与宽度的比例的方式设定所述预设区域；和/或

用户通过输入坐标范围的形式设定所述预设区域。

优选地，控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁的过程包括：

控制清洁机器人沿当前方向运行至与虚拟区域的边界的交界点；

控制清洁机器人从所述交界点沿所述边界围绕所述虚拟区域运行，直至回到所述交界点，清洁机器人的运行轨迹围成的封闭空间构成所述虚拟区域；若清洁机器人在沿所述边界围绕所述虚拟区域运行时遇到障碍物，控制清洁机器人在虚拟区域内沿所述障碍物的边缘运行；

对所述封闭空间内部进行清洁。

优选地，对所述封闭空间内部进行清洁的过程包括：

S510：控制清洁机器人在虚拟区域内部沿第一清洁方向运行至与虚拟区域的边界或已清洁区域的边界相遇；

S520：控制清洁机器人向第一转向转向至与相遇的所述边界方向相同的第一偏移方向继续运行第一偏移长度，向第一转向转向至与所述第一清洁方向平行且相反的第二清洁方向；

S530：控制清洁机器人在虚拟区域内部沿第二清洁方向运行至与虚拟区域的边界或已清洁区域的边界相遇；

S540：控制清洁机器人向第二转向转向至与相遇的所述边界方向相同的第二偏移方向继续运行第二偏移长度，向第二转向转向至所述第一清洁方向；

S550：重复步骤S510至S540，直至清扫机器人的轨迹遍历所述虚拟区域内的可运行区域。

优选地，所述第一偏移长度为沿所述第一偏移方向运行轨迹在第一清洁方向垂线上的投影长度；和/或所述第二偏移长度为沿所述第二偏移方向运行轨迹在第二清洁方向垂线上的投影长度。

优选地，若清洁机器人在虚拟区域内沿当前清洁方向运行时遇到障碍物，则控制清洁机器人沿所述障碍物的边缘运行，实时计算沿所述障碍物边缘运行的轨迹在当前清洁方向的垂线上的投影长度，当该投影长度等于第三偏移长度时，控制清洁机器人转向至与当前清洁方向相反的清洁方向继续运行，当该投影长度等于0，控制清洁机器人转向至当前清洁方向继续运行。

优选地，清洁机器人的清洁方法还包括：记录已清洁区域。

优选地，清洁机器人的清洁方法还包括：根据所述虚拟区域对实际工作区域内虚拟区域以外的区域进行划分得到多个扩展虚拟区域；

在清洁完当前虚拟区域后，按序对其它所述扩展虚拟区域依次进行清洁。

优选地，所述按序对其它所述扩展虚拟区域依次进行清洁，是根据清洁机器人清洁完当前虚拟区域后的当前位置与其它扩展虚拟区域的距离，判断下一个待清洁的扩展虚拟区域。

本发明另一实施例中，还提供一种清洁机器人，包括：障碍感测模块、运动模块、定位模块及控制模块；

所述障碍感测模块连接控制模块，用于感测障碍物信息；

所述运动模块连接所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下驱动所述清洁机器人移动；

所述定位模块连接所述控制模块，用于在虚拟区域中对所述清洁机器人定位；

所述控制模块用于执行上述任一实施例所述的清洁机器人的清洁方法。

优选地，所述障碍感测模块为碰撞传感器、红外传感器、悬崖传感器及TOF测距传感器中的的一个或多个；所述定位模块为摄像头视觉定位模块、激光测距定位模块或里程计中的一个或多个。

本发明在无初始地图的情况下，通过在实际工作区域中划分虚拟区域，并控制清洁机器人对虚拟区域内部进行清洁的方法，实现了对未知区域的高效清洁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的清洁机器人的清洁方法的流程图；

图2A及图2B为本发明实施例的封闭空间示意图；

图3A及图3B为本发明实施例的清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁的流程图；

图4A至图4E为清洁机器人划分封闭空间过程中产生的清洁线路图；

图5为本发明实施例的封闭空间内部进行清洁的流程图；

图6为本发明另一实施例的清洁机器人的清洁方法的流程图；

图7为本发明实施例的扩展虚拟区域的示意图；

图8为本发明实施例的清洁机器人的构成图；

图9A为本发明一具体实施例的实际工作区域示意图；

图9B至图9O为清洁机器人清洁图9A所示实际工作区域过程中产生的清洁线路图。

具体实施方式

为了使本发明的技术特点及效果更加明显，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，本发明也可有其他不同的具体实例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本发明的保护范畴。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“一具体实施例”、“比如”或“一些实施例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

如图1所示，图1为本发明实施例的清洁机器人的清洁方法的流程图。本实施例适用于无初始地图的情况下，通过在实际工作区域中划分虚拟区域，并控制清洁机器人对虚拟区域内部进行清洁的方法，实现了对未知区域的高效清洁。具体的，包括：

步骤S100，设定虚拟区域，清洁机器人位于所述虚拟区域内部或边界上；

步骤S200，控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁。

本发明一实施例中，上述步骤S100中的虚拟区域由预先设置的、控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令设定，这些指令使清洁机器人在实际工作区域里运行的运行轨迹围成的封闭空间构成虚拟区域。控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令比如可以为：1)以清洁机器人当前位置为起始位置，控制清洁机器人沿当前方向运行第一预设长度(可通过清洁机器人上的里程计测量得到)，如图2A中的a点到b点；2)转向预设转向(预设转向既包括转动方向也包括转动角度，在本例中为以清洁机器人当前方向为基准逆时针转动90°)；3)沿当前方向运行第二预设长度，如图2A中的b点到c点；4)转向预设转向(在本例中仍为逆时针转动90°)；5)沿当前方向运行第一预设长度，如图2A中的c点到d点；6)转向预设转向(同上)；7)继续沿当前方向运行第二预设长度回到起始位置，如图2A中的d点到a点。由图2A可见，所述指令使清洁机器人在实际工作区域里运行的运行轨迹围成的封闭空间(即矩形abcd)构成所述虚拟区域。本发明对第一预设长度及第二预设长度不做限定，可根据需求进行设定。预设转向既包括转动方向也包括转动角度，可以为左转，也可以为右转，每次转向的角度可根据需要设定，本发明对此均不作限定。当第一预设长度为2m，第二预设长度为1m，预设转向为左转、转向角度为90°时，执行控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令得到的封闭空间如图2A所示。

实施时，考虑到障碍物的影响，在控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令中加入遇到障碍物的运行逻辑，如遇到障碍物，如图2B所示，则在遇到障碍物之后控制清洁机器人转向预设转向(本例中为逆时针转90°)并沿所述障碍物边缘运行(可以是紧贴障碍物边缘，也可以与障碍物边缘保持恒定距离或一定范围内的距离；本例中是指清洁机器人从c1点到c2点再到c3点的运行轨迹)，实时计算沿所述障碍物边缘运行的轨迹在遇到障碍物之前的当前方向(即从b点到c1点的方向)上的投影长度(在本例中等于c2点至c3点之间线段的长度)与所述当前方向(仍是从b点到c1点的方向)已运行长度(即b点到c1点之间线段的长度)之和(即b点到c1点的线段长度与c2点到c3点长度之和)，当该计算值大于在所述当前方向上的预设距离时(参照图2A中的b点到c点之间线段的长度)，则不再沿障碍物继续运行，转而继续执行控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令(在本例中即执行类似于图2A中b点到c点的指令，即控制清洁机器人从c3点向d点转向预设转向，并由c3点向d点运动的指令)。

进一步的，如图3A所示，上述步骤S200中控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁包括：

步骤S210，执行所述控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令得到封闭空间，封闭空间的边界可视作为虚拟区域的边界。执行指令的过程参见上一实施例，此处不再赘述，本发明对指令设定的封闭空间形状不做限定。

步骤S220，对所述封闭空间内部进行清洁。

本发明一实施例中，上述步骤S100中的虚拟区域由预设区域及预设比例确定。

其中，预设区域由用户在显示器(显示器可以设置在清洁机器人上，也可以设置在移动终端上)上设定，显示器上的预设区域与实际工作区域的虚拟区域相对应，其对应关系可算出预设比例(可以理解为显示器上的预设区域扩大到实际工作区域内的虚拟区域的扩大倍数)。显示器上的预设区域里可以显示代表清洁机器人的标记，也可以不显示该代表清洁机器人的标记，在后者的情况下，可以默认清洁机器人在预设区域的中心或某个定点或某个特定位置(比如在某条边界的中点)。一些具体实方式中，预设区域的设定方式如下：

用户通过在显示器上画框(包括在显示器上选择预设形状并对其进行拖拽、放大、缩小等操作)的形式设定所述预设区域；和/或

用户通过输入虚拟区域的长度、宽度的方式，或输入虚拟区域的长度或宽度及长度与宽度的比例的方式设定所述预设区域，对应的预设比例为1；和/或

用户通过输入坐标范围的形式设定所述预设区域，详细的说，坐标范围是相对坐标，即在显示器上相对于清洁机器人的显示相对坐标，或在虚拟区域里相对于清洁机器人的相对坐标。上述情况下，由显示器上的显示相对坐标乘以预设比例得到虚拟区域里相对于清洁机器人的相对坐标。

预设比例既可以根据经验由程序预设，也可以由用户在初始化阶段将房间(实际工作区域)最长和最宽处尺寸输入，由算法将手机显示器的尺寸与房间的最大可能尺寸计算得到一个合适比例，本发明对其具体设定形式不做限定。比如设定显示器与实际工作区域的预设比例为1:100，手机显示器尺寸是12cm×7cm，对应的实际工作区域面积为6m×6m，在手机显示器上由1cm代表实际工作区域的1m，在手机上的6cm×6cm虚拟区域代表实际工作区域的6m×6m的范围。

进一步的，如图3B所示，由预设区域及预设比例确定虚拟区域的情况下，虚拟区域与清洁机器人当前位置关系预先设定，比如清洁机器人在预设区域的中心或某个定点或某个特定位置(比如在某条边界的中点)，上述步骤S200控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁的过程包括：

步骤S210’，控制清洁机器人沿当前方向运行至与虚拟区域的边界的交界点。其中，虚拟区域边界为虚拟区域四周的边界，如图4A虚线框所示，该当前方向为清洁机器人当前所处的方向，如图4A中的起始位置箭头所示，交界点如图4A中的A点所示。

实施时，如图4B所示，若运行至虚拟区域边界过程中遇到了障碍物，则控制清洁机器人在虚拟区域内沿障碍物的边缘运行；若沿障碍物的边缘运行过程中遇到新的障碍物，则控制清洁机器人在虚拟区域内沿新的障碍物的边缘运行；若沿障碍物边缘运行过程中检测到清洁机器人运行至障碍物边缘与虚拟区域的边界的交界点，则执行步骤S220’；若遇到障碍物之后在一定连续时间内一直没有再遇到障碍物，则认为障碍被移动，执行步骤S210’。

步骤S220’，控制清洁机器人从所述交界点(图4B中的A点)沿所述边界围绕所述虚拟区域运行，直至回到所述交界点(如图4C所示)，清洁机器人的运行轨迹围成的封闭空间构成所述虚拟区域，封闭空间的边界就是虚拟区域的边界；

步骤S230’，对所述封闭空间内部进行清洁。

上述步骤S220’中，若清洁机器人在沿所述边界围绕所述虚拟区域运行时遇到障碍物(比如发生碰撞后由碰撞传感器感知，或由测距传感器测量机器人与前方障碍物的距离小于一定的阈值)，控制清洁机器人在虚拟区域内沿所述障碍物的边缘运行。若遇到障碍物之后在一定连续时间内一直没有再遇到障碍物，则认为遇到了动态障碍(如障碍物被移动，如图4D所示)，由于传感器探测距离很近，此时机器人只能确定其周围的障碍物被移动了，但无法确定当前距离其中心超过预定阈值(如30cm，清洁机器人半径通常不会超过15cm)的环境，对于该种情况，会返回步骤S210’，以重新寻找最近的虚拟区域边界，但还会采用之前的交界点作为结束位置(如图4E所示)。

本发明一实施例中，采用弓字形清洁方式对封闭空间内部进行清洁，如图5所示，包括：

S510：控制清洁机器人在虚拟区域内部沿第一清洁方向运行至与虚拟区域的边界或已清洁区域的边界相遇，详细的说，运行至与虚拟区域边界相遇可以理解为清洁机器人即将到达虚拟区域的边界，如与虚拟区域边界相距一定距离。

实施时，第一清洁方向可以根据清洁机器人当前位置所在边界的方向而定，本发明对此不作具体限定。步骤S510执行前，还可控制清洁机器人运行至虚拟区域中任一边界的一端，优选的，控制清洁机器人运行至距离清洁机器人当前位置最近边界的最近端。

S520：控制清洁机器人向第一转向转向至与相遇的所述边界方向相同的第一偏移方向继续运行第一偏移长度，向第一转向转向至与所述第一清洁方向平行且相反的第二清洁方向。

优选地，第一转向及第二转向都是既包括转动方向也包括转动角度。第一转向可以为左转，也可以为右转，具体的转向方向与转向角度由程序预先设定或根据虚拟区域的分布特性确定。第一偏移长度为沿所述第一偏移方向运行轨迹在第一清洁方向垂线上的投影长度。优选地，第一偏移长度与第二偏移长度一般为主刷宽度，优选为10cm至15cm，这样可以使清洁机器人能够在清扫过程中避免在相邻清洁方向清扫时遗漏未清洁的区域。

S530：控制清洁机器人在虚拟区域内部沿第二清洁方向运行至与虚拟区域的边界或已清洁区域的边界相遇。

S540：控制清洁机器人向第二转向转向至与相遇的所述边界方向相同的第二偏移方向继续运行第二偏移长度，向第二转向转向至所述第一清洁方向。

优选地，第二转向与第一转向相反，第一偏移方向及第二偏移方向可以相同，也可以不同，但第一偏移方向及第二偏移方向在清洁方向垂直线上的方向相同。第一偏移长度与第二偏移长度相同，第一偏移长度为沿第一偏移方向运行轨迹在第一清洁方向垂线上的投影长度，第二偏移长度为沿所述第二偏移方向运行轨迹在第二清洁方向垂线上的投影长度。

S550：重复步骤S510至S540，直至清扫机器人的轨迹遍历所述虚拟区域内的可运行区域。

若清洁机器人在虚拟区域内沿当前清洁方向运行时遇到障碍物，则控制清洁机器人沿所述障碍物的边缘运行，实时计算沿所述障碍物边缘运行的轨迹在当前清洁方向的垂线上的投影长度，当该投影长度等于第三偏移长度时，控制清洁机器人转向至与当前清洁方向相反的清洁方向继续运行，当该投影长度等于0，控制清洁机器人转向至当前清洁方向继续运行。需要注意的是，在本发明中，当前清洁方向是第一清洁方向或第二清洁方向。清洁机器人在沿障碍物边缘运动时的方向不是第一清洁方向、第二清洁方向或当前清洁方向。

本领域技术人员还可采用其他方式对封闭空间内部进行清洁，本发明对封闭空间内部具体清洁过程不做限定。

本发明一实施例中，还包括：清洁机器人移动过程中生成地图，并在地图中记录已清洁区域。

本发明一实施例中，如图6所示，清洁机器人的清洁方法还包括：

步骤S300，根据所述虚拟区域对实际工作区域内虚拟区域以外的区域进行划分得到多个扩展虚拟区域。

步骤S400，在清洁完当前虚拟区域后，按序对其它所述扩展虚拟区域依次进行清洁。

一些具体实施方式中，步骤S300可以是将虚拟区域平移至实际工作区域内、虚拟区域外的区域，且扩展虚拟区域可以形成多层区域，与虚拟区域最近的第一层扩展虚拟区域与所述虚拟区域的一个边界或边界的一部分重合，而较外层的扩展虚拟区域与较内层的扩展虚拟区域的至少一部分边界重合。从而保证通过虚拟区域及多层扩展区域将实际工作区域完全覆盖。如图7所示，实线区域为实际工作区域，中间深色密网格区域为虚拟区域，其余虚线区域为扩展虚拟区域，其中斜网格区域为第一层扩展虚拟区域。

步骤S400按序对其它所述扩展虚拟区域依次进行清洁，是根据清洁机器人清洁完当前虚拟区域后的当前位置与其它扩展虚拟区域的距离，判断下一个待清洁的扩展虚拟区域。优选的，在清洁机器人清洁完当前虚拟区域(包括当前扩展虚拟区域)时，将距离清洁机器人当前位置最近的扩展虚拟区域设定为下一待清洁的扩展虚拟区域。

本实施例通过将实际工作区域划分为多个可覆盖整个实际工作区域的虚拟区域，并对虚拟区域内部逐个进行清洁，能够实现对未知区域的高效全面清洁。

本发明一实施例中，如图8所示，图8为本发明实施例的清洁机器人的示意图。本实施例提供的清洁机器人能够在无初始地图的情况下，通过对实际工作区域划分成可覆盖整个实际工作区域的多个虚拟区域，并依次对各虚拟区域内部进行清洁的方法，实现了对未知区域的高效清洁。

具体的，包括：障碍感测模块810、运动模块820、定位模块830及控制模块840。障碍感测模块810连接控制模块840，用于感测障碍物信息(比如障碍物距离信息、位置信息和/或形状信息等)。运动模块820连接控制模块840，用于在控制模块的控制下驱动清洁机器人移动。定位模块830连接控制模块840，用于在虚拟区域中对所述清洁机器人定位。控制模块840用于执行上述任一清洁机器人的清洁方法的实施例。

详细的说，障碍感测模块可以为碰撞传感器、红外传感器、悬崖传感器及TOF测距传感器中的一个或多个，定位模块可以为摄像头视觉定位模块、激光测距定位模块(LDS)或里程计中的一个或多个。当然，具体实施时，为了准确实现清洁机器人的定位，还可在清洁机器人上设置超声波传感器。

为了更清楚说明本发明技术方案，下面以一具体实施例进行详细说明，实际工作区域如图9A所示，清洁机器人的清洁过程包括：

1)设定的虚拟区域如图9B虚线区域。该虚拟区域可由用户通过显示器设置预设区域得到，或由预先设置的、控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令设定。

2)若虚拟区域根据用户设置的预设区域设定，则通过如下方式得到虚拟区域的封闭空间：控制清洁机器人沿当前方向运行至与虚拟区域的边界的交界点A点；控制清洁机器人从所述交界点沿所述边界围绕所述虚拟区域运行，直至回到所述交界点，清洁机器人的运行轨迹构成封闭空间，如图9B箭头围成的区域。

若虚拟区域由指令设定，则通过执行指令的方式得到封闭空间，如图9B箭头围成的区域。

3)得到封闭空间之后，按前述实施例步骤S510至步骤S540对虚拟区域内部进行清洁(弓字形清洁)，清洁机器人的清洁轨迹如图9C中箭头方向所示，直至清洁机器人下一次转向将要越过虚拟区域的边界或下一次转向将要重复清洁已清洁区域。

清洁机器人每完成一次弓字形清洁之后都要判断虚拟区域内是否还有其它未清洁区域，如有，则控制清洁机器人移动至虚拟区域内未清洁区域中距离清洁机器人当前位置最近的位置，如图9D及图9F所示，然后按前述实施例步骤S510至步骤S540对虚拟区域内未清洁区域进行清洁，清洁轨迹如图9E及图9G所示。

4)虚拟区域清洁完后，对实际工作区域内虚拟区域以外的区域进行划分得到多个扩展虚拟区域，如图9H所示，划分为3个扩展虚拟区域901、902、903。

根据清洁机器人清洁完当前虚拟区域后的当前位置与其它扩展虚拟区域的距离，判断下一个待清洁的扩展虚拟区域为901，控制清洁机器人移动至扩展虚拟区域901的一端点，然后控制清洁机器人围绕扩展虚拟区域901运行一周得到扩展虚拟区域901的封闭空间，如图9H中扩展虚拟区域901内箭头围成的区域。

5)参见步骤3)对扩展虚拟区域901内部进行清洁，清洁轨迹如图9I及图9J所示。

6)根据清洁机器人清洁完当前虚拟区域后的当前位置与其它扩展虚拟区域的距离，判断下一个待清洁的扩展虚拟区域为902，控制清洁机器人移动至扩展虚拟区域902的一端点，然后控制清洁机器人围绕扩展虚拟区域902运行一周得到扩展虚拟区域902的封闭空间，如图9K中扩展虚拟区域902内箭头围成的区域。

7)参见步骤3)对扩展虚拟区域902内部进行清洁，清洁轨迹如图9L所示。

8)根据清洁机器人清洁完当前虚拟区域后的当前位置与其它扩展虚拟区域的距离，判断下一个待清洁的扩展虚拟区域为903，控制清洁机器人移动至扩展虚拟区域903的一端点，然后控制清洁机器人围绕扩展虚拟区域903运行一周得到扩展虚拟区域903的封闭空间，如图9M中扩展虚拟区域903内箭头围成的区域。

9)参见步骤3)对扩展虚拟区域903内部进行清洁，清洁轨迹如图9N及图9O所示。

至此，清洁机器人根据本发明的技术方案对图9A在清洁开始前未知的实际工作区域，在无初始地图的情况下，通过对实际工作区域划分成多个虚拟区域，并依次对各虚拟区域内部逐个进行清洁的方法，实现了对未知区域的高效清洁。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅用于说明本发明的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围应视权利要求范围为准。

Claims (10)

1.一种清洁机器人的清洁方法，其特征在于，包括：

设定虚拟区域，清洁机器人位于所述虚拟区域内部或边界上；

控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟区域由预先设置的、控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令设定，所述指令使清洁机器人在实际工作区域里运行的运行轨迹围成的封闭空间构成所述虚拟区域。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁的过程包括：

执行所述控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令得到封闭空间；

对所述封闭空间内部进行清洁。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，执行所述控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令得到封闭空间的过程中，当遇到障碍物后，控制清洁机器人转向预设转向并沿所述障碍物边缘运行，实时计算沿所述障碍物边缘运行的轨迹在遇到障碍物之前的当前方向上的投影长度与所述当前方向已运行长度之和，当该计算值大于在所述当前方向上的预设距离时，则转而继续执行控制清洁机器人运动距离及转动角度的指令。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟区域由预设区域及预设比例确定；其中，所述预设区域由用户在显示器上设定。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，用户通过在显示器上画框的形式设定所述预设区域；和/或

用户通过输入虚拟区域的长度、宽度的方式，或输入虚拟区域的长度或宽度及长度与宽度的比例的方式设定所述预设区域；和/或

用户通过输入坐标范围的形式设定所述预设区域。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，控制清洁机器人对实际工作区域内部的虚拟区域进行清洁的过程包括：

控制清洁机器人沿当前方向运行至与虚拟区域的边界的交界点；

控制清洁机器人从所述交界点沿所述边界围绕所述虚拟区域运行，直至回到所述交界点，清洁机器人的运行轨迹围成的封闭空间构成所述虚拟区域；若清洁机器人在沿所述边界围绕所述虚拟区域运行时遇到障碍物，控制清洁机器人在虚拟区域内沿所述障碍物的边缘运行；

对所述封闭空间内部进行清洁。

8.如权利要求3、4或7所述的方法，其特征在于，对所述封闭空间内部进行清洁的过程包括：

S510：控制清洁机器人在虚拟区域内部沿第一清洁方向运行至与虚拟区域的边界或已清洁区域的边界相遇；

S520：控制清洁机器人向第一转向转向至与相遇的所述边界方向相同的第一偏移方向继续运行第一偏移长度，向第一转向转向至与所述第一清洁方向平行且相反的第二清洁方向；

S530：控制清洁机器人在虚拟区域内部沿第二清洁方向运行至与虚拟区域的边界或已清洁区域的边界相遇；

S540：控制清洁机器人向第二转向转向至与相遇的所述边界方向相同的第二偏移方向继续运行第二偏移长度，向第二转向转向至所述第一清洁方向；

S550：重复步骤S510至S540，直至清扫机器人的轨迹遍历所述虚拟区域内的可运行区域。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，若清洁机器人在虚拟区域内沿当前清洁方向运行时遇到障碍物，则控制清洁机器人沿所述障碍物的边缘运行，实时计算沿所述障碍物边缘运行的轨迹在当前清洁方向的垂线上的投影长度，当该投影长度等于第三偏移长度时，控制清洁机器人转向至与当前清洁方向相反的清洁方向继续运行，当该投影长度等于0，控制清洁机器人转向至当前清洁方向继续运行。

10.一种清洁机器人，其特征在于，包括：障碍感测模块、运动模块、定位模块及控制模块；

所述障碍感测模块连接控制模块，用于感测障碍物信息；

所述运动模块连接所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下驱动所述清洁机器人移动；

所述定位模块连接所述控制模块，用于在虚拟区域中对所述清洁机器人定位；

所述控制模块用于执行权利要求1至9任一项所述的方法。