CN110515386A - 一种智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能机器人，能够提升确定墙***置的准确性，该智能机器人可以包括：采集模块，用于根据预先建立的平面直角坐标系扫描预定区域，得到所述预定区域的点云数据；控制模块，与所述采集模块相连，用于接收所述采集模块发送的所述预定区域的点云数据，并划分所述预定区域为若干子区域，确定每个所述子区域上点云数据的点云数量，得到若干所述点云数量，根据若干所述点云数量确定墙***置。

Description

一种智能机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种智能机器人。

背景技术

目前，扫地机器人能够在无人操作的情况下，自动完成对待清扫区域的扫地、擦地以及自动回充等功能，越来越受人们的喜爱。

但是，发明人在研究本发明的过程中发现，现有技术中至少存在如下缺陷：现有技术中的扫地机器人识别墙***置的准确性差，进而导致扫地机器人对墙边墙角及墙根处的清扫效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能机器人，能够解决现有技术的上述缺陷。

本发明的一个方面提供了一种智能机器人，包括：采集模块，用于根据预先建立的平面直角坐标系扫描预定区域，得到上述预定区域的点云数据；控制模块，与上述采集模块相连，用于接收上述采集模块发送的上述预定区域的点云数据，并划分上述预定区域为若干子区域，确定每个上述子区域上点云数据的点云数量，得到若干上述点云数量，根据若干上述点云数量确定墙***置。

可选地，上述智能机器人还包括：行走模块，与上述控制模块相连；上述控制模块控制上述智能机器人通过上述行走模块行走

可选地，上述智能机器人还包括：第一检测模块，与上述控制模块相连，用于检测上述智能机器人与上述墙体间的距离，并将上述智能机器人与上述墙体间的距离发送给上述控制模块；在上述智能机器人与上述墙体间的距离达到第一阈值时，上述控制模块控制上述智能机器人旋转，以使上述智能机器人的前进方向与上述墙体的长度方向平行。

可选地，在上述智能机器人的前进方向与上述墙体的长度方向平行时，上述控制模块控制上述智能机器人沿上述墙体的长度方向行走，并接收上述第一检测模块发送的上述智能机器人与上述墙体间的距离。

可选地，上述控制模块还用于：当上述智能机器人与上述墙体间的距离小于第二阈值时，上述控制模块控制上述智能机器人旋转，以使上述智能机器人以大于上述第二阈值的距离沿上述墙体的长度方向行走。

可选地，上述智能机器人还包括：清扫模块，与上述控制模块相连；当上述智能机器人沿上述墙体的长度方向行走时，上述控制模块控制上述清扫模块清扫上述预定区域。

可选地，上述智能机器人还包括：第二检测模块，与上述控制模块相连，用于检测障碍物，并将上述障碍物信息发送到上述控制模块；上述控制模块根据上述障碍物的信息控制上述智能机器人绕开上述障碍物。

可选地，任意两个相邻的上述子区域间存在重叠区域，且每个上述重叠区域相对于上述重叠区域对应的两个相邻上述子区域的范围大小及位置均相同。

可选地，根据若干上述点云数量确定墙***置，包括：在若干上述点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将上述最大的点云数量对应子区域在上述平面直角坐标系的位置确定为上述墙***置。

可选地，在若干上述点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将上述最大的点云数量对应子区域在上述平面直角坐标系的位置确定为上述墙***置，包括：针对上述最大的点云数量对应子区域，计算上述子区域上任意两个点云数据之间的距离，并记录最大的距离；在上述最大的点云数量满足上述第一预定条件且上述最大的距离满足第二预定条件时，将上述子区域在上述平面直角坐标系的位置确定为上述墙***置。

可选地，上述划分上述预定区域为若干子区域，包括：以上述平面直角坐标系的横轴为基准，划分上述预定区域为多个第一子区域；以上述平面直角坐标系的纵轴为基准，划分上述预定区域为多个第二子区域。

可选地，上述确定每个上述子区域上点云数据的点云数量，得到若干上述点云数量，包括：确定每个上述第一子区域上点云数据的第一点云数量，得到若干上述第一点云数量；确定每个上述第二子区域上点云数据的第二点云数量，得到若干上述第二点云数量。

可选地，在若干上述点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将上述最大的点云数量对应子区域在上述平面直角坐标系的位置确定为墙***置，还包括：从若干上述第一点云数量和若干上述第二点云数量中确定出上述最大的点云数量；在上述最大的点云数量满足上述第一预定条件时，将上述最大的点云数量对应第一子区域或第二子区域在上述平面直角坐标系的位置确定为上述墙***置。

可选地，上述控制模块还用于：在上述最大的点云数量不满足上述第一预定条件时，在第一预定角度内，以第二预定角度为步长向同一方向依次旋转上述平面直角坐标系；针对每一次旋转，重新划分上述清扫区域为多个上述子区域；针对在上述第一预定角度内的所有旋转，从所有重新划分的子区域对应的所有点云数量中，重新确定出上述最大的点云数量；在重新确定出的上述最大的点云数量满足上述第一预定条件时，将重新确定出的上述最大的点云数量对应子区域在旋转之后的上述平面直角坐标系的位置确定为上述墙***置。

可选地，上述控制模块还用于：确定上述智能机器人相对于上述平面直角坐标系的初始角度；根据上述初始角度和上述最大的点云数量对应子区域在上述平面直角坐标系的位置，计算第一旋转角度；控制上述智能机器人旋转上述第一旋转角度。

可选地，上述控制模块在确定上述智能机器人相对于上述平面直角坐标系的初始角度时，还用于：在多个上述点云数量中上述最大的点云数量满足上述第一预定条件时，确定上述智能机器人的前进方向与旋转之前的上述平面直角坐标系之间的角度，得到上述初始角度；在多个上述点云数量中上述最大的点云数量不满足上述第一预定条件时，确定上述智能机器人的前进方向与重新确定出的上述最大的点云数量对应的旋转之后的上述平面直角坐标系之间的角度，得到上述初始角度。

可选地，上述控制模块在确定上述智能机器人的前进方向与重新确定出的上述最大的点云数量对应的旋转之后的上述平面直角坐标系之间的角度，得到上述初始角度时，还用于：确定重新确定出的上述最大的点云数量对应的旋转之后的上述平面直角坐标系的第二旋转角度，其中，上述第二旋转角度为上述第二预定角度的整数倍；根据上述智能机器人的前进方向与旋转之前的上述平面直角坐标系之间的角度和上述第二旋转角度，计算上述初始角度。

本发明提供的智能机器人，可以包括采集模块和与采集模块相连的控制模块，在找墙之前，采集模块可以先建立平面直角坐标系，然后以平面直角坐标系为基准扫描清扫区域得到清扫区域的点云数据，控制模块以平面直角坐标系为基准划分清扫区域为多个子区域，然后确定落在每一个子区域上的点云数据的点云数量，进而根据若干点云数量确定出墙***置。本实施例通过划分子区域，然后根据这些子区域的点云数量确定出墙***置，提高了确定墙***置的准确性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

在附图中：

图1为本发明实施例提供的智能机器人的框图；

图2为本发明实施例提供的控制模块划分预定区域为若干第一子区域的示意图；

图3为本发明实施例提供的控制模块划分预定区域为若干第二子区域的示意图；

图4为本发明另一实施例提供的控制模块划分预定区域为若干第一子区域的示意图；

图5为本发明另一实施例提供的控制模块划分预定区域为若干第二子区域的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本发明的实施例提供了一种智能机器人，该智能机器人可以应用于如下应用场景，应该理解，本实施例所述的应用场景仅仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围造成限定，本发明也可以应用于其他应用场景，具体地：智能机器人的沿墙行为阶段可以分为两个阶段，第一个阶段为智能机器人找到墙体的位置，第二个阶段为智能机器人找到墙***置后沿墙行走。由于智能机器人的初始状态未知，即智能机器人的初始状态可能为有墙状态(在墙的附近)，也可能为无墙状态(远离墙)，在智能机器人在有墙状态时可以直接切换到沿墙行走模式工作，但是在智能机器人在无墙状态时，需要先寻找墙***置后再切换到沿墙行走模式。

图1为本发明实施例提供的智能机器人的框图。

如图1所示，该智能机器人100可以包括采集模块101和控制模块102，其中：

采集模块101，用于根据预先建立的平面直角坐标系扫描预定区域，得到所述预定区域的点云数据。

其中，采集模块101可以为激光雷达、摄像机或者红外景深传感器(Time offlight，简称为TOF)。

本实施例中，在启动智能机器人100之后，该智能机器人100的采集模块101可以以地面为水平面建立平面直角坐标系。该平面直角坐标系的原点可以为智能机器人100的当前位置，横轴或者纵轴可以为智能机器人100前进方向，如横轴正方向为智能机器人100的前进方向。

可选地，平面直角坐标系的原点也可以为距离智能机器人100预定距离的位置，横轴或者纵轴也可以与智能机器人100的前进方向呈固定角度，如，横轴的正方向与智能机器人100的前进方向呈固定角度，本实施例对建立平面直角坐标系的具体方法不做限定。

本实施例中，智能机器人100的采集模块101可以以平面直角坐标系为坐标基准扫描预定区域，得到预定区域的点云数据(又称为激光点云数据)。其中，预定区域可以为待清扫区域，该预定区域的范围被包含在采集模块101的扫描范围内，且为了准确根据点云数据的数量识别墙***置，预定区域优选为正方形区域。如，中心点在原点的10m×10m区域。

可选地，扫描得到的点云数据的形式可以为极坐标形式，进而可以保证能够准确扫描到整个预定区域，进一步采集模块101可以将扫描得到的预定区域的点云数据传输给控制模块102。

控制模块102，与所述采集模块101相连，用于接收所述采集模块101发送的所述预定区域的点云数据，并划分所述预定区域为若干子区域，确定每个所述子区域上点云数据的点云数量，得到若干所述点云数量，根据若干所述点云数量确定墙***置。

其中，控制模块102可以包括数据处理单元1021和控制单元1022，数据处理单元1021可以接收采集模块101发送的极坐标形式的点云数据，然后将极坐标形式的点云数据转换成平面直角坐标形式的点云数据。应当理解，本发明中数据处理单元1021后续使用的点云数据均为平面直角坐标系形式。

本实施例中，由于预定区域建立在平面直角坐标系中，因此数据处理单元1021可以根据平面直角坐标系中的坐标划分预定区域为若干子区域。如，数据处理单元1021通过多条彼此平行的划分线划分预定区域为若干子区域，每条划分线与横轴呈预定角度。可选地，为了提高后续比较各个子区域上点云数量的准确性，数据处理单元1021优选划分预定区域为若干均等的子区域。

由于每个子区域均对应有自己的坐标，且每个点云数据的平面直角坐标值也已得知，因此，数据处理单元1021可以确定出落在每个子区域上的点云数据的点云数量，然后可以根据这些点云数量确定出墙***置。

本发明提供的智能机器人100，可以包括采集模块101和与采集模块101相连的控制模块102，在找墙之前，采集模块101可以先建立平面直角坐标系，然后以平面直角坐标系为基准扫描清扫区域得到清扫区域的点云数据，控制模块102以平面直角坐标系为基准划分清扫区域为多个子区域，然后确定落在每一个子区域上的点云数据的点云数量，进而根据若干点云数量确定出墙***置。本实施例通过划分子区域，然后根据这些子区域的点云数量确定出墙***置，提高了确定墙***置的准确性。

可选地，根据若干点云数量确定墙***置，可以包括：在若干点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将最大的点云数量对应子区域在平面直角坐标系的位置确定为墙***置。

其中，由于采集模块101扫描墙体得到的点云数据必然是非常多的，因此第一预定条件可以为最大的点云数量与其它任何一个点云数量的差值达到第一预定阈值。本实施例中，在数据处理单元1021确定出落在每个子区域上的点云数据的点云数量之后，可以确定出最大的点云数据，并将最大的点云数量对应子区域在平面直角坐标系的位置确定为墙***置。

通过本公开的实施例，在最大的点云数量满足第一预定条件时，将其对应的子区域所在的位置确定为墙***置。本发明考虑到扫描墙体得到的点云数据的点云数量必然是非常多的，因此落入墙体所在位置的子区域内点云数量必然远大于其他任何一个子区域对应的点云数量，因此，本发明只有在只有最大的点云数量满足第一预定条件，才将最大的点云数量对应的子区域所在的位置确定为墙***置，进而提高了确定墙***置的准确性。

可选地，为了提高识别墙***置的准确性，只有在数据处理单元1021划分的子区域平行于墙体时，墙***置所在的子区域中的点云数量才会最多，进而数据处理单元1021可以根据点云数量确定出墙***置。因此，数据处理单元1021可以假设当前建立的平面直角坐标系的横轴或者纵轴平行于墙体，划分预定区域。如，从两个维度划分预定区域，即从横轴维度划分预定区域为若干第一子区域，从纵轴维度划分预定区域为若干第二子区域，进而从两个维度划分的这些子区域对应的点云数量中确定出最大的点云数量，也即，针对同一平面直角坐标系，一次性考虑两个维度的内容，不仅提升了确定墙***置的效率，还提升了确定墙***置的准确性。具体地：

划分所述预定区域为若干子区域，包括：以所述平面直角坐标系的横轴为基准，划分所述预定区域为多个第一子区域；以所述平面直角坐标系的纵轴为基准，划分所述预定区域为多个第二子区域。

确定每个所述子区域上点云数据的点云数量，得到若干所述点云数量，包括：确定每个所述第一子区域上点云数据的第一点云数量，得到若干所述第一点云数量；确定每个所述第二子区域上点云数据的第二点云数量，得到若干所述第二点云数量。

在若干所述点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将所述最大的点云数量对应子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为墙***置，包括：从若干所述第一点云数量和若干所述第二点云数量中确定出所述最大的点云数量；在所述最大的点云数量满足所述第一预定条件时，将所述最大的点云数量对应第一子区域或第二子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为所述墙***置。

首先，数据处理单元1021可以以横轴为基准，划分预定区域为若干均等的第一子区域，每个第一子区域平行于横轴或者与横轴呈预设角度。其中，在预定区域平行于平面直角坐标系时，数据处理单元1021可以使划分的各个第一子区域也均平行于横轴，此时数据处理单元1021可以是已默认假设当前建立的平面直角坐标系的横轴平行于墙体，并且每个第一子区域的横轴范围一致，纵轴范围间距一致，如，存在多条平行于横轴且间距一致的划分线，这些划分线用于划分预定区域为若干均等的第一子区域。在预定区域与平面直角坐标系呈预定角度时，如与横轴呈预定角度，数据处理单元1021可以使划分的各个第一子区域均与横轴呈预设角度，此时数据处理单元1021可以是已默认假设当前建立的平面直角坐标系的横轴与墙体呈预定角度。

如图2所示，假设预定区域中心点在原点的为10m×10m的平行于平面直角坐标系的正方形区域，数据处理单元1021可以以5cm为步长，划分预定区域为n个第一子区域，每个第一子区域均平行于横轴，如第一子区域y1的纵轴范围为[0,5cm)，横轴范围为[-5m,5m]；第一子区域y2的纵轴范围为[5cm,10cm)，横轴范围为[-5m,5m]；第一子区域y3的纵轴范围为[-5cm,0cm)，横轴范围为[-5m,5m]。

其次，数据处理单元1021可以以纵轴为基准，划分预定区域为若干均等的第二子区域，每个第二子区域平行于纵轴或者与纵轴呈预定角度。其中，在预定区域平行于平面直角坐标系时，数据处理单元1021可以使划分的各个第二子区域也均平行于纵轴，此时数据处理单元1021可以是已默认假设当前建立的平面直角坐标系的纵轴平行于墙体，并且每个第二子区域的纵轴范围一致，横轴范围间距一致，如，存在多条平行于纵轴且间距一致的划分线，这些划分线用于划分预定区域为若干均等的第二子区域。在预定区域与平面直角坐标系呈预定角度时，如与横轴呈预定角度，数据处理单元1021可以使划分的各个第一子区域均与纵轴呈预设角度，此时数据处理单元1021可以是已默认假设当前建立的平面直角坐标系的纵轴与墙体呈预定角度。

如图3所示，假设预定区域中心点在原点的为10m×10m的平行于平面直角坐标系的正方形区域，数据处理单元1021可以以5cm为步长，划分预定区域为n个第二子区域，每个第二子区域均平行于纵轴，第二子区域x1的横轴范围为[0,5cm)，纵轴范围为[-5m,5m]；第二子区域x2的横轴范围为[5cm,10cm)，纵轴范围为[-5m,5m]；第二子区域x3的横轴范围为[-5cm,0cm)，纵轴范围为[-5m,5m]。

再次，数据处理单元1021可以从所有的第一点云数量和所有的第二点云数量中确定出最大的点云数量。若最大的点云数量属于第一点云数量，则在最大的点云数量满足第一预定条件时，数据处理单元1021将最大的点云数量对应第一子区域在平面直角坐标系的位置确定为墙***置；若最大的点云数量属于第二点云数量，则在最大的点云数量满足第一预定条件时，数据处理单元1021将最大的点云数量对应第二子区域在平面直角坐标系的位置确定为墙***置。

可选地，由于墙体可能不是笔直的，比如墙体表面存在凸凹的部分，因此扫描墙体得到的点云数据可能会分布在两个子区域上，进而若是将预定划分为多个不相叠的子区域，容易产生误差，影响墙***置确定结果。基于此，本实施例为了提高墙***置确定的准确性，根据墙体的容忍度，为两个相邻子区域间设置了重叠区域。具体地，任意两个相邻所述子区域间存在重叠区域，且每个所述重叠区域相对于所述重叠区域对应的两个相邻所述子区域的范围大小及位置均相同。

如，存在多条彼此平行的划分线，这些划分线用于划分预定区域为多个子区域，每条划分线与横轴呈预定角度(该预定角度包括0度)，且相邻的两个子区域之间存在重叠区域，如两个相邻子区域的宽度均为5cm，设置重叠区域宽度为1cm。

可选地，为了提高后续比较各个子区域上点云数量的准确性，本实施例优选划分预定区域为多个均等的子区域。

例如，数据处理单元1021划分预定区域为3个子区域，第一个子区域宽度范围为[0,5cm)，长度范围为[-5cm,5cm]；第二个子区域宽度范围为[4cm,9cm)，长度范围为[-5cm,5cm]；第三个子区域宽度范围为[8cm,13cm)，长度范围为[-5cm,5cm]。显然，第一个重叠区域相对于第一个子区域和第二个子区域的范围大小为宽度为1cm，长度为10cm，位置为在第一个子区域的末尾1cm宽度处且在第二个子区域的起始1cm宽度处；第二个重叠区域相对于第二个子区域和第三个子区域的范围大小为宽度为1cm，长度为10cm，位置为在第二个子区域的末尾1cm宽度处且在第三个子区域的起始1cm宽度处。

可选地，数据处理单元1021划分的任意两个相邻所述第一子区域间存在第一重叠区域，且每个所述第一重叠区域相对于所述第一重叠区域对应的两个相邻所述第一子区域的范围大小及位置均相同。

如图4所示，假设预定区域中心点在原点的为10m×10m的平行于平面直角坐标系的正方形区域，数据处理单元1021可以以5cm为步长，划分预定区域为n个第一子区域，每个第一子区域均平行于横轴，且任意两个相邻第一子区域间存在第一重叠区域，每个第一重叠区域相对于该第一重叠区域对应的两个相邻第一子区域的范围大小及位置均相同。如第一子区域y1’的纵轴范围为[0,5cm)，横轴范围为[-5m,5m]；第一子区域y2’的纵轴范围为[4cm,9cm)，横轴范围为[-5m,5m]；第一子区域y3’的纵轴范围为[8cm,13cm)，横轴范围为[-5m,5m]；第一子区域y4’的纵轴范围为[-4cm,1cm)，横轴范围为[-5m,5m]，…，等等。显然，第一子区域y1’和第一子区域y2’之间存在一个第一重叠区域，该第一重叠区域相对于第一子区域y1’和第一子区域y2’的范围大小为宽度为1cm，长度为10cm，位置为在第一子区域y1’的末尾1cm宽度处且在第一子区域y2’的起始1cm宽度处；第一子区域y2’和第一子区域y3’之间存在一个第一重叠区域，该第一重叠区域相对于第一子区域y2’和第一子区域y3’的范围大小为宽度为1cm，长度为10cm，位置为在第一子区域y2’的末尾1cm宽度处且在第一子区域y3’的起始1cm宽度处；…；等等。

可选地，数据处理单元1021划分的任意两个相邻所述第二子区域间存在第二重叠区域，且每个所述第二重叠区域相对于所述第二重叠区域对应的两个相邻所述第二子区域的范围大小及位置均相同。

如图5所示，假设预定区域中心点在原点的为10m×10m的平行于平面直角坐标系的正方形区域，数据处理单元1021可以以5cm为步长，划分预定区域为n个第二子区域，每个第二子区域均平行于纵轴，且任意两个相邻第二子区域间存在第二重叠区域，每个第二重叠区域相对于该第二重叠区域对应的两个相邻第二子区域的范围大小及位置均相同。如第二子区域x1’的横轴范围为[0,5cm)，纵轴范围为[-5m,5m]；第二子区域x2’的横轴范围为[4cm,9cm)，纵轴范围为[-5m,5m]；第二子区域x3’的横轴范围为[8cm,13cm)，纵轴范围为[-5m,5m]；第二子区域x4’的横轴范围为[-4cm,1cm)，纵轴范围为[-5m,5m]，…，等等。显然，第二子区域x1’和第二子区域x2’之间存在一个第二重叠区域，该第二重叠区域相对于第二子区域x1’和第二子区域x2’的范围大小为宽度为1cm，长度为10cm，位置为在第二子区域x1’的末尾1cm宽度处且在第二子区域x2’的起始1cm宽度处；第二子区域x2’和第二子区域x3’之间存在一个第二重叠区域，该第二重叠区域相对于第二子区域x2’和第二子区域x3’的范围大小为宽度为1cm，长度为10cm，位置为在第二子区域x2’的末尾1cm宽度处且在第二子区域x3’的起始1cm宽度处；…；等等。

可选地，由于墙体的长度也必然长于其它障碍物，如墙体前面放置桌子，但是墙体的长度必然长于桌子的长度，因此，第二预定条件可以包括：最大的距离与该子区域上其它任何一个距离的差值达到第二预定阈值。具体地，在若干所述点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将所述最大的点云数量对应子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为墙***置时，包括：

针对所述最大的点云数量对应子区域，计算所述子区域上任意两个点云数据之间的距离，并记录最大的距离；

在所述最大的点云数量满足所述第一预定条件且所述最大的距离满足第二预定条件时，将所述子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为所述墙***置。

本实施例中，除了考虑到墙体对应的点云数量必然远超于其它障碍物，还进一步考虑到墙体的长度必然远超于其它障碍物，即将最大的点云数量对应子区域上点云数据的最大的距离考虑在内，只有在最大的点云数量满足第一预定条件且最大的距离均满足第二预定条件时，数据处理单元1021才会将该子区域在平面直角坐标系中的位置确定为墙***置，进一步提高了确定墙***置的准确性。

可选地，在若干点云数量中最大的点云数量不满足第一预定条件时，也即平面直角坐标系划分的子区域没有平行于墙体，或者墙体之间的夹角不是直角，此时可以通过多次旋转平面直角坐标系，确定墙***置。即所述控制模块102还用于：在所述最大的点云数量不满足所述第一预定条件时，在第一预定角度内，以第二预定角度为步长朝同一方向依次旋转所述平面直角坐标系；针对每一次旋转，重新划分所述清扫区域为多个所述子区域；针对在所述第一预定角度内的所有旋转，从所有重新划分的子区域对应的所有点云数量中，重新确定出所述最大的点云数量；在重新确定出的所述最大的点云数量满足所述第一预定条件时，将重新确定出的所述最大的点云数量对应子区域在旋转之后的所述平面直角坐标系的位置确定为所述墙***置。

本实施例中，由于各个墙体之间的角度一般为90度，则第一预定角度可以设定为90度。第二预定角度小于第一预定角度，且第二预定角度越小，旋转平面直角坐标系的次数越多，确定墙***置越准确，如，第二预定角度可以设定为1度。同一方向可以为顺时针方向或者逆时针方向。

例如，第一预定角度为90度，第二预定角度为1度，则可以逆时针旋转平面直角坐标系90次，或者，也可以顺时针旋转平面直角坐标系90次。

针对每一次旋转，均可以再次执行上述实施例，以重新划分预定区域，重新确定每个子区域对应的点云数量。

如，针对每一次旋转，可以重新划分预定区域为若干第一子区域和若干第二子区域，具体的划分方法与上述实施例一致，本实施例再次不再赘述。其中，每个第一子区域重新对应一个第一点云数量，每个第二子区域重新对应一个第二点云数量。

如，在完成所有的旋转之后，数据处理单元1021可以从所有的重新确定的第一点云数量和第二点云数量中，重新确定出最大的点云数量，其中，该重新确定出的最大的点云数量对应一个重新确定出的第一子区域或者第二子区域，对于每一次旋转，均记录旋转之后的平面直角坐标系和本次旋转角度(称为第二旋转角度)的关系，其中，第二旋转角度为第二预定角度的整数倍。

本实施例中，在数据处理单元1021重新确定出的最大的点云数量满足第一预定条件时，会进一步确定出与该最大的点云数量对应的子区域，然后确定出该子区域是依据哪次旋转之后的平面直角坐标系划分的，进而将该子区域在该旋转之后的平面直角坐标系中的位置确定墙***置。

若无法根据初始建立平面直角坐标系确定出墙***置，则可能是由于该平面直角坐标系划分的子区域没有平行于墙体，或者墙体之间的夹角不是直角。本实施例通过多次旋转平面直角坐标系，可以保证至少存在某次旋转后的平面直角坐标系划分的子区域平行于墙体，且重新确定的最大的点云数量必然在该次旋转后的平面直角坐标系划分的某个子区域内，进而通过确定该子区域在平面直角坐标系中位置即可确定出墙体所在的位置。

可选地，所述控制模块102还用于：确定智能机器人100相对于所述平面直角坐标系的初始角度；根据所述初始角度和所述最大的点云数量对应子区域在所述平面直角坐标系的位置，计算第一旋转角度；控制智能机器人100旋转所述第一旋转角度。

初始角度可以通过R表示，本实施可以包括两种方案，第一方案为旋转之前的平面直角坐标系的横轴或纵轴平行于墙体，第二种方案为旋转之前的平面直角坐标系的横轴或纵轴不平行于墙体。具体地，确定智能机器人100相对于所述平面直角坐标系的初始角度，包括：在多个所述点云数量中所述最大的点云数量满足所述第一预定条件时，确定所述智能机器人100的前进方向与旋转之前的所述平面直角坐标系之间的角度，得到所述初始角度；或，在多个所述点云数量中所述最大的点云数量不满足所述第一预定条件时，确定所述智能机器人100的前进方向与重新确定出的所述最大的点云数量对应的旋转之后的所述平面直角坐标系之间的角度，得到所述初始角度。

本实施例中，对于第一种方案，在若干点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，表明已经可以确定出墙***置，此时为了使得智能机器人行走到墙***置以执行后续任务，可以控制智能机器人的前进方向正对墙体。但是当前智能机器人的前进方向可能与墙体之间成一定角度(如第一旋转角度)，因此需要计算出该角度以控制智能机器人旋转该角度从而正对墙体。本实施例中，数据处理单元1021可以确定初始建立的平面直角坐标系横轴或纵轴与智能机器人100的前进方向之间的角度，进而通过该初始角度确定出该第一旋转角度。如，确定初始建立的平面直角坐标系的横轴正方向与智能机器人100的前进方向之间的角度。

通过本公开的实施例，考虑到初始建立的平面直角坐标系的横轴或纵轴可能与智能机器人的前进方向呈一定角度，因此在计算智能机器人的第一旋转角度之前，先确定出该初始角度，从而保证计算第一旋转角度的准确度，并且可以准确的控制使得智能机器人的前进方向正对墙体，从而使得智能机器人以最短路程快速走到墙体旁边，避免走不必要的弯路。

对于第二种方案，在若干点云数量中最大的点云数量不满足第一预定条件时，表明需要通过旋转坐标系确定出墙***置，且在确定出墙***置之后，为了使得智能机器人行走到墙***置以执行后续任务，可以控制智能机器人的前进方向正对墙体。但是当前智能机器人的前进方向可能与墙体之间成一定角度(如第一旋转角度)，因此需要计算出该角度以控制智能机器人旋转该角度从而正对墙体。然而，由于平面直角坐标系已经发生旋转，因此初始角度应该为智能机器人100的前进方向与重新确定出的最大的点云数量对应的旋转之后的平面直角坐标系之间的角度。如，确定该旋转之后的平面直角坐标系的横轴正方向与智能机器人100的前进方向之间的角度。

通过本公开的实施例，考虑到旋转之后的平面直角坐标系的横轴或纵轴可能也与智能机器人的前进方向呈一定角度，因此在计算智能机器人的第一旋转角度之前，先确定出该初始角度，从而保证计算第一旋转角度的准确度，并且可以准确的控制使得智能机器人的前进方向正对墙体，从而使得智能机器人以最短路程快速走到墙体旁边，避免走不必要的弯路。

可选地，确定所述智能机器人100的前进方向与重新确定出的所述最大的点云数量对应的旋转之后的所述平面直角坐标系之间的角度，得到所述初始角度，包括：

确定重新确定出的所述最大的点云数量对应的旋转之后的所述平面直角坐标系的第二旋转角度，其中，所述第二旋转角度为所述第二预定角度的整数倍；

根据所述智能机器人100的前进方向与旋转之前的所述平面直角坐标系之间的角度和所述第二旋转角度，计算所述初始角度。

具体地，由于每一次旋转平面直角坐标系，智能机器人100的数据处理单元1021均会记录对应的旋转角度，因此，可以先确定出重新确定出的最大的点云数量对应哪一个旋转之后的平面直角坐标系，然后获取该旋转之后的平面直角坐标系对应的第二旋转角度，进而计算初始角度。

例如，智能机器人100的前进方向与旋转之前的平面直角坐标系横纵正方向之间逆时针的角度为20度，第二旋转角度为按照逆时针旋转5度，则初始角度为25度。

再例如，智能机器人100的前进方向与旋转之前的平面直角坐标系横纵正方向之间逆时针的角度为20度，第二旋转角度为按照顺时针旋转5度，则初始角度为15度。

进一步，以逆时针为标准，若最大的点云数量对应子区域在平面直角坐标系的位置为横轴正方向的某个第二子区域，则第一旋转角度为初始角度R+0度；若最大的点云数量对应子区域在平面直角坐标系的位置为纵轴正方向的某个第一子区域，则第一旋转角度为初始角度R+90度；若最大的点云数量对应子区域在平面直角坐标系的位置为横轴正负方向的某个第二子区域，则第一旋转角度为初始角度R+180度；若最大的点云数量对应子区域在平面直角坐标系的位置为纵轴正负方向的某个第一子区域，则第一旋转角度为初始角度R+270度。

本实施例中，通过控制智能机器人100旋转第一旋转角度，可以使智能机器人100的前进方向正对墙体，进而智能机器人100通过前行可以找到墙体。

可选地，所述智能机器人100还包括：

行走模块103，与所述控制模块102相连；

所述控制模块102控制所述智能机器人100通过所述行走模块103行走。

本实施例中，行走模块103可以包括至少一个滚轮和至少一个万向轮，滚轮可以设置在智能机器人100的壳体下方的左右两侧，万向轮可以设置在智能机器人100的前后两侧。控制单元1022在控制智能机器人100旋转或者行走时，可以是控制行走模块103运转，以带动智能机器人旋转或行走。

可选地，在智能机器人100为拖地机器人时，可以包括移动模块，如拖布，控制模块102可以控制智能机器人100通过该移动模块在地面上移动。

可选地，所述智能机器人100还包括：

第一检测模块104，与所述控制模块102相连，用于检测所述智能机器人100与所述墙体间的距离，并将所述智能机器人100与所述墙体间的距离发送给所述控制模块102；

在所述智能机器人100与所述墙体间的距离达到第一阈值时，所述控制模块102控制所述智能机器人100旋转，以使所述智能机器人100的前进方向与所述墙体的长度方向平行。

本实施例中，第一检测模块104可以包括沿墙传感器，如光敏传感器或者激光直线位移传感器等。在智能机器人100找到墙***置后，控制单元1022可以控制智能机器人的前进方向与墙体垂直，并向墙***置前进，在智能机器人100行走的过程中，第一检测模块104实时检测智能机器人100与墙体之间的距离，并将实时检测到的距离实时向数据处理单元1021发送，数据处理单元1021将接收到的距离与第一阈值比较，在数据处理单元1021比较出智能机器人100与墙体间的距离达到第一阈值时，向控制单元1022发送信号，以使控制单元1022控制智能机器人100旋转，最终使得智能机器人100的前进方向与墙体的长度方向平行。

可选地，在所述智能机器人100的前进方向与所述墙体的长度方向平行时，所述控制模块102控制所述智能机器人100沿所述墙体的长度方向行走，并接收所述第一检测模块104发送的所述智能机器人100与所述墙体间的距离。

本实施例中，在智能机器人100的前进方向与墙体的长度方向平行后，可以控制智能机器人执行沿墙行走模式，如沿墙识别障碍物，或者沿墙清扫。

可选地，当所述智能机器人100与所述墙体间的距离小于第二阈值时，所述控制模块102控制所述智能机器人100旋转，以使所述智能机器人100以大于所述第二阈值的距离沿所述墙体的长度方向行走。

本实施例中，在智能机器人100沿墙体的长度方向行走的过程中，控制单元102会控制智能机器人100与墙体实时保持一定距离，该距离不小于第二阈值。因此，在沿墙体的长度方向行走过程中，第一检测模块104仍会实时检测智能机器人100与墙体之间的距离，并将距离实时的发送至数据处理单元1021，在数据处理单元1021比较出智能机器人100与墙体间的距离小于第二阈值时，向控制单元1022发送信号，以使控制单元1022控制智能机器人100左右旋转，最终使得智能机器人100的与墙体之间的距离大于第二阈值。

其中，在控制单元1022控制智能机器人100旋转以使智能机器人100的前进方向平行于墙体的长度方向的过程中，第一检测模块104也可以实时检测智能机器人100与墙体之间距离，最终使得智能机器人100不仅平行于墙体的长度方向，还与墙体之间的距离大于第二阈值，进而控制单元1022控制智能机器人100沿墙体行走。

可选地，所述智能机器人100还包括：

清扫模块105，与所述控制模块102相连；

当控制所述智能机器人100沿所述墙体的长度方向行走时，所述控制模块102控制所述清扫模块105清扫所述预定区域。

本实施例中，清扫模块105可以包括扫地模块和/或拖地模块，扫地模块可以包括滚刷和边刷，拖地模块可以包括拖布。在控制单元1022控制智能机器人100沿墙体的长度方向行走的过程中，可以同时控制清扫模块105开始清扫工作。

可选地，所述智能机器人100还包括：

第二检测模块106，与所述控制模块102相连，用于检测障碍物，并将所述障碍物信息发送到所述控制模块102；

所述控制模块102根据所述障碍物的信息控制所述智能机器人100绕开所述障碍物。

本实施例中，第二检测模块106可以包括碰撞传感器、红外传感器或激光传感器等。在第二检测模块106检测到障碍物后，将障碍物的信息(如，当前位置距障碍物的距离、障碍物高度等)发送至数据处理单元1021，数据处理单元1021根据这些信息分析应该使智能机器人100如何躲避障碍物(如后退距离)，然后发送信号至控制单元1022，以使控制单元1022控制智能机器人100绕开障碍物，如控制智能机器人100后退预定距离。

需要说明的是，采集模块101、控制模块102、第一检测模块104、清扫模块105及第二检测模块106与壳体的位置不做限定，只要能实现各自的功能即可。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (17)

1.一种智能机器人，其特征在于，包括：

采集模块，用于根据预先建立的平面直角坐标系扫描预定区域，得到所述预定区域的点云数据；

控制模块，与所述采集模块相连，用于接收所述采集模块发送的所述预定区域的点云数据，并划分所述预定区域为若干子区域，确定每个所述子区域上点云数据的点云数量，得到若干所述点云数量，根据若干所述点云数量确定墙***置。

2.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人还包括：

行走模块，与所述控制模块相连；

所述控制模块控制所述智能机器人通过所述行走模块行走。

3.根据权利要求2所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人还包括：

第一检测模块，与所述控制模块相连，用于检测所述智能机器人与所述墙体间的距离，并将所述智能机器人与所述墙体间的距离发送给所述控制模块；

在所述智能机器人与所述墙体间的距离达到第一阈值时，所述控制模块控制所述智能机器人旋转，以使所述智能机器人的前进方向与所述墙体的长度方向平行。

4.根据权利要求3所述的智能机器人，其特征在于，在所述智能机器人的前进方向与所述墙体的长度方向平行时，所述控制模块控制所述智能机器人沿所述墙体的长度方向行走，并接收所述第一检测模块发送的所述智能机器人与所述墙体间的距离。

5.根据权利要求4所述的智能机器人，其特征在于，当所述智能机器人与所述墙体间的距离小于第二阈值时，所述控制模块控制所述智能机器人旋转，以使所述智能机器人以大于所述第二阈值的距离沿所述墙体的长度方向行走。

6.根据权利要求4所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人还包括：

清扫模块，与所述控制模块相连；

当所述智能机器人沿所述墙体的长度方向行走时，所述控制模块控制所述清扫模块清扫所述预定区域。

7.根据权利要求2至6任一项所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人还包括：

第二检测模块，与所述控制模块相连，用于检测障碍物，并将所述障碍物信息发送到所述控制模块；

所述控制模块根据所述障碍物的信息控制所述智能机器人绕开所述障碍物。

8.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，任意两个相邻的所述子区域间存在重叠区域，且每个所述重叠区域相对于所述重叠区域对应的两个相邻所述子区域的范围大小及位置均相同。

9.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，根据若干所述点云数量确定墙***置，包括：

在若干所述点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将所述最大的点云数量对应子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为所述墙***置。

10.根据权利要求9所述的智能机器人，其特征在于，在若干所述点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将所述最大的点云数量对应子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为所述墙***置，包括：

针对所述最大的点云数量对应子区域，计算所述子区域上任意两个点云数据之间的距离，并记录最大的距离；

在所述最大的点云数量满足所述第一预定条件且所述最大的距离满足第二预定条件时，将所述子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为所述墙***置。

11.根据权利要求9所述的智能机器人，其特征在于，所述划分所述预定区域为若干子区域，包括：

以所述平面直角坐标系的横轴为基准，划分所述预定区域为多个第一子区域；

以所述平面直角坐标系的纵轴为基准，划分所述预定区域为多个第二子区域。

12.根据权利要求11所述的智能机器人，其特征在于，所述确定每个所述子区域上点云数据的点云数量，得到若干所述点云数量，包括：

确定每个所述第一子区域上点云数据的第一点云数量，得到若干所述第一点云数量；

确定每个所述第二子区域上点云数据的第二点云数量，得到若干所述第二点云数量。

13.根据权利要求12所述的智能机器人，其特征在于，在若干所述点云数量中最大的点云数量满足第一预定条件时，将所述最大的点云数量对应子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为墙***置，还包括：

从若干所述第一点云数量和若干所述第二点云数量中确定出所述最大的点云数量；

在所述最大的点云数量满足所述第一预定条件时，将所述最大的点云数量对应第一子区域或第二子区域在所述平面直角坐标系的位置确定为所述墙***置。

14.根据权利要求9所述的智能机器人，其特征在于，所述控制模块还用于：

在所述最大的点云数量不满足所述第一预定条件时，在第一预定角度内，以第二预定角度为步长向同一方向依次旋转所述平面直角坐标系；

针对每一次旋转，重新划分所述清扫区域为多个所述子区域；

针对在所述第一预定角度内的所有旋转，从所有重新划分的子区域对应的所有点云数量中，重新确定出所述最大的点云数量；

在重新确定出的所述最大的点云数量满足所述第一预定条件时，将重新确定出的所述最大的点云数量对应子区域在旋转之后的所述平面直角坐标系的位置确定为所述墙***置。

15.根据权利要求14所述的智能机器人，其特征在于，所述控制模块还用于：

确定所述智能机器人相对于所述平面直角坐标系的初始角度；

根据所述初始角度和所述最大的点云数量对应子区域在所述平面直角坐标系的位置，计算第一旋转角度；

控制所述智能机器人旋转所述第一旋转角度。

16.根据权利要求15所述的智能机器人，其特征在于，确定所述智能机器人相对于所述平面直角坐标系的初始角度，包括：

在所述最大的点云数量满足所述第一预定条件时，确定所述智能机器人的前进方向与旋转之前的所述平面直角坐标系之间的角度，得到所述初始角度；或，

在所述最大的点云数量不满足所述第一预定条件时，确定所述智能机器人的前进方向与重新确定出的所述最大的点云数量对应的旋转之后的所述平面直角坐标系之间的角度，得到所述初始角度。

17.根据权利要求16所述的智能机器人，其特征在于，确定所述智能机器人的前进方向与重新确定出的所述最大的点云数量对应的旋转之后的所述平面直角坐标系之间的角度，得到所述初始角度，包括：

确定重新确定出的所述最大的点云数量对应的旋转之后的所述平面直角坐标系的第二旋转角度，其中，所述第二旋转角度为所述第二预定角度的整数倍；

根据所述智能机器人的前进方向与旋转之前的所述平面直角坐标系之间的角度和所述第二旋转角度，计算所述初始角度。