CN111443695A - 扫地机器人控制方法、装置、存储介质及扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种扫地机器人控制方法、装置、存储介质及扫地机器人，属于智能机器人领域。所述扫地机器人的机身设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，且所述扫地机器人机身设置有柔性触角，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力，所述方法包括当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，获取所述柔性触角的数据，通过所述柔性触角上的接触传感器的数据确定所述障碍物体的刚度和柔度信息；在柔度较大时，确认所述障碍物体为柔性障碍物，控制所述扫地机器人接触所述柔性障碍物。通过上述技术方案，能够控制所述扫地机器人柔和的接触障碍物，并且有效控制穿过柔性障碍物。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，具体地涉及一种扫地机器人控制方法、装置、存储介质及扫地机器人。
背景技术
扫地机器人是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器。因为它能对房间大小、家具摆放、地面清洁度等因素进行检测，并依靠内置的程序，制定合理的清洁路线，具备一定的智能，所以被人称之为机器人。目前，扫地机器人的智能化程度并不如想像中的那么先进，但它作为智能家居新概念的领跑者，将为机器人最终走进千家万户，注入前进的动力。目前扫地机器人在复杂环境中仍然难以适应，使得其使用环境受限于家居环境中，在使用过程中，若前方出现了窗帘或者流苏时，往往难以应对，甚至直接缠绕到窗帘中等待解救。
发明内容
为至少部分地解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种扫地机器人控制方法、装置、存储介质及扫地机器人。具体技术方案如下：
一种扫地机器人控制方法，所述扫地机器人的机身前方设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，且所述扫地机器人机身的四周设置有柔性触角，所述柔性触角的顶端装配有接触传感器，所述柔性触角从所述机身四周探出，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力，所述扫地机器人控制方法包括：在所述扫地机器人作业过程中，通过图像采集装置获取所述扫地机器人人前方区域的二维图像和三维图像，通过图像识别方法在所述二维图像中识别出障碍物体，通过三维图像获取所述扫地机器人与所述障碍物体的距离；当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，获取所述柔性触角的数据，通过所述柔性触角上的接触传感器的数据确定所述障碍物体的刚度和柔度信息；在刚度较大时，确认所述障碍物体为不可穿越障碍物，控制所述扫地机器人对其绕行，在柔度较大时，确认所述障碍物体为柔性障碍物，控制所述扫地机器人接触所述柔性障碍物，并实时检测接触传感器的数据，以实时确定所述障碍物体的柔度信息，若柔度值始终大于预设阈值，则控制所述扫地机器人穿过所述柔性障碍物。
进一步地，当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，控制所述扫地机器人减速靠近。
进一步地，在所述扫地机器人四周的每个方向都具有两个柔性触角，所述柔性触角呈八字形设置。
进一步地，所述柔性障碍物包括窗帘、流苏、纱网中的任意一项。
一种扫地机器人控制装置，所述扫地机器人的机身前方设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，且所述扫地机器人机身的四周设置有柔性触角，所述柔性触角的顶端装配有接触传感器，所述柔性触角从所述机身四周探出，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力，所述装置包括：探测模块，所述探测模块用于在所述扫地机器人作业过程中，通过图像采集装置获取所述扫地机器人人前方区域的二维图像和三维图像，通过图像识别方法在所述二维图像中识别出障碍物体，通过三维图像获取所述扫地机器人与所述障碍物体的距离；检测模块，所述检测模块用于当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，获取所述柔性触角的数据，通过所述柔性触角上的接触传感器的数据确定所述障碍物体的刚度和柔度信息；控制模块，所述控制模块用于在刚度较大时，确认所述障碍物体为不可穿越障碍物，控制所述扫地机器人对其绕行，在柔度较大时，确认所述障碍物体为柔性障碍物，控制所述扫地机器人接触所述柔性障碍物，并实时检测接触传感器的数据，以实时确定所述障碍物体的柔度信息，若所述柔度始终大于预设阈值，则控制所述扫地机器人穿过所述柔性障碍物。
进一步地，所述的检测模块还用于当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，控制所述扫地机器人减速靠近。
进一步地，在所述扫地机器人四周的每个方向都具有两个柔性触角，所述柔性触角呈八字形设置。
进一步地，所述柔性障碍物包括窗帘、流苏、纱网中的任意一项。
一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的一种扫地机器人控制方法。
一种扫地机器人，所述扫地机器人包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的一种扫地机器人控制方法。
本发明的有益效果包括：所述扫地机器人的机身前方设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，通过图像数据可以确定所述扫地机器人作业前方的障碍物，并能够得到所述扫地机器人与障碍物的距离；并且所述扫地机器人机身的四周设置有柔性触角，所述柔性触角的顶端装配有接触传感器，所述柔性触角从所述机身四周探出，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力，一方面柔性触角可以保证扫地机器人直接撞到作业区域的物体上，保护作业区域的物体又能够保护扫地机器人不受损害，另外一方面柔性触角上的接触传感器可以测出扫地机器人与障碍物的接触压力，从而可以获取障碍物的刚度和柔度，从而判断障碍物的类型，从而为避开障碍物还是穿过障碍物提供技术基础；在障碍物是刚性障碍物直接控制扫地机器人避开，可以保护作业区域的物体，当障碍物为柔性的，可以试图控制扫地机器人穿过，保证清扫无死角，从而达到良好的清扫效果。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1示例性地示出了本发明一种实施方式提供的扫地机器人控制方法的流程示意图；
图2示例性地示出了本发明一种实施方式提供的扫地机器人控制装置的结构示意框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。
本发明中，所述扫地机器人的机身前方设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，且所述扫地机器人机身的四周设置有柔性触角，所述柔性触角的顶端装配有接触传感器，所述柔性触角从所述机身四周探出，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力。
图1是本发明一种实施方式提供的扫地机器人控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供一种扫地机器人控制方法，该方法包括：
步骤S101, 在所述扫地机器人作业过程中，通过图像采集装置获取所述扫地机器人人前方区域的二维图像和三维图像，通过图像识别方法在所述二维图像中识别出障碍物体，通过三维图像获取所述扫地机器人与所述障碍物体的距离，例如三维图像中具有所有物体的深度信息，根据这些深度信息可以确定障碍物的距离，而本领域内技术人员可以理解，通过图像识别算法将图像中的障碍物识别出来也是现有的。
步骤S102, 当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，获取所述柔性触角的数据，通过所述柔性触角上的接触传感器的数据确定所述障碍物体的刚度和柔度信息。柔性触角并非完全柔软，而是当受力时可以产生形变而不至于损害，所述接触传感器例如压力传感器，在受到压力后反馈当前压力值，例如可以采用压电传感器，利用压电原理，某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。这样可以确定柔性触角接触到的障碍物对压电传感器的压力，当刚性较大时例如衣柜、压力值也会随着扫地机器人的接近而变大，从而可以进一步确定障碍物的刚度；当柔性较大时例如可以穿越的窗帘、流苏等，压力值会随着扫地机器人的变化不大，这样可以确定障碍物的柔度很高，如果压力值一直不超过预设阈值则该柔性障碍物就可以穿过，若压力值高于预设阈值，或者随着机器人靠近越来越大，则可能该柔性物体不能接近，则需要避障。
步骤S103, 在刚度较大时，确认所述障碍物体为不可穿越障碍物，控制所述扫地机器人对其绕行，在柔度较大时，确认所述障碍物体为柔性障碍物，控制所述扫地机器人接触所述柔性障碍物，并实时检测接触传感器的数据，以实时确定所述障碍物体的柔度信息，若柔度值始终大于预设阈值，则控制所述扫地机器人穿过所述柔性障碍物。
优选的，当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，控制所述扫地机器人减速靠近。
优选的，在所述扫地机器人四周的每个方向都具有两个柔性触角，所述柔性触角呈八字形设置。
优选的，所述柔性障碍物包括窗帘、流苏、纱网中的任意一项。
第二方面，本发明实施例提供一种扫地机器人控制装置，所述扫地机器人的机身前方设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，且所述扫地机器人机身的四周设置有柔性触角，所述柔性触角的顶端装配有接触传感器，所述柔性触角从所述机身四周探出，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力，如图2所示，所述装置包括：
探测模块31，所述探测模块31用于在所述扫地机器人作业过程中，通过图像采集装置获取所述扫地机器人人前方区域的二维图像和三维图像，通过图像识别方法在所述二维图像中识别出障碍物体，通过三维图像获取所述扫地机器人与所述障碍物体的距离。
检测模块32，所述检测模块32用于当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，获取所述柔性触角的数据，通过所述柔性触角上的接触传感器的数据确定所述障碍物体的刚度和柔度信息；所述接触传感器例如压力传感器，在受到压力后反馈当前压力值，例如可以采用压电传感器，利用压电原理，某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。这样可以确定柔性触角接触到的障碍物对压电传感器的压力，当刚性较大时例如衣柜、压力值也会随着扫地机器人的接近而变大，从而可以进一步确定障碍物的刚度；当柔性较大时例如可以穿越的窗帘、流苏等，压力值会随着扫地机器人的变化不大，这样可以确定障碍物的柔度很高，如果压力值一直不超过预设阈值则该柔性障碍物就可以穿过，若压力值高于预设阈值，或者随着机器人靠近越来越大，则可能该柔性物体不能接近，则需要避障。
控制模块33，所述控制模块33用于在刚度较大时，确认所述障碍物体为不可穿越障碍物，控制所述扫地机器人对其绕行，在柔度较大时，确认所述障碍物体为柔性障碍物，控制所述扫地机器人接触所述柔性障碍物，并实时检测接触传感器的数据，以实时确定所述障碍物体的柔度信息，若所述柔度始终大于预设阈值，则控制所述扫地机器人穿过所述柔性障碍物。
优选的，所述的检测模块32还用于当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，控制所述扫地机器人减速靠近。
优选的，在所述扫地机器人四周的每个方向都具有两个柔性触角，所述柔性触角呈八字形设置。
优选的，所述柔性障碍物包括窗帘、流苏、纱网中的任意一项。
第三方面，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的扫地机器人控制方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种扫地机器人，所述扫地机器人包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的一种扫地机器人控制方法。
上述各实施例所述的技术方案，所述扫地机器人的机身前方设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，通过图像数据可以确定所述扫地机器人作业前方的障碍物，并能够得到所述扫地机器人与障碍物的距离；并且所述扫地机器人机身的四周设置有柔性触角，所述柔性触角的顶端装配有接触传感器，所述柔性触角从所述机身四周探出，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力，一方面柔性触角可以保证扫地机器人直接撞到作业区域的物体上，保护作业区域的物体又能够保护扫地机器人不受损害，另外一方面柔性触角上的接触传感器可以测出扫地机器人与障碍物的接触压力，从而可以获取障碍物的刚度和柔度，从而判断障碍物的类型，从而为避开障碍物还是穿过障碍物提供技术基础；在障碍物是刚性障碍物直接控制扫地机器人避开，可以保护作业区域的物体，当障碍物为柔性的，可以试图控制扫地机器人穿过，保证清扫无死角，从而达到良好的清扫效果。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
Claims (10)
1.一种扫地机器人控制方法，其特征在于，所述扫地机器人的机身前方设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，且所述扫地机器人机身的四周设置有柔性触角，所述柔性触角的顶端装配有接触传感器，所述柔性触角从所述机身四周探出，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力，所述方法包括：
在所述扫地机器人作业过程中，通过图像采集装置获取所述扫地机器人前方区域的二维图像和三维图像，通过图像识别方法在所述二维图像中识别出障碍物体，通过三维图像获取所述扫地机器人与所述障碍物体的距离；
当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，获取所述柔性触角的数据，通过所述柔性触角上的接触传感器的数据确定所述障碍物体的刚度和柔度信息；
在刚度较大时，确认所述障碍物体为不可穿越障碍物，控制所述扫地机器人对其绕行，在柔度较大时，确认所述障碍物体为柔性障碍物，控制所述扫地机器人接触所述柔性障碍物，并实时检测接触传感器的数据，以实时确定所述障碍物体的柔度信息，若柔度值始终大于预设阈值，则控制所述扫地机器人穿过所述柔性障碍物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，控制所述扫地机器人减速靠近。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述扫地机器人四周的每个方向都具有两个柔性触角，所述柔性触角呈八字形设置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性障碍物包括窗帘、流苏、纱网中的任意一项。
5.一种扫地机器人控制装置，所述扫地机器人的机身前方设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述扫地机器人前进方向的前方区域的图像，且所述扫地机器人机身的四周设置有柔性触角，所述柔性触角的顶端装配有接触传感器，所述柔性触角从所述机身四周探出，用于探测所述扫地机器人与障碍物的接触压力，其特征在于，所述装置包括：
探测模块，所述探测模块用于在所述扫地机器人作业过程中，通过图像采集装置获取所述扫地机器人人前方区域的二维图像和三维图像，通过图像识别方法在所述二维图像中识别出障碍物体，通过三维图像获取所述扫地机器人与所述障碍物体的距离；
检测模块，所述检测模块用于当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，获取所述柔性触角的数据，通过所述柔性触角上的接触传感器的数据确定所述障碍物体的刚度和柔度信息；
控制模块，所述控制模块用于在刚度较大时，确认所述障碍物体为不可穿越障碍物，控制所述扫地机器人对其绕行，在柔度较大时，确认所述障碍物体为柔性障碍物，控制所述扫地机器人接触所述柔性障碍物，并实时检测接触传感器的数据，以实时确定所述障碍物体的柔度信息，若所述柔度始终大于预设阈值，则控制所述扫地机器人穿过所述柔性障碍物。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的检测模块还用于当检测到所述扫地机器人与所述障碍物体越来越近时，控制所述扫地机器人减速靠近。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述扫地机器人四周的每个方向都具有两个柔性触角，所述柔性触角呈八字形设置。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述柔性障碍物包括窗帘、流苏、纱网中的任意一项。
9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的扫地机器人控制方法。
10.一种扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的扫地机器人控制方法。
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