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CN107536565A - 自移动清洁机器人及其控制方法 - Google Patents

自移动清洁机器人及其控制方法 Download PDF

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CN107536565A
CN107536565A CN201711002781.8A CN201711002781A CN107536565A CN 107536565 A CN107536565 A CN 107536565A CN 201711002781 A CN201711002781 A CN 201711002781A CN 107536565 A CN107536565 A CN 107536565A
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CN
China
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clean robot
fuselage
mobile
mobile clean
distance
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CN201711002781.8A
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English (en)
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陈海初
蔡胜祥
陈振兵
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HUNAN GRAND-PRO ROBOT TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
HUNAN GRAND-PRO ROBOT TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种自移动清洁机器人及其控制方法,所述方法包括:实时检测自移动清洁机器人机身左右两侧障碍物分别至机身的距离s1、s2;根据所述s1与s2之和判断所述自移动清洁机器人进入狭窄空间后,控制所述自移动清洁机器人执行后退操作。应用本发明可以更好地解决自移动清洁机器人困于角落狭窄空间的情况,使得自移动清洁机器人可以更智能和有效地完成清洁工作。

Description

自移动清洁机器人及其控制方法
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,特别是指一种自移动清洁机器人及其控制方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高,自移动机器人已经越来越多地进入到居民家庭。这种自移动机器人通常通过机体内的驱动单元驱动设置于底部的行走轮,并在行走过程中进行待清洁表面的清洁工作。不仅如此,一般而言,目前的自移动机器人都具有自动避障或防止从高处坠落的功能,其中有不少在电能耗尽前还能够自主寻找充电器充电。
然而,在实际应用中本发明的发明人发现,现有自移动清洁机器人,虽然智能程度非常高,但在实际使用过程中,仍然存在一些问题,比如,自移动清洁机器人经常会困在某个角落的狭窄空间里出不来,直到电量耗尽。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种自移动清洁机器人及其控制方法,更好地解决自移动清洁机器人困于角落狭窄空间的情况,使得自移动清洁机器人可以更智能和有效地完成清洁工作。
基于上述目的本发明提供一种自移动清洁机器人的控制方法,包括:
实时检测自移动清洁机器人机身左右两侧障碍物分别至机身的距离s1、s2;
根据所述s1与s2之和判断所述自移动清洁机器人进入狭窄空间后,控制所述自移动清洁机器人执行后退操作。
其中,所述根据所述s1与s2之和判断所述自移动清洁机器人进入狭窄空间,具体为:
在判断出s1与s2之和小于设定阈值的情况出现后,进而监测所述情况延续的时间;
在监测到所述情况延续的时间大于设定时间段后,确定所述自移动清洁机器人进入狭窄空间。
进一步,在所述判断出s1与s2之和小于设定阈值的情况出现后,还包括:
若监测到所述情况延续的时间小于设定时间段,则使得所述自移动清洁机器人继续执行前进操作。
本发明还提供一种自移动清洁机器人,包括:机身,以及用以驱动所述机身行走的行走单元,还包括:
检测单元,用于实时检测自移动清洁机器人机身左右两侧的障碍物分别至机身的距离s1、s2;
控制单元,用于根据所述s1与s2之和判断所述自移动清洁机器人进入狭窄空间后,控制所述行走单元执行后退操作。
其中,所述控制单元具体用于在判断出s1与s2之和小于设定阈值的情况出现后,进而监测所述情况延续的时间;在监测到所述情况延续的时间大于设定时间段后,确定所述自移动清洁机器人进入狭窄空间,控制所述行走单元执行后退操作。
进一步,所述控制单元还用于若监测到所述情况延续的时间小于设定时间段,则控制所述行走单元继续执行前进操作。
本发明实施例的技术方案中,实时检测机身左右两侧的障碍物分别至机身的距离s1、s2。根据距离s1与s2之和判定出自移动清洁机器人进入到狭窄空间后,控制自移动清洁机器人执行后退操作,从而避免在狭窄空间中因无法执行转弯操作而受困。采用简单的测距原理,有效地解决本发明提出的问题,实现了本发明的目的。
而且,还鉴于自移动清洁机器人的左、右测距传感器测量的自移动清洁机器人与左右两边障碍物的距离s1,s2大部分数据不会相同,本发明技术方案中,是将s1、s2之和与设定阈值s比较大小,这样大大提高了判断的准确性。
进一步,本发明的技术方案中,监测s1、s2之和大于设定阈值s的情况所延续的时间,并通过比较监测的延续时间与设定时间段t,有效地判断出是通过窄门还是进入狭窄区域,也减少了错误判断的发生。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种自移动清洁机器人的具体控制方法流程图;
图2为本发明实施例提供的一种自移动清洁机器人的电路框图;
图3a、3b为本发明实施例提供的一种自移动清洁机器人的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。
本发明的发明人对自移动清洁机器人的使用情况进行分析,发现自移动清洁机器人困于某个角落,通常是因为机器人行进控制方法上有问题:机器人遇到障碍物后,通常会尝试进行转弯操作,但是在一些狭小的空间中,机器人的转弯操作反而会造成将其困在里面的情况。
为解决上述问题,本发明的发明人考虑到,本发明的技术方案中可以在自移动清洁机器人机身左右两侧设置测距传感器,用以实时检测机身左右两侧的障碍物分别至机身的距离s1、s2。根据距离s1与s2之和判定出自移动清洁机器人进入到狭窄空间后,控制自移动清洁机器人执行后退操作,从而避免在狭窄空间中因无法执行转弯操作而受困。
更进一步,本发明的发明人考虑到,自移动清洁机器人进出窄门时,也会出现距离s1、s2之和小于设定阈值的情况;为避免自移动清洁机器人经过窄门时误执行后退操作,本发明的技术方案中,还监测s1与s2之和小于设定阈值的情况所延续的时间;若延续时间短,比如小于设定时间段,则判定自移动清洁机器人是经过窄门的情况,控制自移动清洁机器人继续执行前进操作;若延续时间长,比如大于设定时间段,则判定自移动清洁机器人进入狭窄空间,则控制自移动清洁机器人执行后退操作,避免在狭窄空间中受困,使得自移动清洁机器人可以更智能和有效地完成清洁工作。
下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。
本发明实施例提供的一种自移动清洁机器人的具体控制方法中,自移动清洁机器人周期性执行如图1所示流程图中的各步骤,比如,每隔0.1s执行如图1所示流程图中的各步骤。图1所示流程的步骤如下:
步骤S101:检测自移动清洁机器人机身左右两侧障碍物分别至机身的距离s1、s2。
步骤S102:判断s1与s2之和是否小于设定阈值;若是,判定进入“疑似狭窄空间”后,执行步骤S103;否则,执行步骤S110。
比如,自移动清洁机器人机身宽度为330mm,本领域技术人员可以设置200mm为设定阈值s;当断s1与s2之和小于200mm时,判定进入“疑似狭窄空间”,执行步骤S103;否则,执行步骤S110。
步骤S103:进一步判定进入“疑似狭窄空间”状态所延续的时间是否大于设定时间段;若是,则判定进入“狭窄空间”,执行步骤S104;否则,判定自移动清洁机器人是经过窄门,执行步骤S105。
比如,自移动清洁机器人运行速度为0.65m/s,本领域技术人员可以根据实际情况设置750ms为设定时间段t;当判断进入“疑似狭窄空间”状态所延续的时间大于750ms,则判定进入“狭窄空间”,执行步骤S104;否则,判定自移动清洁机器人是经过窄门,执行步骤S105。
步骤S104:控制所述自移动清洁机器人执行后退操作。
步骤S105:使得所述自移动清洁机器人继续执行前进操作。
步骤S110:继续保持所述自移动清洁机器人当前的行进状态。
基于上述方法,本发明实施例提供的一种自移动清洁机器人,电路框图如图2所示,包括:清洁单元201、行走单元202、动力单元203、检测单元204,和控制单元205。
其中,动力单元203包括提供能量的电池,以及充电装置,可以为各单元提供电能。
如图3a、3b所示的自移动清洁机器人的结构图,设置于自移动清洁机器人机身200上的清洁单元201包括扫刷207、滚刷208、尘盒209,以及用以产生吸力的风扇。一般风扇设置在尘盒209内部。
行走单元202包括驱动轮210和平衡轮211。为了转向灵活,驱动轮设有两个;平衡轮为万向轮。
清洁单元201和行走单元202均与控制单元205电连接,控制单元205可以向清洁单元201或行走单元202发送控制指令,控制清洁单元201或行走单元202的操作。
控制单元205还与检测单元204电连接,控制单元205接收检测单元204发送的数据,并根据接收的数据向清洁单元201或行走单元202发送控制指令。
其中,检测单元204用于实时检测自移动清洁机器人机身左右两侧的障碍物分别至机身的距离s1、s2;其中可以包括:距离确定子单元和设置于所述机身左右两侧的测距传感器213。
距离确定子单元用于根据设置于所述机身左右两侧的测距传感器213发送的信号,确定所述s1与s2。
较佳地,设置于所述机身一侧的测距传感器为多个;也就是说,设置于自移动清洁机器人机身左侧的测距传感器213可以是多个,设置于自移动清洁机器人机身右侧的测距传感器213也可以是多个。
对应于一侧设置多个测距传感器213的情况,距离确定子单元可以根据如下方法确定障碍物至机身一侧的距离:根据设置于该侧机身的多个测距传感器发送的信号,分别确定各测距传感器发送的信号所对应的距离值;将其中最小距离值确定为障碍物至该侧机身的距离;或者,距离确定子单元将各距离值的平均值确定为障碍物至该侧机身的距离。
比如,距离确定子单元根据设置于左侧机身的多个测距传感器发送的信号,分别确定各测距传感器发送的信号所对应的距离值;将其中最小距离值确定为障碍物至左侧机身的距离;或者,距离确定子单元将各距离值的平均值确定为障碍物至左侧机身的距离。
设置于机身两侧的测距传感器可以是红外线测距传感器、超声波测距传感器、激光测距传感器中的一种或多种组合。
进一步,检测单元204还可以包括其它传感器,比如:跌落传感器212,碰撞传感器,重力感应传感器,陀螺仪等,还可以包括电池电量检测,灰尘浓度检测,障碍物检测,自动回充信号检测等检测装置。
控制单元用于根据检测单元204确定的s1与s2,计算s1与s2之和;进而根据所述s1与s2之和判断出所述自移动清洁机器人进入狭窄空间后,控制所述行走单元执行后退操作。
控制单元具体用于在判断出s1与s2之和小于设定阈值的情况出现后,进而监测所述情况延续的时间;在监测到所述情况延续的时间大于设定时间段后,确定所述自移动清洁机器人进入狭窄空间,控制所述行走单元执行后退操作。
进一步,控制单元还用于若监测到所述情况延续的时间小于设定时间段,则控制所述行走单元继续执行前进操作。
本发明实施例的技术方案中,实时检测机身左右两侧的障碍物分别至机身的距离s1、s2。根据距离s1与s2之和判定出自移动清洁机器人进入到狭窄空间后,控制自移动清洁机器人执行后退操作,从而避免在狭窄空间中因无法执行转弯操作而受困。采用简单的测距原理,有效地解决本发明提出的问题,实现了本发明的目的。
而且,还鉴于自移动清洁机器人的左、右测距传感器测量的自移动清洁机器人与左右两边障碍物的距离s1,s2大部分数据不会相同,本发明技术方案中,是将s1、s2之和与设定阈值s比较大小,这样大大提高了判断的准确性。
进一步,本发明的技术方案中,监测s1、s2之和大于设定阈值s的情况所延续的时间,并通过比较监测的延续时间与设定时间段t,有效地判断出是通过窄门还是进入狭窄区域,也减少了错误判断的发生。
本技术领域技术人员可以理解,本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造,或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序,这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如,计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中,所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory,只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory,可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是,可读介质包括由设备(例如,计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本技术领域技术人员可以理解,可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解,可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现,从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解,本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自移动清洁机器人的控制方法,包括:
实时检测自移动清洁机器人机身左右两侧障碍物分别至机身的距离s1、s2;
根据所述s1与s2之和判断所述自移动清洁机器人进入狭窄空间后,控制所述自移动清洁机器人执行后退操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述s1与s2之和判断所述自移动清洁机器人进入狭窄空间,具体为:
在判断出s1与s2之和小于设定阈值的情况出现后,进而监测所述情况延续的时间;
在监测到所述情况延续的时间大于设定时间段后,确定所述自移动清洁机器人进入狭窄空间。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述判断出s1与s2之和小于设定阈值的情况出现后,还包括:
若监测到所述情况延续的时间小于设定时间段,则使得所述自移动清洁机器人继续执行前进操作。
4.一种自移动清洁机器人,包括:机身,以及用以驱动所述机身行走的行走单元,其特征在于,还包括:
检测单元,用于实时检测自移动清洁机器人机身左右两侧的障碍物分别至机身的距离s1、s2;
控制单元,用于根据所述s1与s2之和判断所述自移动清洁机器人进入狭窄空间后,控制所述行走单元执行后退操作。
5.根据权利要求4所述的机器人,其特征在于,
所述控制单元具体用于在判断出s1与s2之和小于设定阈值的情况出现后,进而监测所述情况延续的时间;在监测到所述情况延续的时间大于设定时间段后,确定所述自移动清洁机器人进入狭窄空间,控制所述行走单元执行后退操作。
6.根据权利要求5所述的机器人,其特征在于,
所述控制单元还用于若监测到所述情况延续的时间小于设定时间段,则控制所述行走单元继续执行前进操作。
7.根据权利要求4-6任一所述的机器人,其特征在于,所述检测单元包括:
设置于所述机身左右两侧的测距传感器;
距离确定子单元,用于根据所述测距传感器发送的信号,确定所述s1与s2。
8.根据权利要求7所述的机器人,其特征在于,设置于所述机身一侧的测距传感器为多个。
9.根据权利要求8所述的机器人,其特征在于,
所述距离确定子单元具体用于根据如下方法确定障碍物至机身一侧的距离:根据设置于该侧机身的多个测距传感器发送的信号,分别确定各测距传感器发送的信号所对应的距离值;将其中最小距离值确定为障碍物至该侧机身的距离。
10.根据权利要求7-9任一所述的机器人,其特征在于,所述测距传感器为:红外线测距传感器、超声波测距传感器、激光测距传感器。
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