CN115840440A - 自移动机器人控制方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种自移动机器人控制方法、装置、设备及可读存储介质,遥控器接收到虚拟墙创建指令后响应该虚拟墙创建指令的过程中,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在UWB基站坐标系下的第一位置坐标,并向自移动机器人发送第一位置坐标。自移动机器人根据第一位置坐标确定虚拟墙并在虚拟墙形成的区域内执行目标操作。采用该种方案,无需用户打开终端设备上的APP调出环境地图并绘制虚拟墙,而是基于UWB定位技术和激光定位技术,用户拿着遥控器利用遥控器上的激光传感器发射的激光在真实环境中画线、画圈或对准真实环境中的某个点即可确定出虚拟墙,过程简单、易操作、准确率高,满足个性化需求。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域,特别涉及一种自移动机器人控制方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
随着人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术的飞速发展,各种智能机器人越来越多地进入人们的生活,给人们的生活带来极大的便利。常见的机器人包括扫地机器人、擦窗机器人等。
机器人自主移动过程中,结合即时定位与地图构建(Simultaneous Localizationand Mapping,SLAM)等技术构建环境地图,并利用环境地图进行自主导航和定位,以完成清扫、割草、空气净化等任务。为了使得机器人在某个区域工作或者禁止机器人进入某个区域,主流的方式是用户在手机端的应用程序(application,APP)的用户界面上调出环境地图,在环境地图上划定虚拟墙从而设置工作区域或工作禁区。
上述虚拟墙设定过程中需要在手机端调出环境地图等,步骤繁琐。而且,由于比例缩放原因,使得用户很难在环境地图上划定虚拟墙。
发明内容
本申请实施例提供一种自移动机器人控制方法、装置、设备及可读存储介质,通过手持遥控器的方式划定虚拟墙,过程简单、准确率高。
第一方面,本申请实施例提供一种自移动机器人控制方法,应用于自移动机器人的遥控器,所述方法包括:
接收虚拟墙创建指令;
响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标;
向自移动机器人发送用于指示所述第一位置坐标的第一指示信息,以使得所述机器人根据所述第一位置坐标确定虚拟墙。
第二方面,本申请实施例提供一种自移动机器人控制方法,应用于自移动机器人,所述方法包括:
接收来自遥控器的、用于指示第一位置坐标的第一指示信息,所述第一位置坐标是所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的位置坐标;
根据所述第一位置坐标确定虚拟墙;
在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
第三方面,本申请实施例提供一种自移动机器人控制装置,包括:
接收模块,用于接收虚拟墙创建指令;
处理模块,用于响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标;
发送模块,用于向自移动机器人发送用于指示所述第一位置坐标的第一指示信息,以使得所述机器人根据所述第一位置坐标确定虚拟墙。
第四方面,本申请实施例提供一种自移动机器人控制装置,包括:
收发模块,用于接收来自遥控器的、用于指示第一位置坐标的第一指示信息,所述第一位置坐标是所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的位置坐标;
处理模块,用于根据所述第一位置坐标确定虚拟墙,在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
第五方面,本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备例如为遥控器,包括:处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时使得所述电子设备实现如上第一方面或第一方面各种可能的实现方式所述的方法。
第六方面,本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备例如为自移动机器人,包括:处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时使得所述自移动机器人实现如上第二方面或第二方面各种可能的实现方式所述的方法。
第七方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令在被处理器执行时用于实现如上第一方面或第一方面各种可能的实现方式所述的方法。
第八方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令在被处理器执行时用于实现如上第二方面或第二方面各种可能的实现方式所述的方法。
第九方面,本申请实施例提供一种包含计算程序的计算机程序产品,所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面各种可能的实现方式所述的方法。
第十方面,本申请实施例提供一种包含计算程序的计算机程序产品,所述计算机程序被处理器执行时实现如上第二方面或第二方面各种可能的实现方式所述的方法。
本申请实施例的自移动机器人控制方法、装置、设备及可读存储介质,遥控器接收到虚拟墙创建指令后响应该虚拟墙创建指令的过程中,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标,并向自移动机器人发送用于指示所述第一位置坐标的第一指示信息。自移动机器人接收到指示信息后,根据第一位置坐标确定虚拟墙并在虚拟墙形成的区域内执行目标操作。采用该种方案,无需用户打开终端设备上的APP调出环境地图并绘制虚拟墙,而是基于UWB定位技术和激光定位技术指定虚拟墙,用户拿着遥控器利用遥控器上的激光传感器发射的激光在真实环境中画线、画圈或对准真实环境中的某个点即可,遥控器确定激光与地面的交点在UWB基站坐标系下的第一位置坐标,自移动机器人根据该第一位置坐标即可确定出虚拟墙,过程简单、易操作、准确率高,满足个性化需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,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是本申请实施例听歌的自移动机器人控制方法的实施环境示意图;
图2是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法的流程图;
图3是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法中确定第一位置坐标的流程图;
图4是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法中确定第一位置坐标的示意图;
图5是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法中确定虚拟墙的流程图;
图6是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法中利用遥控器指定目标分区的示意图;
图7是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法的另一个流程图;
图8为本申请实施例提供的一种自移动机器人控制装置的示意图;
图9为本申请实施例提供的一种自移动机器人控制装置的示意图;
图10为本申请实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
机器人工作过程中,为了保证机器人在某个区域内工作或者禁止机器人进入某个工作区域,往往需要设定虚拟墙,将虚拟墙围成的闭合区域作为工作区域或工作禁区。常见的虚拟墙包括物理虚拟墙和软件虚拟墙。
物理虚拟墙是指:在一个区域的边缘部署磁条等物理传感器。机器人移动过程中检测到虚拟墙时,掉头或沿着虚拟墙行进,但是不穿越虚拟墙。虽然该方案可确保虚拟墙的位置准确,但是,该方案要求在机器人和虚拟墙上都安装相关的感应模块,在限制区域的周边部署磁条等物理传感器,成本高,物理传感器底部胶粘的部分容易造成地面污染、寿命短、不易拆卸。而且,当限制区域比较多时,进一步增加了成本。另外,对于限制区域经常变化的场景,频繁挪动磁条导致操作过程繁琐、灵活性差。
软件虚拟墙是指:在终端设备上安装机器人的APP,在APP的用户界面调出环境地图,在环境地图中通过手绘等方式绘制出虚拟墙。由于比例缩放等原因,该种方案绘制出的虚拟墙和实际需要设置虚拟墙的位置有偏差。为准确绘制出虚拟墙,需要反复调整、实验,增加操作次数。
基于此,本申请实施例提供一种自移动机器人控制方法、装置、设备及可读存储介质,通过手持遥控器的方式划定虚拟墙,过程简单、准确率高。
图1是本申请实施例听歌的自移动机器人控制方法的实施环境示意图。请参照图1,该实施环境包括自移动机器人11、遥控器12、至少三个超带宽(Ultra Wide Band,UWB)基站13、终端设备14。遥控器12上设置两个UWB标签121,例如,两个UWB标签121设置在遥控器12内部或表面。以下为清楚期间,将其中一个UWB标签121称之为第一UWB标签,将另外一个UWB标签称之为第二UWB标签。
请参照图1,至少三个UWB基站中的各UWB基站13固定设置,每个UWB基站13能够获得自身以及其他UWB基站13在UWB基站坐标系下的位置坐标。以自移动机器人11为扫地机器人为例,UWB基站13设置在沙发背后、电视柜背后等,任意两个UWB基站13之间的距离是固定的。
遥控器12上的任意一个UWB标签121和各UWB基站通信,使得遥控器12确定出第一UWB标签在UWB基站坐标系下的第二位置坐标,以及第二UWB标签在UWB基站坐标系下的第三位置坐标。由于第一UWB标签和第二UWB标签的位置较近,第二位置坐标和第三位置坐标之间的距离很小。因此,遥控器12在UWB基站下的位置坐标可以是第二位置坐标也可以是第三位置坐标。之所以设置两个UWB标签,是为了确定遥控器上的激光传感器发送的激光的方向。根据该方向和遥控器12的位置坐标就能够确定出激光与地面的交点在UWB基站坐标系下的第一位置坐标。图中虚线箭头所示为激光的方向。
建立虚拟墙的过程中,用户调整遥控器12的位姿或拿着遥控器12移动,使得遥控器发射的激光与地面的交点不断移动形成一条移动轨迹。遥控器12将该移动轨迹上每个点的位置坐标发送给自移动机器人11,使得自移动机器人11根据该移动轨迹确定出虚拟墙。自移动机器人11每次建立虚拟墙后,都可以将虚拟墙同步给终端设备14。
终端设备14上安装自移动机器人11的APP,基于该APP,用户可以选择删除虚拟墙、保留虚拟墙等。另外,对于保留的虚拟墙,用户通过APP还可以设置虚拟墙的状态,如激活、去激活等。
图1所示实施环境中,自移动机器人11是任何能够在其所处作业环境中自主移动的机械设备。自移动机器人11可以是机器人、净化器、无人驾驶车等。其中,机器人包括扫地机器人、擦玻璃机器人、家庭陪护机器人、迎宾机器人、自主服务机器人、割草机器人、空气净化机器人等,在此不做限定。自移动机器人11的感知***包括多种类型的传感器,例如:建图定位传感器(如激光测距传感器、结构光传感器、深度摄像头、陀螺仪、里程计中的一个或多个)、障碍物传感器(如激光测距传感器、碰撞传感器、红外测距传感器、沿边传感器、跌落传感器中的一个或多个)、识别传感器(如物体识别传感器)。自移动机器人11的控制***与感知***进行通信,用于根据感知的环境信息构建环境地图,并将该环境地图发送给终端设备14。
终端设备14上安装APP,用户利用APP对环境地图上的虚拟墙的状态进行设置。终端设备14包括但不限于手机、平板电脑、智能手表、智能手环、车载终端设备等。
下面,基于图1所示架构,对本申请实施例提供的自移动机器人控制方法进行详细说明。示例性的,请参照图2。图2是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法的流程图。本实施例是从遥控器和自移动机器人交互的角度进行说明。本实施例包括:
201、遥控器接收虚拟墙创建指令。
示例性的,遥控器上具有功能按键,该些功能按钮包括用于创建虚拟墙的功能按键。用户点击该功能按键从而向遥控器发送虚拟墙创建指令。遥控器接收并识别该虚拟墙创建指令。
202、遥控器响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标。
示例性的,预先在自移动机器人的工作环境中的至少三个固定位置安装UWB基站,任意两个UWB基站之间的距离固定。遥控器上安装有两个UWB标签,即上述的第一UWB标签和第二UWB标签。通过UWB标签和UWB基站的通信,遥控器能够确定出遥控器在UWB基站坐标系下的位置。遥控器上安装有激光传感器,激光传感器发射的激光打在地面上从而与地面相交,激光在交点发射后向各个方向散射,部分散射光返回激光传感器。遥控器通过激光的往返时长和激光的速度就能够计算出交点与遥控器之间的距离。同时,遥控器根据两个UWB标签的位置坐标能够确定出遥控器上的激光传感器发射的激光的方向。之后,遥控器根据交点与遥控器之间的距离、激光传感器发射的激光的方向、遥控器在UWB坐标系下的位置坐标就能确定出交点在UWB基站坐标系下的第一位置坐标。
203、遥控器向自移动机器人发送用于指示所述第一位置坐标的第一指示信息。
相应的,自移动机器人接收用于指示第一位置坐标的第一指示信息。
204、自移动机器人根据所述第一位置坐标确定虚拟墙。
示例性的,自移动机器人根据第一位置坐标确定一个闭合区域,将该闭合区域的边界作为虚拟墙。
205、自移动机器人在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
例如,自移动机器人为扫地机器人,则自移动机器人在虚拟墙形成的区域内执行强扫、强拖等。再如,自移动机器人为割草机器人,则自移动机器人在虚拟墙形成的区域内强劲割草等。又如,自移动机器人为割草机器人,虚拟墙形成的区域为工作禁区,则自移动机器人每次移动到虚拟墙附近时,立即调整行进方向而不穿越虚拟墙。
本申请实施例提供的自移动机器人控制方法,遥控器接收到虚拟墙创建指令后响应该虚拟墙创建指令的过程中,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标,并向自移动机器人发送用于指示所述第一位置坐标的第一指示信息。自移动机器人接收到指示信息后,根据第一位置坐标确定虚拟墙并在虚拟墙形成的区域内执行目标操作。采用该种方案,无需用户打开终端设备上的APP调出环境地图并绘制虚拟墙,而是基于UWB定位技术和激光定位技术指定虚拟墙,用户拿着遥控器利用遥控器上的激光传感器发射的激光在真实环境中画线、画圈或对准真实环境中的某个点即可,遥控器确定激光与地面的交点在UWB基站坐标系下的第一位置坐标,自移动机器人根据该第一位置坐标即可确定出虚拟墙,过程简单、易操作、准确率高,满足个性化需求。
下面,以UWB基站的数量为3为例,对如何确定第一位置坐标进行详细说明。图3是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法中确定第一位置坐标的流程图,图4是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法中确定第一位置坐标的示意图。图3包括:
301、响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器上的第一UWB标签在所述UWB基站坐标系下的第二位置坐标,以及所述遥控器上的第二UWB标签在所述UWB基站坐标系下的第三位置坐标。
请参照图4,固定设置的三个UWB基站如图中点A、点B和点C所示,该三个UWB基站中任意俩个UWB基站之间通信,对于任意一个UWB基站而言,点A、点B和点C在UWB坐标系的位置是已知的,点A和点B之间、点B和点C之间、点A和点C之间的距离也是已知的。创建虚拟墙的过程中,位于点A的UWB基站向位于点D的第一UWB标签发送UWB信号,遥控器能够确定出AD之间的距离。位于点B的UWB基站向位于点D的第一UWB标签发送UWB信号,遥控器能够确定出BD之间的距离。倘若只有两个UWB基站,比如,只有点A处的UWB基站和点B处的UWB基站,则根据AD、BD和AB能够得到多个三角形,该些三角形可以理解为:将AB作为固定边,三角形ABD以AB为转动轴转动到任意位置得到的三角形,如图中的三角形ABD'。
为了能够精确确定出第一UWB标签和第二UWB标签的位置。本申请实施例中,至少固定设置三个UWB基站。第一UWB标签和该三个UWB基站通信,就能够确定出一个唯一位置。请参照图4,位于点D的第一UWB标签与点A、点B和点C的UWB基站通信,使得遥控器确定出AD、BD、CD的距离,进而确定出第一UWB标签的唯一位置,即点D。
之后,遥控器根据三角形ABD、三角形ACD或三角形BCD中的任意一个三角形就能够计算出点D的位置坐标,即第二位置坐标。图中x2是第二位置坐标中的横坐标,y2是第二位置坐标中的纵坐标。
同理,遥控器根据三角形ABD就能够计算出点E的位置坐标,即第三位置坐标。图中x3是第三位置坐标中的横坐标,y3是第三位置坐标中的纵坐标。
302、根据所述第二位置坐标和所述第三位置坐标确定所述激光在所述UWB基站坐标系下的方向。
请参照图4,DE方向,即图中粗黑虚线箭头所示的方向为激光的方向。计算出点D、点E在UWB坐标系中的位置坐标后,遥控器就能够确定出DE的方向。该方向可用角度β表示,即∠FEG。
303、根据所述第二位置坐标或所述第三位置坐标和所述方向,确定所述第一位置坐标。
由于第一UWB标签和第二UWB标签的位置较近,第二位置坐标和第三位置坐标之间的距离很小,即点C和点D之间的距离很小。因此,遥控器在UWB基站下的位置坐标可以是第二位置坐标也可以是第三位置坐标。
以根据第二位置坐标和方向确定第一位置坐标为例,激光与地面的交点如图中点E所示。遥控器根据三角形DEF就能够计算出点E的位置坐标,即第一位置坐标。图中x1是第一位置坐标中的横坐标,y1是第一位置坐标中的纵坐标。
另外,当UWB基站的数量超过3个时,计算出的第一位置坐标更准确。
采用该种方案,遥控器通过UWB标签和UWB基站之间的通信确定出第一位置坐标,准确率高、速度快。
可选的,上述实施例中,第一位置坐标是一个真实环境中某个点的位置坐标。自移动机器人根据第一位置坐标确定虚拟墙时,以所述第一位置坐标为中心点,确定包含所述第一位置坐标的区域,将所述区域的边界作为所述虚拟墙。
例如,自移动机器人以第一位置坐标为中心点,预设长度为半径画一个圆,将该圆的边界作为虚拟墙。再如,自移动机器人以第一位置坐标为中心点,预设长度为边长作一个正方形,将正方形的边界作为虚拟墙。
当自移动机器人为扫地机器人时,实际场景中,用户不小心将牛奶、水等撒在地上形成一片脏污区域。为了使得扫地机器人清扫该区域,用户点击遥控器上的虚拟墙创建按钮并对准脏污区域,使得激光和脏污区域相交于一点。遥控器计算该交点在UWB坐标系下的第一位置坐标并发送给自移动机器人。自移动机器人以第一位置坐标为中心点,作一个圆、正方形等区域从而得到虚拟墙,虚拟墙围成的区域至少包含脏污区域。之后,自移动机器人对该区域进行强扫等。
另外,当自移动机器人为扫地机器人时,实际场景中,小孩的玩具,如磁力珠、磁力棒等放置在客厅某个位置,为了防止扫地机器人清扫该区域将玩具当成垃圾,用户点击遥控器上的虚拟墙创建按钮并对准玩具区域,使得激光和玩具区域相交于一点。遥控器计算该交点在UWB坐标系下的第一位置坐标并发送给扫地机器人。扫地机器人根据第一位置坐标确定扫地机器人的工作禁区。
当自移动机器人为割草机器人时,实际场景中,待割草的区域内用户种植了一棵小树苗。为了防止割草机器人将小树苗割掉,用户点击遥控器上的虚拟墙创建按钮并对准小树苗的根部,使得激光和小树苗的根部区域相较于一点。遥控器计算该交点在UWB坐标系下的第一位置坐标并发送给自移动机器人。自移动机器人以第一位置坐标为中心点,作一个圆、正方形等区域从而得到虚拟墙,虚拟墙围成的区域至少小树苗所在的区域。之后,自移动机器人割草过程中绕开该区域。
用户可对遥控器进行操作,以调整圆的半径、正常的边长等。
采用该种方案,通过遥控器发射的激光可以方便的对小的区域进行精确的虚拟墙划定,虚拟墙的精度高、划定过程简单、速度快,能够控制自移动机器人快速做出响应。
可选的,上述实施例中,当工作区域或工作禁区面积较大时,用户拿着遥控器并不断的调整遥控器的位姿,使得激光和地面的交点不断的发生变化从而得到一条移动轨迹。这种情况下,遥控器确定移动轨迹上每个点在UWB基站坐标系下的第一位置坐标,并将移动轨迹上每个点的第一位置坐标发送给自移动机器人。
示例性的,用户在原地不动,但是不断的调整手的姿态,调整过程中,虽然遥控器在UWB基站坐标系下的位置未发生变化,但是遥控器发射的激光的方向不断变化从而形成移动轨迹。再如,用户拿着遥控器行走,行走过程中遥控器在UWB基站坐标系下的位置发生变化,同时,遥控器发射的激光的方向不断变化从而形成移动轨迹。
图5是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法中确定虚拟墙的流程图。本实施例包括:
501、自移动机器人接收第一指示信息,第一指示信息指示移动轨迹上每个点的第一位置坐标。
502、自移动机器人确定移动轨迹是否形成闭合区域,若移动轨迹未形成闭合区域,则执行步骤503;若移动轨迹形成闭合区域,则执行步骤506。
503、自移动机器人确定移动轨迹的两个端点之间的距离是否小于预设距离,若移动轨迹的两个端点之间的距离是否小于预设距离,则执行步骤504;若移动轨迹的两个端点之间的距离大于或等于预设距离,则执行步骤505。
504、连通所述移动轨迹的两个端点得到闭合区域,根据所述闭合区域确定虚拟墙。
示例性的,若用户拿着遥控器划定的区域不是一个闭合区域时,自移动机器人自动连接移动轨迹的起点和终点,计算连接线段的长度。如果该长度小于预设距离,预设距离例如为1米,则自移动机器人连通所述移动轨迹的两个端点得到闭合区域,根据所述闭合区域确定虚拟墙。若连接线段的长度大于或等于预设距离,则自移动机器人认为本次设定虚拟墙失败。
505、自移动机器人确定本次虚拟墙设定失败。
506、根据所述闭合区域确定虚拟墙。
采用该种方案,实现利用遥控器灵活划定虚拟墙的目的。
可选的,上述实施例中,上述步骤504和步骤506中,自移动机器人根据闭合区域确定虚拟墙。一种方式中,自移动机器人直接将闭合区域的边界作为虚拟墙。另一种方式中,自移动机器人确定闭合区域的面积。当面积大于或等于预设面积时,自移动机器人将闭合区域的边界作为虚拟墙。当面积小于预设面积时,自移动机器人确定闭合区域的中心点,之后,自移动机器人确定包含所述中心点的区域,将包含所述中心点的区域的边界作为所述虚拟墙,包含所述中心点的区域大于所述闭合区域。例如,自移动机器人以预设长度为半径等作圆,将圆周作为虚拟墙。
另外,当面积小于预设面积时,自移动机器人还可以确定闭合区域内所有点的位置坐标均值,将均值作为中心点作圆或正方形等。
采用该种方案,用户能够灵活的利用遥控器对面积较大区域设定虚拟墙或对面积较小区域设定虚拟墙。
可选的,上述实施例中,自移动机器人确定出虚拟墙后,一种方式中,自移动机器人在虚拟墙围成的区域内执行预设的目标操作。另一种方式中,自移动机器人确定出虚拟墙后,向所述遥控器发送反馈信息,所述反馈信息用于指示所述自移动机器人已成功建立虚拟墙。之后,用户按压遥控器上的物理按键,触发遥控器向自移动机器人发送控制指令,该控制指令用于指示所述自移动机器人在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。例如,用户按压的物理按钮代表“强扫”,则自移动机器人在虚拟墙形成的区域内强扫。再如,用户按压的物理按钮代表“工作禁区”,则自移动机器人在虚拟墙形成的区域外工作,不穿越虚拟墙。
采用该种方案,实现自移动机器人在虚拟墙形成的区域内执行特定操作的目的,灵活度高、简单快捷。
可选的,上述实施例中,利用遥控器划定的虚拟墙可以是一次性的,机器人在虚拟墙形成的区域内执行完强扫、强拖等目标任务后,直接清除虚拟墙。或者,自移动机器人根据第一位置坐标确定虚拟墙之后,还向终端设备发送用于指示该虚拟墙的第二指示信息。终端设备接收到第二指示信息后显示该虚拟墙的同时,显示取消、保留等按钮。用户点击取消,则该虚拟墙是临时设定的、一次性虚拟墙,自移动机器人在虚拟墙区域内执行完目标操作后直接删除虚拟墙。自移动机器人下一次会对所有工作区域执行清扫等操作,不受虚拟墙的限制。
若用户点击保留按钮,则该虚拟墙为长期存在的虚拟墙。自移动机器人在虚拟墙区域内执行完目标操作后继续保留该虚拟墙,下一次到达虚拟墙区域后,重新执行目标操作。该目标操作和虚拟墙区域以外的操作不同。
采用该种方案,可根据需将虚拟墙设置为临时虚拟墙或长期虚拟墙,过程简单、灵活程度高。
可选的,上述实施例中,除了利用遥控器划定虚拟墙外,还可以引导自移动机器人行进。例如,用户拿着遥控器,利用遥控器在地上划线形成一条移动轨迹。该移动轨迹的起点可以是自移动机器人的当前位置,也可以是其他位置。当移动轨迹是自移动机器人的当前位置时,自移动机器人确定出移动轨迹后,沿着移动轨迹行进。当移动轨迹的起点不是自移动机器人的当前位置时,自移动机器人行进至移动轨迹的起点,自起点开始沿着移动轨迹移动。
以自移动机器人为扫地机器人为例,扫地机器人和用户期望清扫的房间的距离较远,若扫地机器人自行避障等到达房间,则速度较慢。为了使得扫地机器人快速到达房间,用户拿着遥控器对准扫地机器人,调整遥控器的位姿使得遥控器发出的激光与地面的交点形成一条移动轨迹,该移动轨迹上具有障碍物最少、路面平整、距离较短等特征。自移动机器人沿着该移动轨迹能够快速到达用户期望清扫的房间。
采用该种方案,实现快速引导自移动机器人的目的。
通常情况下,自移动机器人在陌生的环境中,会基于即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)等技术构建环境地图,该环境地图包含多个分区。当用户想要自移动机器人在该些分区中的目标分区执行目标操作或将该目标分区作为工作禁区时,用户向自移动机器人发出语音指令。自移动机器人识别该语音指令并确定出目标分区。然而,当用户正在通话或用户不想发出语音时,则无法向自移动机器人指示目标分区。
本申请实施例中,当用户想要向自移动机器人指示目标分区时,拿着遥控器对准目标分区,遥控器发射的激光和目标分区相交于一点。遥控器将该交点在UWB基站坐标系下的第一位置坐标发送给自移动机器人。自移动机器确定第一位置坐标在环境地图中所在的目标分区。之后,在目标分区内执行目标操作。
图6是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法中利用遥控器指定目标分区的示意图。请参照图6,自移动机器人建立的环境地图包括多个分区,如书房、卫生间、婴儿室、卧室1、卧室2、厨房、客厅等。用户在点a拿着遥控器对准卧室2,遥控器发射的激光打在卧室2的地面上得到一个交点,如图中点b所示。自移动机器人确定出点b位于卧室2。当卧室2是工作区域时,自移动机器人行进至卧室2并在卧室2内执行目标操作。当卧室2是工作禁区时,自移动机器人工作过程中绕开卧室2。
图7是本申请实施例提供的自移动机器人控制方法的另一个流程图。本实施例包括:
701、遥控器识别虚拟墙创建指令。
示例性的,当用户想要利用遥控器划定虚拟墙时,按压遥控器上的虚拟墙设定按钮,触发遥控器创建虚拟墙。
702、遥控器向自移动机器人发送虚拟墙创建指令。
遥控器接收到虚拟墙创建指令后,向自移动机器人发送该指令。
703、自移动机器人向遥控器回复确认信号。
704、遥控器确定激光与地面的交点在UWB基站坐标系下的第一位置坐标。
遥控器接收到确认信号后,利用激光传感器发射的激光在地面上画线、画点、画封闭区域等,确定出激光与地面的交点的第一位置坐标并发送给自移动机器人。
705、遥控器向自移动机器人发送用于指示第一位置坐标的第一指示信息。
706、自移动机器人根据第一位置坐标确定虚拟墙。
707、自移动机器人向遥控器发送反馈信息。
自移动机器人根据第一位置坐标确定出虚拟墙后,通过语音播报方式、发送确认接收的信号给遥控器。
708、遥控器向用户显示成功设定虚拟墙的信号。
示例性的,遥控器接收到反馈信息后,通过信号灯显示特定颜色、显示屏显示“成功”字样等方式,告知用户已经成功建立虚拟墙。
用户确定成功设定虚拟墙后,可以继续通过遥控器操作自移动机器人或者通过语音方式操作自移动机器人。例如,用户按压遥控器上的“强扫”物理按钮,指示自移动机器人在虚拟墙区域进行强扫。再如,用户对自移动机器人说:“将虚拟墙围成的区域设定为工作禁区”。自移动机器人接收到该语音指令后,将虚拟墙划定的区域设定为工作禁区。
下述为本申请装置实施例,可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请方法实施例。
图8为本申请实施例提供的一种自移动机器人控制装置的示意图。该自移动机器人控制装置800设置在遥控器上,该自移动机器人控制装置800包括:接收模块81、处理模块82和发送模块83。
接收模块81,用于接收虚拟墙创建指令;
处理模块82,用于响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标;
发送模块83,用于向自移动机器人发送用于指示所述第一位置坐标的第一指示信息,以使得所述机器人根据所述第一位置坐标确定虚拟墙。
一种可行的设计中,所述处理模块82,用于响应于所述虚拟墙创建指令,确定移动轨迹上每个点在所述UWB基站坐标系下的第一位置坐标,所述移动轨迹是所述遥控器位姿变化过程中所述激光与地面的交点形成的轨迹。
一种可行的设计中,所述处理模块82,用于响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器上的第一UWB标签在所述UWB基站坐标系下的第二位置坐标,以及所述遥控器上的第二UWB标签在所述UWB基站坐标系下的第三位置坐标;根据所述第二位置坐标和所述第三位置坐标确定所述激光在所述UWB基站坐标系下的方向;根据所述第二位置坐标或所述第三位置坐标和所述方向,确定所述第一位置坐标。
一种可行的设计中,所述接收模块81,在所述发送模块83向自移动机器人发送用于指示所述位置坐标的第一指示信息之后,还用于接收来自所述自移动机器人的反馈信息,所述反馈信息用于指示所述自移动机器人已成功建立虚拟墙;
所述发送模块83,还用于向所述自移动机器人发送控制指令,所述控制指令用于指示所述自移动机器人在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
本申请实施例提供的自移动机器人控制装置,可以执行上述实施例中遥控器的动作,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
图9为本申请实施例提供的一种自移动机器人控制装置的示意图。该自移动机器人控制装置900设置在自移动机器人上,该自移动机器人控制装置900包括:收发模块91、处理模块92。
收发模块91,用于接收来自遥控器的、用于指示第一位置坐标的第一指示信息,所述第一位置坐标是所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的位置坐标;
处理模块92,用于根据所述第一位置坐标确定虚拟墙,在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
一种可行的设计中,所述处理模块92根据所述第一位置坐标确定虚拟墙时,用于以所述第一位置坐标为中心点,确定包含所述第一位置坐标的区域,将所述区域的边界作为所述虚拟墙。
一种可行的设计中,所述处理模块92根据所述第一位置坐标确定虚拟墙时,用于确定移动轨迹是否形成闭合区域,所述移动轨迹是所述遥控器位姿变化过程中所述激光与地面的交点形成的轨迹;当所述移动轨迹未形成闭合区域时,确定所述移动轨迹的两个端点之间的距离是否小于预设距离;当所述距离小于预设距离时,连通所述移动轨迹的两个端点得到闭合区域,根据所述闭合区域确定虚拟墙。
一种可行的设计中,当所述距离小于预设距离时,所述处理模块92连通所述移动轨迹的两个端点得到闭合区域,根据所述闭合区域确定虚拟墙时,用于当所述距离大于或等于预设距离时,确定所述闭合区域的面积;当所述面积大于或等于预设面积时,确定所述虚拟墙为所述闭合区域的边界;当所述面积小于预设面积时,确定所述闭合区域的中心点;确定包含所述中心点的区域,将包含所述中心点的区域的边界作为所述虚拟墙,包含所述中心点的区域大于所述闭合区域。
一种可行的设计中,所述处理模块92,还用于行进至所述移动轨迹的起点,从所述起点开始沿着所述移动轨迹移动。
一种可行的设计中,所述处理模块92在所述接收模块接收来自遥控器的、用于指示第一位置坐标的第一指示信息之后,还用于确定所述第一位置坐标在环境地图中所在的目标分区,所述环境地图包含多个分区,在所述目标分区内执行目标操作。
一种可行的设计中,所述收发模块91,在所述处理模块92在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作之前,还用于向所述遥控器发送反馈信息,所述反馈信息用于指示所述自移动机器人已成功建立虚拟墙;接收来自所述遥控器的控制指令,所述控制指令用于指示所述自移动机器人在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
一种可行的设计中,所述处理模块92在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作之后,还用于清除所述虚拟墙。
一种可行的设计中,所述收发模块91,在所述处理模块92根据所述第一位置坐标确定虚拟墙之后,还用于向终端设备发送用于指示所述虚拟墙的第二指示信息,以使得用户根据所述终端设备的显示确定是否删除所述虚拟墙。
本申请实施例提供的自移动机器人控制装置,可以执行上述实施例中自移动机器人的动作,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
图10为本申请实施例提供的一种电子设备的示意图。该电子设备1000例如为遥控器或自移动机器人上,如图10所示,该电子设备1000包括:
处理器101和存储器102;
所述存储器102存储计算机指令;
所述处理器101执行所述存储器102存储的计算机指令,使得所述处理器101执行如上遥控器实现的自移动机器人控制方法;或者,使得所述处理器101执行如上自移动机器人实现的自移动机器人控制方法。
处理器101的具体实现过程可参见上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
可选地,该遥控器100还包括通信部件103。其中,处理器101、存储器102以及通信部件103可以通过总线104连接。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时用于实现如上遥控器或自移动机器人实施的自移动机器人控制方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包含计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上遥控器或自移动机器人实施的自移动机器人控制方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (17)
1.一种自移动机器人控制方法,其特征在于,应用于自移动机器人的遥控器,所述方法包括:
接收虚拟墙创建指令;
响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标;
向自移动机器人发送用于指示所述第一位置坐标的第一指示信息,以使得所述机器人根据所述第一位置坐标确定虚拟墙。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标,包括:
响应于所述虚拟墙创建指令,确定移动轨迹上每个点在所述UWB基站坐标系下的第一位置坐标,所述移动轨迹是所述遥控器位姿变化过程中所述激光与地面的交点形成的轨迹。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标,包括:
响应于所述虚拟墙创建指令,确定所述遥控器上的第一UWB标签在所述UWB基站坐标系下的第二位置坐标,以及所述遥控器上的第二UWB标签在所述UWB基站坐标系下的第三位置坐标;
根据所述第二位置坐标和所述第三位置坐标确定所述激光在所述UWB基站坐标系下的方向;
根据所述第二位置坐标或所述第三位置坐标和所述方向,确定所述第一位置坐标。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述向自移动机器人发送用于指示所述位置坐标的第一指示信息之后,还包括:
接收来自所述自移动机器人的反馈信息,所述反馈信息用于指示所述自移动机器人已成功建立虚拟墙;
向所述自移动机器人发送控制指令,所述控制指令用于指示所述自移动机器人在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
5.一种自移动机器人控制方法,其特征在于,应用于自移动机器人,所述方法包括:
接收来自遥控器的、用于指示第一位置坐标的第一指示信息,所述第一位置坐标是所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的位置坐标;
根据所述第一位置坐标确定虚拟墙;
在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一位置坐标确定虚拟墙,包括:
以所述第一位置坐标为中心点,确定包含所述第一位置坐标的区域,将所述区域的边界作为所述虚拟墙。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一位置坐标确定虚拟墙,包括:
确定移动轨迹是否形成闭合区域,所述移动轨迹是所述遥控器位姿变化过程中所述激光与地面的交点形成的轨迹;
当所述移动轨迹未形成闭合区域时,确定所述移动轨迹的两个端点之间的距离是否小于预设距离;
当所述距离小于预设距离时,连通所述移动轨迹的两个端点得到闭合区域,根据所述闭合区域确定虚拟墙。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述当所述距离小于预设距离时,连通所述移动轨迹的两个端点得到闭合区域,根据所述闭合区域确定虚拟墙,包括:
当所述距离大于或等于预设距离时,确定所述闭合区域的面积;
当所述面积大于或等于预设面积时,确定所述虚拟墙为所述闭合区域的边界;
当所述面积小于预设面积时,确定所述闭合区域的中心点;
确定包含所述中心点的区域,将包含所述中心点的区域的边界作为所述虚拟墙,包含所述中心点的区域大于所述闭合区域。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
行进至所述移动轨迹的起点;
从所述起点开始沿着所述移动轨迹移动。
10.根据权利要求5-9任一项所述的方法,其特征在于,所述接收来自遥控器的、用于指示第一位置坐标的第一指示信息之后,还包括:
确定所述第一位置坐标在环境地图中所在的目标分区,所述环境地图包含多个分区;
在所述目标分区内执行目标操作。
11.根据权利要求5-9任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作之前,还包括:
向所述遥控器发送反馈信息,所述反馈信息用于指示所述自移动机器人已成功建立虚拟墙;
接收来自所述遥控器的控制指令,所述控制指令用于指示所述自移动机器人在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
12.根据权利要求5-9任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作之后,还包括:
清除所述虚拟墙。
13.根据权利要求5-9任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一位置坐标确定虚拟墙之后,还包括:
向终端设备发送用于指示所述虚拟墙的第二指示信息,以使得用户根据所述终端设备的显示确定是否删除所述虚拟墙。
14.一种自移动机器人控制装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收虚拟墙创建指令;
处理模块,用于响应于所述虚拟墙创建指令,确定遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的第一位置坐标;
发送模块,用于向自移动机器人发送用于指示所述第一位置坐标的第一指示信息,以使得所述机器人根据所述第一位置坐标确定虚拟墙。
15.一种自移动机器人控制装置,其特征在于,包括:
收发模块,用于接收来自遥控器的、用于指示第一位置坐标的第一指示信息,所述第一位置坐标是所述遥控器发射的激光与地面的交点在超带宽UWB基站坐标系下的位置坐标;
处理模块,用于根据所述第一位置坐标确定虚拟墙,在所述虚拟墙形成的区域内执行目标操作。
16.一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时使得所述处理器实现如权利要求1至13任一所述的方法。
17.一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时实现如权利要求1至13任一所述的方法。
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