CN112515541B - 一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，扫地机器人包括母机和子机，并包括以下步骤：步骤S1，启动母机，母机在所需清扫空间内沿边缘清扫，同时采集得到所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息；步骤S2，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区；步骤S3，若不存在清扫盲区，则母机规划主路线；若存在清扫盲区，则母机规划主路线和子路线；步骤S4，母机执行主路线指令；步骤S5，子机执行子路线指令。本技术方案提出一种扫地机器人的清扫方法，通过对母机和子机的联动式控制，解决现有扫地机器人无法清扫狭小区域，清扫效果不理想的技术问题，进而还提出一种使用上述清扫方法的***，控制方法简单，智能化程度较高。

Description

一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法及***

技术领域

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法及***。

背景技术

扫地机器人具有清扫地面的功能，不需要用户手动清扫地面，很好地解放了用户的双手，同时其还可实现远程控制，使得用户时间安排更加高效方便化。

但是现有扫地机器人在某些具体应用场景中使用，清扫效果并不理想。例如由于现有扫地机器人的整体体积比较大，就可能存在一些小于现有扫地机器人占地空间的狭小区域，扫地机器人因无法进入该狭小区域进行清扫，因而导致清扫盲区，如家具之间的狭小缝隙、沙发底床底等低矮处或者是墙角等，而这些区域的垃圾只会越堆积越多，最终导致现有扫地机器的清扫效果并不理想。

现有技术中，扫地机器人的体积太大无法缩小，主要是因为扫地机器人除了具备基本的移动装置和清扫装置外，为了让扫地机器人还要具备扫描区域形成室内地图、规划路径、防撞等功能，而对应在扫地机器人内部集成了实现以上各功能的多个功能模块，最终导致扫地机器人体积太大，影响对狭小区域的清扫。

现有专利中有提出母子扫地机器人的概念，但其控制方法的实现不能有效地减少子体机器人的体积，由于子体机器人的体积仍然过大，因此在对清扫空间内一些更小的狭小区域内进行清扫时，其体积过大的子体机器人并不能很好地完成相应的清扫任务，使得清扫空间内仍然存在清扫死角。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，通过对母机和子机的联动式控制，解决现有技术中扫地机器人因体积过大而无法清扫狭小区域，导致清扫效果不理想的技术问题。

本发明的另一个目的在于提出一种使用上述清扫方法的***，控制方法简单，智能化程度较高，以克服现有技术中的不足之处。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，所述扫地机器人包括母机和子机，所述子机的体积小于所述母机的体积，并包括以下步骤：

步骤S1，启动母机，母机在所需清扫空间内沿边缘清扫，同时采集得到所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息；

步骤S2，母机根据步骤S1得到的地形轮廓信息和障碍物信息，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S3，若所需清扫空间内不存在清扫盲区，则母机规划出用于自身清扫的主路线；若所需清扫空间内存在清扫盲区，则母机规划出用于自身清扫的主路线，同时规划出用于子机清扫的子路线，并将子路线命令发送给子机；

步骤S4，母机执行主路线指令；

步骤S5，子机接收到步骤S3中母机发出的子路线命令后启动，执行子路线指令。

优选的，步骤S4中具体包括以下步骤：

步骤S40，母机根据步骤S3中的主路线进行清扫的过程中，同时采集得到所需清扫空间内其他未规则清扫路线的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息；

步骤S41，母机根据步骤S40中得到的地形轮廓信息和障碍物信息规划出用于子机清扫的第二子路线，并将第二子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内仍然存在清扫盲区时，重复步骤S40和步骤S41，并将生成的多个子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内不存在清扫盲区时，执行步骤S42；

步骤S42，母机执行主路线指令；

步骤S5中具体包括以下步骤：

步骤S50，子机接收到步骤S3中母机发出的子路线命令后启动，执行子路线命令；

步骤S51，若子机接收到步骤S41中母机发出的第二子路线命令，则执行子路线指令后执行下一子路线命令，如此类推，直至执行完所有的子路线命令。

优选的，步骤S40、S41中具体包括以下步骤：

步骤S40，母机根据步骤S3中的主路线进行清扫的过程中，采集得到所需清扫空间内清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，同时母机还实时获取子机完成上一子路线命令后的当前位置信息；

步骤S41，母机根据步骤S40中得到的地形轮廓信息、障碍物信息和实时获取的子机当前位置信息规划出用于子机清扫的第二子路线，并将第二子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内仍然存在清扫盲区时，重复步骤S40和步骤S41，并将生成的多个子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内不存在清扫盲区时，执行步骤S42。

优选的，步骤S41中，第二子路线命令至少包括子机从完成上一子路线命令后的当前位置信息到达该清扫盲区的路线命令，和子机在该清扫盲区内的清扫路线命令。

优选的，步骤S2中具体包括以下步骤：

步骤S21，母机检测所需清扫空间中地形轮廓的两侧壁的最短距离，若该最短距离大于母机本身的宽度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若该最短距离小于母机本身的宽度，则存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S22，母机检测所需清扫空间中的障碍物并获取相邻两个障碍物之间的距离，若相邻两个障碍物之间的距离大于母机本身的宽度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若相邻两个障碍物之间的距离小于母机本身的宽度，则存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S23，母机检测所需清扫空间中的障碍物并获取障碍物的最低面离地面的高度，若障碍物的最低面离地面的高度大于母机本身的高度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若障碍物的最低面离地面的高度小于母机本身的高度，则存在母机无法进入的清扫盲区。

一种使用上述清扫方法的扫地机器人控制***，包括采集模块、判断模块、数据处理模块、执行模块、存储模块、子执行模块和通讯模块；所述采集模块、判断模块和数据处理模块位于所述母机，所述存储模块位于所述子机，所述母机和所述子机中均设有所述执行模块和所述通讯模块，所述执行模块包括移动装置和清扫装置，所述通讯模块连接所述数据处理模块和所述存储模块；

所述母机中，

所述采集模块，用于采集所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息，并发送至所述判断模块和所述数据处理模块；

所述判断模块，用于根据地形轮廓信息和障碍物信息，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区，并将判断结果发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于筛选、加工和发送所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息，其中，筛选包括选取有效的地形轮廓信息和障碍物信息，加工包括基于判断结果，根据地形轮廓信息和障碍物信息，规划出相应的清扫路线并形成主路线和子路线指令，发送包括将子路线指令发送至所述存储模块；

所述执行模块，用于母机执行主路线指令；

所述子机中，

所述存储模块，用于接收和存储子路线指令；

所述执行模块，用于子机执行子路线指令。

优选的，所述采集模块，还用于采集所需清扫空间内其他未规则清扫路线的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，并发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，还用于筛选、加工和发送清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，其中，筛选包括选取有效的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，加工包括根据清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，规划出相应的清扫路线并形成第二子路线指令，发送包括将第二子路线指令发送至所述存储模块。

优选的，所述子机还包括定位模块，所述通讯模块连接所述数据处理模块和所述定位模块，所述定位模块用于实时获取子机的当前位置信息，并发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，还用于筛选、加工和发送实时获取的子机当前位置信息，具体的，筛选包括选取有效的实时获取的子机当前位置信息，加工包括根据清扫盲区的地形轮廓信息、障碍物信息和实时获取的子机当前位置信息，规划出相应的清扫路线并形成第二子路线指令，发送包括将第二子路线指令发送至所述存储模块。

优选的，所述采集模块还包括检测单元；

所述检测单元，用于检测所需清扫空间中地形轮廓的两侧壁的最短距离、检测所需清扫空间中的障碍物并获取相邻两个障碍物之间的距离，以及检测障碍物的最低面离地面的高度；

所述判断模块，还用于预先存储有所述母机的宽度数据，并比较两侧壁的最短距离和母机的宽度之间的距离大小，还用于比较相邻两个障碍物之间的距离和母机的宽度之间的距离大小，并形成判断结果。

优选的，位于所述子机内的执行模块包括用于实现移动功能的惯性导航仪。

优选的，位于所述子机内的清扫装置与所述线机内的清扫装置通过风袋连接。

本发明的有益效果：本技术方案提出一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，通过对母机和子机的联动式控制，解决现有技术中扫地机器人因体积过大而无法清扫狭小区域，导致清扫效果不理想的技术问题，进而还提出一种使用上述清扫方法的***，控制方法简单，智能化程度较高，以克服现有技术中的不足之处。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，所述扫地机器人包括母机和子机，所述子机的体积小于所述母机的体积，并包括以下步骤：

步骤S1，启动母机，母机在所需清扫空间内沿边缘清扫，同时采集得到所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息；

步骤S2，母机根据步骤S1得到的地形轮廓信息和障碍物信息，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S3，若所需清扫空间内不存在清扫盲区，则母机规划出用于自身清扫的主路线；若所需清扫空间内存在清扫盲区，则母机规划出用于自身清扫的主路线，同时规划出用于子机清扫的子路线，并将子路线命令发送给子机；

步骤S4，母机执行主路线指令；

步骤S5，子机接收到步骤S3中母机发出的子路线命令后启动，执行子路线指令。

现有扫地机器人在某些具体应用场景中使用，清扫效果并不理想。例如由于现有扫地机器人的整体体积比较大，存在一些小于现有扫地机器人占地空间的狭小区域，扫地机器人因无法进入该狭小区域进行清扫，因而导致出现清扫盲区，如家具之间的狭小缝隙、沙发底床底等低矮处或者是墙角等，而这些区域的垃圾只会越堆积越多，最终导致现有扫地机器的清扫效果并不理想，不足以满足现代化发展中对智能家居的要求。

本技术方案提出了一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，扫地机器人包括母机和子机，母机为现有技术中常规扫地机器人的体积大小，子机的体积小于母机的体积，且能进入一些相对狭小的区域并进行清扫，该清扫方法包括以下步骤：

步骤S1，启动母机，母机在所需清扫空间内沿边缘清扫，同时采集得到所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息；母机首先需要在所需清扫空间内沿边缘清扫，并且一边清扫一边得到所需清扫空间内整体的初步信息，以方便母机根据该初步信息来规则适合于自身的清扫路线。

步骤S2，母机根据步骤S1得到的地形轮廓信息和障碍物信息，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区；在步骤S2中，母机需要根据步骤S1得到的初步信息，将所需清扫空间内分为两种区域，一是母机清扫区域，二是子机清扫区域，即母机的清扫盲区，为后续扫地机器人实现高效的清扫提供基础。

步骤S3，若所需清扫空间内不存在清扫盲区，则母机规划出用于自身清扫的主路线；若所需清扫空间内存在清扫盲区，则母机规划出用于自身清扫的主路线，同时规划出用于子机清扫的子路线，并将子路线命令发送给子机；在本技术方案中，无论是母机清扫的主路线还是子机清扫的子路线，均由母机来进行采集和规则，当母机规划出用于自身清扫的主路线后，其本身根据主路线指令执行清扫任务，而当母机规划出用于子机清扫的子路线后，将子路线命令发送给子机，由子机根据子路线指令执行清扫任务。由于占据扫地机器人占地空间较大的功能实现均由母机来实现，而子机只需要接收到母机的控制指令来执行相应的清扫任务，因此，子机的功能得到了有效地简化，只保留了最基础的执行功能，以及与母机相互通讯的功能，以致于子机的内部硬件结构得以简化，使得子机体积更小，能进入狭小区域进行清扫，解决了现有技术中狭小区域无法清扫的问题；特别地，子机和母机之间可以实现控制信号的实时通讯；从而让母机和子体能实现联动，共同协作，达到更加智能和全面清扫的效果。

需要说明的是，由于子机本身并不具备采集和规则路线的功能，因此，子机从母机得到的子路线指令可以包括子机的移动方向、每次移动的行程和拐弯时间节点等，子路线指令通过通讯模块由母机传输至子机，子机的执行模块在该子路线指令的控制下实现移动和清扫。

步骤S4，母机执行主路线指令；

步骤S5，子机接收到步骤S3中母机发出的子路线命令后，执行子路线指令。

在本技术方案的一个实施中，母机和子机采用母子跟随式的控制方案。具体地，子机人紧跟于母机后方，母机和子机首先根据主路线指令进行清扫；当子机到达清扫盲区时，子机执行子路线指令，待执行完毕后回归主路线并继续跟随在母机后方，进而达到清扫狭小区域的目的。

在本技术方案的一个实施中，母机和子机之间通过连接结构连接，连接结构可以为连接臂或连接杆等。具体地，子机人通过连接结构连接在母机后方，母机和子机首先根据主路线指令进行清扫；当子机到达清扫盲区时，子机执行子路线指令，待执行完毕后回归主路线并继续跟随在母机后方，进而达到清扫狭小区域的目的。

在本技术方案的另一个实施中，母机和子机在结构上可以是一体的，且子机可从母机上分离。具体地，子机与母机一体设置，母机和子机的组合体首先根据主路线指令进行清扫；当组合体到达清扫盲区时，子机从组合体中分离出来执行子路线指令，待执行完毕后再与母机组合成组合合并继续执行主路线指令，进而达到清扫狭小区域的目的。

在本技术方案的一个优选实施中，母机和子机可以是相互独立的，互不影响的。具体的，母机和子机可以分别完成各自的清扫任务，因此，步骤S4和步骤S5可同时进行，母机清扫区域的清扫工作与子机清扫区域的清扫工作同时进行，使得扫地机器人在提升清扫效果的同时还提高了清扫效率，提高了用户的使用体验，满足现代化发展中对智能家居的要求。

更进一步说明，步骤S4中具体包括以下步骤：

步骤S40，母机根据步骤S3中的主路线进行清扫的过程中，同时采集得到所需清扫空间内其他未规则清扫路线的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息；

步骤S41，母机根据步骤S40中得到的地形轮廓信息和障碍物信息规划出用于子机清扫的第二子路线，并将第二子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内仍然存在清扫盲区时，重复步骤S40和步骤S41，并将生成的多个子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内不存在清扫盲区时，执行步骤S42；

步骤S42，母机执行主路线指令；

步骤S5中具体包括以下步骤：

步骤S50，子机接收到步骤S3中母机发出的子路线命令后启动，执行子路线命令；

步骤S51，若子机接收到步骤S41中母机发出的第二子路线命令，则执行子路线指令后执行下一子路线命令，如此类推，直至执行完所有的子路线命令。

作为本技术方案的一个优选方案，本技术方案还进一步优化了地形轮廓信息和障碍物信息的采集过程，以提高所需清扫空间内的清扫覆盖率。具体地，包括以下步骤：

在本技术方案的步骤S1中，母体机器人在所需清扫空间内沿边缘清扫，同时采集得到所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息，而此时所得到的只是所需清扫空间内整体的初步信息，这里的初步信息是有局限性的，为了防止所需清扫空间内其他一些空间区域在母机进行边缘清扫时未被采集到，在本技术方案中增加了补偿采集的步骤，即步骤S40，母机根据步骤S3中的主路线进行清扫的过程中，同时采集得到所需清扫空间内其他未规则清扫路线的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息；在母机一边按主路线指令清扫的同时，一边补偿采集其余未被规则路线的清扫盲区的信息，可以有效地提高所需清扫空间内的清扫覆盖率，使扫地机器人的清扫更加合理、全面。当母机采集到补偿信息后，需根据补偿信息规划出用于子机清扫的第二子路线，并将第二子路线命令发送给子机，由子机负责清扫盲区的清扫任务；

需要注意的是，在母机采集补偿信息的过程中，可能不仅存在一个漏采集的清扫盲区，因此在本技术方案的清扫方法中，还设置了重复采集的步骤，当所需清扫空间内仍然存在清扫盲区时，重复步骤S40和步骤S41，并将生成的多个子路线命令发送给子机，直至母机采集完整个主路线的信息后，才回归充电座，以确保所需清扫空间内的每一块区域都能被覆盖，从而提升清扫效果。

子机的清扫任务主要来自于母机实时控制指令的传送，当子机接收到步骤S3中母机发出的子路线命令后启动，执行子路线命令；若子机接收到步骤S41中母机发出的第二子路线命令，则执行子路线指令后执行下一子路线命令，如此类推，直至执行完所有的子路线命令后回归充电座。

更进一步说明，步骤S40、S41中具体包括以下步骤：

步骤S40，母机根据步骤S3中的主路线进行清扫的过程中，采集得到所需清扫空间内清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，同时母机还实时获取子机完成上一子路线命令后的当前位置信息；

步骤S41，母机根据步骤S40中得到的地形轮廓信息、障碍物信息和实时获取的子机当前位置信息规划出用于子机清扫的第二子路线，并将第二子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内仍然存在清扫盲区时，重复步骤S40和步骤S41，并将生成的多个子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内不存在清扫盲区时，执行步骤S42。

本技术方案中母机还实时采集子机完成上一子路线命令后的当前位置信息，以规则出更优的子路线。

进一步说明，由于在本技术方案的一个优选实施中，母机和子机可以是相互独立的，互不影响的。若只根据清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息对子路线进行规则，那么子机就得从充电座出发至清扫盲区，在清扫盲区内清扫完毕后再回到充电座，等待这样一个完整的子路线指令周期结束后，子机才能执行下一个子路线指令，显然，这样的路线方案是十分浪费时间的。因此，本技术方案为了节省子机非必要的行走路线，如往返回到充电座的路线等，使母机实时采集子机完成上一子路线命令后的当前位置信息，以规则出更优的子路线。

具体地，子机在接收到母机的下一个子路线命令主要有三个时间段，一是在子机去往本次子路线命令清扫盲区的路上，二是子机在执行本次子路线命令的途中，三是子机在执行完本次子路线命令后回到充电座的路上。

针对以上三种情况，母机可实时采集子机完成上一子路线命令后的当前位置信息，以规则出更优的子路线，使子机执行下一次子路线命令，更具体地：

当子机去往本次子路线命令清扫盲区的路上接收到母机的下一个子路线命令，子机先前往执行本次子路线命令，待本次子路线命令执行完毕后，母机实时采集子机的当前位置信息，重新规划子机当前位置至下一清扫盲区并进行清扫的子路线；

当子机在执行本次子路线命令的途中接收到母机的下一个子路线命令，子机先执行本次子路线命令，待本次子路线命令执行完毕后，母机实时采集子机的当前位置信息，重新规划子机当前位置至下一清扫盲区并进行清扫的子路线；

当子机在执行完本次子路线命令后回到充电座的路上接收到母机的下一个子路线命令，母机实时采集子机的当前位置信息，重新规划从子机当前位置至下一清扫盲区并进行清扫的子路线。

更进一步说明，步骤S41中，第二子路线命令至少包括子机从完成上一子路线命令后的当前位置信息到达该清扫盲区的路线命令，和子机在该清扫盲区内的清扫路线命令。

步骤S41中，第二子路线命令至少包括子机从完成上一子路线命令后的当前位置信息到达该清扫盲区的路线命令，和子机在该清扫盲区内的清扫路线命令。

由于子机从完成上一子路线命令后的当前位置信息到达该清扫盲区的路线中，有可能遇到障碍物或者与母机的主路线重合，因此，为了避免子机受到非必要的影响，母机需要对子机从完成上一子路线命令后的当前位置信息到达该清扫盲区的路线进行合理规则；具体地，该路线命令可以包括子机的移动方向、每次移动的行程和拐弯时间节点等；

再者，由于清扫盲区内的地形轮廓信息和障碍物信息各有不同，为了达到最优的清扫效果，母机需要根据该清扫盲区内的地形轮廓信息和障碍物信息来规则用于子机清扫的清扫路线命令，具体地，在清扫盲区内的清扫路线命令除了包括子机的移动方向、每次移动的行程和拐弯时间节点等，还可以包括清扫轨迹，特别地，清扫轨迹可以根据地形轮廓信息来确定进行“Z”字型轨迹的清扫路径还是螺旋型轨迹的清扫路径等。

更进一步说明，步骤S2中具体包括以下步骤：

步骤S21，母机检测所需清扫空间中地形轮廓的两侧壁的最短距离，若该最短距离大于母机本身的宽度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若该最短距离小于母机本身的宽度，则存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S22，母机检测所需清扫空间中的障碍物并获取相邻两个障碍物之间的距离，若相邻两个障碍物之间的距离大于母机本身的宽度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若相邻两个障碍物之间的距离小于母机本身的宽度，则存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S23，母机检测所需清扫空间中的障碍物并获取障碍物的最低面离地面的高度，若障碍物的最低面离地面的高度大于母机本身的高度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若障碍物的最低面离地面的高度小于母机本身的高度，则存在母机无法进入的清扫盲区。

在本技术方案的步骤S2中，母机根据步骤S1得到的地形轮廓信息和障碍物信息，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区。具体地判断逻辑如下：

首先，母机检测所需清扫空间中地形轮廓的两侧壁的最短距离，具体地，母机根据步骤S1得到的地形轮廓信息，即比较地形轮廓的两侧壁的最短距离与母机本身的宽度，来判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区。例如，地形轮廓中的墙角处，虽然墙角处不存在障碍物阻碍扫地机器人的进入，但由于墙角处与扫地机器人之间存在其不能清扫到的角落，而此时则需要子机来执行相应的清扫任务。

然后，母机检测所需清扫空间中的障碍物并获取相邻两个障碍物之间的距离，具体地，母机根据步骤S1得到的障碍物信息，即相邻两个障碍物之间的距离与母机本身的宽度，来判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区。例如，在体积较小的桌子的两桌脚处，体积较大的母机不能通过较为狭窄的两桌脚来清扫桌子底下的区域，而此时则需要子机来执行相应的清扫任务。

再者，母机检测所需清扫空间中的障碍物并获取障碍物的最低面离地面的高度，具体地，母机根据步骤S1得到的障碍物信息，即障碍物的最低面离地面的高度与母机本身的高度，来判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区。例如，在沙发底等低矮处，由于该低矮处的高度不能使相对高度较高的母机进行该低矮处的内部进行清扫，而此时则需要子机来执行相应的清扫任务。

一种使用上述清扫方法的扫地机器人控制***，包括采集模块、判断模块、数据处理模块、执行模块、存储模块、子执行模块和通讯模块；所述采集模块、判断模块和数据处理模块位于所述母机，所述存储模块位于所述子机，所述母机和所述子机中均设有所述执行模块和所述通讯模块，所述执行模块包括移动装置和清扫装置，所述通讯模块连接所述数据处理模块和所述存储模块；

所述母机中，

所述采集模块，用于采集所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息，并发送至所述判断模块和所述数据处理模块；

所述判断模块，用于根据地形轮廓信息和障碍物信息，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区，并将判断结果发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于筛选、加工和发送所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息，其中，筛选包括选取有效的地形轮廓信息和障碍物信息，加工包括基于判断结果，根据地形轮廓信息和障碍物信息，规划出相应的清扫路线并形成主路线和子路线指令，发送包括将子路线指令发送至所述存储模块；

所述执行模块，用于母机执行主路线指令；

所述子机中，

所述存储模块，用于接收和存储子路线指令；

所述执行模块，用于子机执行子路线指令。

通讯模块均位于母机和子机中，通讯模块连接数据处理模块和存储模块，从而实现子机和母机之间可以实现控制指令的实时通讯，从而让母机和子体能实现联动，共同协作，达到更加智能和全面清扫的效果。

由于子机的功能设置只需要进行控制指令的传输和移动清扫的实现，因此子机的内部模块只需要设置占据空间较少的通讯模块、存储模块和执行模块，需要说明的是，执行模块包括移动装置和清扫装置，这样的设置使得子机的功能得到了有效地简化，只保留了最基础的执行功能，以及与母机相互通讯的功能，以致于子机的内部硬件结构得以简化，使得子机体积更小，能进入狭小区域进行清扫，解决了现有技术中狭小区域无法清扫的问题。

优选的，由于子机的清扫面积小，其所需要的各功能所需部件可使用能够实现该功能的小型或微型的模块，进一步缩小子机的整体体积，方便进行更狭小的区域进行清扫。

更进一步说明，所述采集模块，还用于采集所需清扫空间内其他未规则清扫路线的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，并发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，还用于筛选、加工和发送清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，其中，筛选包括选取有效的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，加工包括根据清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，规划出相应的清扫路线并形成第二子路线指令，发送包括将第二子路线指令发送至所述存储模块。

具体地，采集模块设置有采集所需清扫空间内其他未规则清扫路线的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息的探头，探头可以为雷达、激光扫描仪等实现扫描采集功能的传感器。

更进一步说明，所述子机还包括定位模块，所述通讯模块连接所述数据处理模块和所述定位模块，所述定位模块用于实时获取子机的当前位置信息，并发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，还用于筛选、加工和发送实时获取的子机当前位置信息，具体的，筛选包括选取有效的实时获取的子机当前位置信息，加工包括根据清扫盲区的地形轮廓信息、障碍物信息和实时获取的子机当前位置信息，规划出相应的清扫路线并形成第二子路线指令，发送包括将第二子路线指令发送至所述存储模块。

更进一步说明，所述采集模块还包括检测单元；

所述检测单元，用于检测所需清扫空间中地形轮廓的两侧壁的最短距离、检测所需清扫空间中的障碍物并获取相邻两个障碍物之间的距离，以及检测障碍物的最低面离地面的高度；

所述判断模块，还用于预先存储有所述母机的宽度数据，并比较两侧壁的最短距离和母机的宽度之间的距离大小，还用于比较相邻两个障碍物之间的距离和母机的宽度之间的距离大小，并形成判断结果。

具体地，检测单元设置有用于检测距离的测距传感器，测距传感器可以为红外测距传感器、光电传感器等。

更进一步说明，位于所述子机内的执行模块包括用于实现移动功能的惯性导航仪。

惯性导航仪是利用惯性元件(加速度计)来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的，其组成惯性导航***的设备安装在运载体内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰。

本技术方案将惯性导航仪运用至本技术方案中的子机内，使其根据子路线命令来实现移动功能，由于惯性导航仪工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，因此当子机接收到子路线命令，惯性导航仪开始工作时，子机的移动就不会受到母机的影响，即子机只需接收到子路线命令后，就可以脱离于母机的控制指令下脱机工作，可以有效避免实际操作中，母机因实现采集或规则时而出现卡机或掉电的情况，从而导致子机不能正常工作的情况出现，用以提高子机工作时的抗干扰能力。

更进一步说明，位于所述子机内的清扫装置与所述线机内的清扫装置通过风袋连接。

在本技术方案的一个实施中，母机和子机之间通过连接结构连接，且连接结构为风袋。具体地，子机人通过风袋连接在母机后方，母机和子机首先根据主路线指令进行清扫；当子机到达清扫盲区时，子机执行子路线指令，待执行完毕后回归主路线并继续执行主路线指令。

由于在清扫装置中，风机主要起到吸取垃圾的作用，其所占据的内部空间较大，因此在本技术方案中，将风袋作为连接母机和子机的连接结构，使得母机和子机可以共用一个风机，由于风袋为软质的连接结构，因此子机的清扫路线不会受到较大的影响，并将占据较大内部空间的风机设置在母机内，将风袋连接于母机的清扫装置和子机的清扫装置之间，在保证清扫功能的正常实现的同时，可以有效地减少子机的体积，更有利于子机进入更狭小的区域进行清扫。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，所述扫地机器人包括母机和子机，其特征在于，所述子机的体积小于所述母机的体积，并包括以下步骤：

步骤S1，启动母机，母机在所需清扫空间内沿边缘清扫，同时采集得到所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息；

步骤S2，母机根据步骤S1得到的地形轮廓信息和障碍物信息，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S3，若所需清扫空间内不存在清扫盲区，则母机规划出用于自身清扫的主路线；若所需清扫空间内存在清扫盲区，则母机规划出用于自身清扫的主路线，同时规划出用于子机清扫的子路线，并将子路线命令发送给子机；

步骤S4，母机执行主路线指令；

步骤S5，子机接收到步骤S3中母机发出的子路线命令后启动，执行子路线指令；

其中，步骤S2中具体包括以下步骤：

步骤S21，母机检测所需清扫空间中地形轮廓的两侧壁的最短距离，若该最短距离大于母机本身的宽度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若该最短距离小于母机本身的宽度，则存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S22，母机检测所需清扫空间中的障碍物并获取相邻两个障碍物之间的距离，若相邻两个障碍物之间的距离大于母机本身的宽度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若相邻两个障碍物之间的距离小于母机本身的宽度，则存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S23，母机检测所需清扫空间中的障碍物并获取障碍物的最低面离地面的高度，若障碍物的最低面离地面的高度大于母机本身的高度，则不存在母机无法进入的清扫盲区；若障碍物的最低面离地面的高度小于母机本身的高度，则存在母机无法进入的清扫盲区；

步骤S4中具体包括以下步骤：

步骤S40，母机根据步骤S3中的主路线进行清扫的过程中，同时采集得到所需清扫空间内其他未规则清扫路线的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息；

步骤S41，母机根据步骤S40中得到的地形轮廓信息和障碍物信息规划出用于子机清扫的第二子路线，并将第二子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内仍然存在清扫盲区时，重复步骤S40和步骤S41，并将生成的多个子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内不存在清扫盲区时，执行步骤S42；

步骤S42，母机执行主路线指令；

步骤S41中具体包括以下步骤：

步骤S41，母机根据步骤S40中得到的地形轮廓信息、障碍物信息和实时获取的子机当前位置信息规划出用于子机清扫的第二子路线，并将第二子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内仍然存在清扫盲区时，重复步骤S40和步骤S41，并将生成的多个子路线命令发送给子机；

当所需清扫空间内不存在清扫盲区时，执行步骤S42；且步骤S41中，第二子路线命令至少包括子机从完成上一子路线命令后的当前位置信息到达该清扫盲区的路线命令，和子机在该清扫盲区内的清扫路线命令。

2.根据权利要求1所述的一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，其特征在于，步骤S5中具体包括以下步骤：

步骤S50，子机接收到步骤S3中母机发出的子路线命令后启动，执行子路线命令；

步骤S51，若子机接收到步骤S41中母机发出的第二子路线命令，则执行子路线指令后执行下一子路线命令，如此类推，直至执行完所有的子路线命令。

3.根据权利要求1所述的一种基于母子联动式扫地机器人的清扫方法，其特征在于，步骤S40中具体包括以下步骤：

步骤S40，母机根据步骤S3中的主路线进行清扫的过程中，采集得到所需清扫空间内清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，同时母机还实时获取子机完成上一子路线命令后的当前位置信息。

4.使用权利要求1-3任意一项所述清扫方法的扫地机器人控制***，其特征在于：包括采集模块、判断模块、数据处理模块、执行模块、存储模块、子执行模块和通讯模块；所述采集模块、判断模块和数据处理模块位于所述母机，所述存储模块位于所述子机，所述母机和所述子机中均设有所述执行模块和所述通讯模块，所述执行模块包括移动装置和清扫装置，所述通讯模块连接所述数据处理模块和所述存储模块；

所述母机中，

所述采集模块，用于采集所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息，并发送至所述判断模块和所述数据处理模块；

所述判断模块，用于根据地形轮廓信息和障碍物信息，判断所需清扫空间内是否存在母机无法进入的清扫盲区，并将判断结果发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于筛选、加工和发送所需清扫空间的地形轮廓信息和障碍物信息，其中，筛选包括选取有效的地形轮廓信息和障碍物信息，加工包括基于判断结果，根据地形轮廓信息和障碍物信息，规划出相应的清扫路线并形成主路线和子路线指令，发送包括将子路线指令发送至所述存储模块；

所述执行模块，用于母机执行主路线指令；

所述子机中，

所述存储模块，用于接收和存储子路线指令；

所述执行模块，用于子机执行子路线指令。

5.根据权利要求4所述的一种扫地机器人控制***，其特征在于：

所述采集模块，还用于采集所需清扫空间内其他未规则清扫路线的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，并发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，还用于筛选、加工和发送清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，其中，筛选包括选取有效的清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，加工包括根据清扫盲区的地形轮廓信息和障碍物信息，规划出相应的清扫路线并形成第二子路线指令，发送包括将第二子路线指令发送至所述存储模块。

6.根据权利要求5所述的一种扫地机器人控制***，其特征在于：

所述子机还包括定位模块，所述通讯模块连接所述数据处理模块和所述定位模块，所述定位模块用于实时获取子机的当前位置信息，并发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，还用于筛选、加工和发送实时获取的子机当前位置信息，具体的，筛选包括选取有效的实时获取的子机当前位置信息，加工包括根据清扫盲区的地形轮廓信息、障碍物信息和实时获取的子机当前位置信息，规划出相应的清扫路线并形成第二子路线指令，发送包括将第二子路线指令发送至所述存储模块。

7.根据权利要求4所述的一种扫地机器人控制***，其特征在于：所述采集模块还包括检测单元；

所述检测单元，用于检测所需清扫空间中地形轮廓的两侧壁的最短距离、检测所需清扫空间中的障碍物并获取相邻两个障碍物之间的距离，以及检测障碍物的最低面离地面的高度；

所述判断模块，还用于预先存储有所述母机的宽度数据，并比较两侧壁的最短距离和母机的宽度之间的距离大小，还用于比较相邻两个障碍物之间的距离和母机的宽度之间的距离大小，并形成判断结果。

8.根据权利要求4所述的一种扫地机器人控制***，其特征在于：位于所述子机内的执行模块包括用于实现移动功能的惯性导航仪。

9.根据权利要求4所述的一种扫地机器人控制***，其特征在于：位于所述子机内的清扫装置与所述母机内的清扫装置通过风袋连接。

Images