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清洁设备的控制方法、装置、设备及存储介质

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40



技术领域

本申请涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种清洁设备的控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着人们智能化生活需求的提高,扫地机器人、拖地机器人、扫拖机器人等清洁设备已被广泛使用。

在实际应用中,清洁机器人经常需要沿着某一较大型障碍物(如,墙面)进行清洁。为了减少上述清洁过程中清洁机器人与障碍物的碰撞,通常采用沿墙传感器或触碰感应器等具有感应障碍物面的感应器,对该障碍物的表面进行检测,来控制清洁设备切合着障碍物的表面运行。在上述清洁过程中,若障碍物的垂直面沿线上存在较小的凸起(如凸起墙,椅子腿)时,清洁机器人会先撞击该凸起,再触发机身保险杠来完成绕行。该撞击后再绕行的方式,对清洁机器人的器件造成了一定的损耗,同时也对障碍物进行了剐蹭。

发明内容

本发明提供一种清洁设备的控制方法、装置、设备及存储介质,以至少解决清洁设备与障碍物的凸起碰撞频繁、清洁设备部件损耗大的问题。本发明的技术方案如下:

根据本发明实施例的第一方面,提供了一种清洁设备的控制方法,清洁设备包括第一传感器和第二传感器,该方法包括:将从第一传感器中获取的多个第一检测点的第一数据和从第二传感器中获取的多个第二检测点的第二数据进行融合,得到融合数据;第一检测点为在预设高度下不同采集角度采集的点;第二检测点为在第一预设角度范围内不同采集高度下采集的点;根据融合数据中不同的目标采集角度和目标采集角度对应的目标检测点,对障碍物所处的垂直面上是否存在凸起进行检测,得到检测结果;根据检测结果,控制清洁设备执行对应的目标操作。

在一种可能的实现方式中,根据融合数据中不同的目标采集角度和目标采集角度对应的目标检测点,对障碍物所处的垂直面上是否存在凸起进行检测,得到检测结果,包括:根据融合数据中清洁设备靠近垂直面一侧的多个目标采集角度,确定第二预设角度范围;确定第二预设角度范围内对应的各个目标检测点中,与目标直线的目标距离在预设距离范围内的目标检测点的目标数量;若目标数量大于或等于数量阈值,将目标数量对应的目标检测点确定为凸起的位置点,以及得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起。

可选的,若目标数量小于数量阈值,得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起。

在另一种可能的实现方式中,目标直线为由多个目标检测点确定的与垂直面平行、直线长度大于预设长度以及与清洁设备行进方向的夹角在第三预设角度范围内的直线。

在另一种可能的实现方式中,确定第二预设角度范围内对应的各个目标检测点中,与目标直线的目标距离在预设距离范围内的目标检测点的目标数量,包括:对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到目标直线;对第二预设角度范围对应的各个目标检测点中,目标直线以外的至少一个目标检测点进行聚合,得到至少一个目标点集;目标点集包括的相邻目标检测点之间的距离小于预设距离;针对任一目标点集,将目标点集的中心点与目标直线的距离,确定为目标距离;以及,将目标距离在预设距离范围内的目标点集包括的目标检测点的数量,确定为目标数量。

在另一种可能的实现方式中,检测结果是按照当前周期内采集的第一数据和第二数据确定的;清洁设备存储有的多个预设点集;预设点集为在当前周期前的一个或多个历史周期内,用于确定的目标直线的目标点集,该方法还包括:在至少一个目标点集中存在任一目标点集与任一预设点集重合的情况下,得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起。

在另一种可能的实现方式中,该方法还包括:对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到的直线为多个或零个时,或者,得到的直线的长度小于或等于预设长度时,或者,得到的直线与清洁设备行进方向的夹角不在第三预设角度范围内时,从第一传感器中重新获取第一数据以及从第二传感器中获取第二数据,以重新确定检测结果。

在另一种可能的实现方式中,根据检测结果,控制清洁设备执行对应的目标操作,包括:在检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起时,根据引起凸起的目标检测点,确定避障轨迹;控制清洁设备按照避障轨迹运行。

在另一种可能的实现方式中,根据引起所述凸起的所述目标检测点,确定避障轨迹;包括:确定引起所述凸起的所述目标点集中,各个所述目标检测点构成的目标形状;以所述目标形状中与所述障碍物所处的垂直面距离最远的点作为圆心,以及,以预设长度为半径,作目标圆;将所述目标圆与所述清洁设备之间的目标切线,作为所述避障轨迹;其中,所述避障轨迹的终止点为所述目标圆与所述目标切线的切点,所述避障轨迹的起始点为所述目标切线与所述清洁设备的切点。

在另一种可能的实现方式中,根据检测结果,控制清洁设备执行对应的目标操作,包括:在检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起时,控制清洁设备继续按照原运行轨迹运行。

在另一种可能的实现方式中,将从第一传感器中获取的第一检测点的第一数据和从第二传感器中获取第二检测点的第二数据进行融合,得到融合数据,包括:基于同一世界坐标系,分别对第一数据和第二数据中,第一检测点和第二检测点的采集角度和位置进行转换,得到目标采集角度和目标采集角度对应的第一目标位置和/或第二目标位置;针对任一目标采集角度,在对应的第一目标位置与清洁设备的中心位置的距离小于或等于对应的第二目标位置与中心位置的距离时,将第一目标位置确定为目标位置;一个目标位置对应指示一个目标检测点;在对应的第一目标位置与中心位置的距离大于对应的第二目标位置与中心位置的距离时,将第二目标位置确定为目标位置。

在另一种可能的实现方式中,从第二传感器中获取的多个第二检测点包括:控制第二传感器对障碍物进行检测,得到与障碍物的垂直面相关的第一图像;从第一图像包括的多个色块中,选取色彩明度大于颜色阈值的色块作为第二检测点;对垂直面中色块对应的位置的检测程度与所述色彩明度的大小正相关。

根据本发明实施例的第二方面,提供了一种清洁设备的控制装置,该清洁设备包括第一传感器和第二传感器,该装置包括:融合单元,被配置为将从第一传感器中获取的多个第一检测点的第一数据和从第二传感器中获取的多个第二检测点的第二数据进行融合,得到融合数据;第一检测点为在预设高度下不同采集角度采集的点;第二检测点为在第一预设角度范围内不同采集高度下采集的点;检测单元,被配置为根据融合数据中不同的目标采集角度和目标采集角度对应的目标检测点,对障碍物所处的垂直面上是否存在凸起进行检测,得到检测结果;控制单元,被配置为根据检测结果,控制清洁设备执行对应的目标操作。

在一种可能的实现方式中,检测单元被具体配置为:根据融合数据中清洁设备靠近所述垂直面一侧的多个目标采集角度,确定第二预设角度范围;确定第二预设角度范围内对应的各个目标检测点中,与目标直线的目标距离在预设距离范围内的目标检测点的目标数量;若目标数量大于或等于数量阈值,将目标数量对应的目标检测点确定为凸起的位置点,以及得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起。

可选的,若目标数量小于数量阈值,得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起。

在另一种可能的实现方式中,目标直线为由多个目标检测点确定的与垂直面平行、直线长度大于预设长度以及与清洁设备行进方向的夹角在第三预设角度范围内的直线。

在另一种可能的实现方式中,检测单元被具体配置为:对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到目标直线;对第二预设角度范围对应的各个目标检测点中,目标直线以外的至少一个目标检测点进行聚合,得到至少一个目标点集;目标点集包括的相邻目标检测点之间的距离小于预设距离;针对任一目标点集,将目标点集的中心点与目标直线的距离,确定为目标距离;以及,将目标距离在预设距离范围内的目标点集包括的目标检测点的数量,确定为目标数量。

在另一种可能的实现方式中,检测结果是按照当前周期内采集的第一数据和第二数据确定的;清洁设备存储有的多个预设点集;预设点集为在当前周期前的一个或多个历史周期内,用于确定的目标直线的目标点集,该装置还被配置为:在至少一个目标点集中存在任一目标点集与任一预设点集重合的情况下,得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起。

在另一种可能的实现方式中,该装置还被配置为:对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到的直线为多个或零个时,或者,得到的直线的长度小于或等于预设长度时,或者,得到的直线与清洁设备行进方向的夹角不在第三预设角度范围内时,从第一传感器中重新获取第一数据以及从第二传感器中获取第二数据,以重新确定检测结果。

在另一种可能的实现方式中,该控制单元被具体配置为:在检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起时,根据引起凸起的目标检测点,确定避障轨迹;控制清洁设备按照避障轨迹运行。

在另一种可能的实现方式中,该控制单元被具体配置为:确定引起所述凸起的所述目标点集中,各个所述目标检测点构成的目标形状;以所述目标形状中与所述障碍物所处的垂直面距离最远的点作为圆心,以及,以预设长度为半径,作目标圆;将所述目标圆与所述清洁设备之间的目标切线,作为所述避障轨迹;其中,所述避障轨迹的终止点为所述目标圆与所述目标切线的切点,所述避障轨迹的起始点为所述目标切线与所述清洁设备的切点。

在另一种可能的实现方式中,该控制单元还被具体配置为:在检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起时,控制清洁设备继续按照原运行轨迹运行。

在另一种可能的实现方式中,该融合单元被具体配置为:基于同一世界坐标系,分别对第一数据和第二数据中,第一检测点和第二检测点的采集角度和位置进行转换,得到目标采集角度和目标采集角度对应的第一目标位置和/或第二目标位置;针对任一目标采集角度,在对应的第一目标位置与清洁设备的中心位置的距离小于或等于对应的第二目标位置与中心位置的距离时,将第一目标位置确定为目标位置;一个目标位置对应指示一个目标检测点;在对应的第一目标位置与中心位置的距离大于对应的第二目标位置与中心位置的距离时,将第二目标位置确定为目标位置。

在另一种可能的实现方式中,该控制单元被具体配置为:控制第二传感器对障碍物进行检测,得到与障碍物的垂直面相关的第一图像;从第一图像包括的多个色块中,选取色彩明度大于颜色阈值的色块作为第二检测点;对垂直面中色块对应的位置的检测程度与所述色彩明度的大小正相关。

根据本发明实施例的第三方面,提供了一种清洁设备,该清洁设备包括第一传感器、第二传感器和控制器;控制器被配置为执行如第一方面及其任一种可能的实现方式的控制方法。

根据本发明实施例的第四方面,提供了一种计算机设备,包括:处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,处理器被配置为执行可执行指令,以实现如第一方面及其任一种可能的实现方式的清洁设备的控制方法。

根据本发明实施例的第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有指令,当计算机可读存储介质中的指令由计算机设备的处理器执行时,使得计算机设备能够执行如第一方面及其任一种可能的实现方式的清洁设备的控制方法。

根据本申请实施例的第六方面,提供一种计算机程序产品,计算机程序产品包括计算机指令,当计算机指令在计算机设备上运行时,使得计算机设备执行上述第一方面及其任一种可能的实现方式的清洁设备的控制方法。

本发明的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:从第一传感器中获取的第一数据和从第二传感器中获取的第二数据进行数据融合,得到融合数据。如此,融合数据中既包括不同采集高度的检测点数据,又包括不同采集角度的检测点数据,保证融合数据的全面性和准确性,避免了采用单一类型传感器采集的数据会遗漏一个或多个维度的数据的缺陷。进一步地,根据精准、全面的融合数据对障碍物所处的垂直面上的凸起进行检测,使得检测障碍物周围环境时检测角度更加全面,以在检测到凸起时执行对应的操作来绕开该凸起,以防止清洁设备与凸起的碰撞。上述通过融合数据能精准地检测到障碍物上是否存在凸起,从而根据检测结果控制清洁设备执行对应的目标操作,以保证清洁设备运行轨迹的合理性和精准性,从而减少清洁设备与障碍物的凸起碰撞频次,以减少清洁设备部件损耗、延长设备的使用寿命。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理,并不构成对本申请的不当限定。

图1是根据一示例性实施例示出的一种控制方法的流程图一;

图2是根据一示例性实施例示出的一种控制方法的流程图二;

图3是根据一示例性实施例示出的一种采集角度的示意图;

图4是根据一示例性实施例示出的一种清洁设备的运行示意图一;

图5是根据一示例性实施例示出的一种清洁设备的运行示意图二;

图6是根据一示例性实施例示出的一种清洁设备的运行示意图三;

图7是根据一示例性实施例示出的一种清洁设备的运行示意图四;

图8是根据一示例性实施例示出的一种清洁设备的控制装置的框图;

图9是根据一示例性实施例示出的一种控制器的示意图。

具体实施方式

为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在对本申请实施例提供的清洁设备的控制方法进行详细介绍之前,先对本申请实施例涉及的应用场景进行简单介绍。

在实际应用中,清洁机器人经常需要沿着某一较大型障碍物(如,墙面)进行清洁。为了减少上述清洁过程中清洁机器人与障碍物的碰撞,通常采用沿墙传感器或触碰感应器等具有感应障碍物面的感应器,对该障碍物的表面进行检测,来控制清洁设备贴合障碍物表面运行。在上述清洁过程中,若障碍物的垂直面沿线上存在较小的凸起(如凸起墙,椅子腿)时,清洁机器人会先撞击该凸起,再触发机身保险杠来完成绕行。该撞击后再绕行的方式,对清洁机器人的器件造成了一定的损耗,同时也对障碍物造成了剐蹭。

针对上述问题,本申请提供了一种清洁设备的控制方法,从第一传感器中获取的第一数据和从第二传感器中获取的第二数据进行数据融合,得到融合数据。如此,融合数据中既包括不同采集高度的检测点数据,又包括不同采集角度的检测点数据,保证融合数据的全面性和准确性,避免了采用单一类型传感器采集的数据会遗漏一个或多个维度的数据的缺陷。进一步地,根据精准、全面的融合数据对障碍物所处的垂直面上的凸起进行检测,以在检测到凸起时执行对应的操作来绕开该凸起,以防止清洁设备与凸起的碰撞。

上述通过融合数据能精准地检测到障碍物上是否存在凸起,从而根据检测结果控制清洁设备执行对应的目标操作,以保证清洁设备运行轨迹的合理性和精准性,从而减少清洁设备与障碍物的凸起碰撞频次,以减少清洁设备部件损耗、延长设备的使用寿命。

本申请实施例提供的清洁设备的控制方法可以应用于如扫地机器人、拖地机器人、扫拖一体机器人等这种具有清洁功能的清洁设备。其中,清洁设备包括第一传感器和第二传感器。为了便于理解,以下结合附图对本申请提供的清洁设备的控制方法进行具体介绍。

图1是根据一示例性实施例示出的一种清洁设备的控制方法的流程图,如图1所示,该清洁设备的控制方法包括以下步骤。

S11,将从第一传感器中获取的多个第一检测点的第一数据和从第二传感器中获取的多个第二检测点的第二数据进行融合,得到融合数据。

清洁设备按照预设周期采集上述第一数据和第二数据,以按照预设周期进行凸起的检测,得到对应周期的检测结果。

上述第一数据和第二数据,可理解为,当前周期采集的数据。

受传感器安装空间的限制或传感器检测技术的限制,采用单一维度类型的传感器的检测范围不足以能对清洁设备的周边环境全面检测。基于此,第一传感器设置为具有以下功能的传感器:能在一定高度下全面检测到不同采集角度或不同检测角度(即,360度)的周围环境。对应地,第二传感器设置为具有以下功能的传感器:能在一定采集角度范围内检测到不同高度下的周围环境。

示例性的,第一传感器可以是LDS传感器,第二传感器可以是线激光传感器。

基于上述传感器的功能,从第一传感器中获取的第一检测点为在预设高度下不同采集角度采集的点。从第二传感器中获取的第二检测点为在第一预设角度范围内不同采集高度下采集的点。

因此,从第一传感器中获取的第一数据为高度一定不同采集角度的不同第一检测点的数据。其中,第一数据包括第一检测点的采集角度和位置信息。从第二传感器中获取的第二数据为采集角度在一定范围内,不同采集高度的不同第二检测点的数据。第二数据包括第二检测点的采集角度和位置信息。这样通过第一数据和第二数据相互补充,得既包括不同采集高度的检测点数据,又包括不同采集角度的检测点数据的融合数据。

因为不同传感器中检测的数据,通常是以自身传感器的中心位置为标的记录的,而不同传感器的中心位置通常也不同。为了保证融合数据的一致性,通过以下方式对第一数据和第二数据进行融合。具体地,基于同一世界坐标系,分别对第一数据和第二数据中,第一检测点和第二检测点的采集角度进行转换,得到目标采集角度。同时,分别对第一数据和第二数据中,任一目标采集角度下对应的第一检测点和/或第二检测点的位置进行转换,得到该目标采集角度对应的第一目标位置和/或第二目标位置。

在一些实施方式中,世界坐标系以清洁设备的中心位置为中心。以清洁设备的中心位置为转换基准,将第一数据中第一采集角度对应的第一位置转换为第一目标位置,并将第一采集角度转换为第一目标位置对应的目标采集角度,以及,将第二数据中第二采集角度对应的第二位置转换为第二目标位置,并将第二采集角度转换为第二目标位置对应的目标采集角度。

针对一个目标采集角度,可能对应一个位置信息,也可能对应两个位置信息。针对一个目标采集角度对应一个位置时,即一个目标采集角度对应一个第一目标位置或对应一个第二目标位置时,该目标采集角度对应的目标位置为对应的第一目标位置或对应的第二目标位置。

针对同一目标采集角度对应两个位置的情况,对对应的第一目标位置与清洁设备的中心位置的距离和对应的第二目标位置与中心位置的距离大小进行比较,得到距离比较结果。根据距离比较结果中距离更小的位置作为目标位置。

具体地,在对应的第一目标位置与清洁设备的中心位置的距离小于或等于对应的第二目标位置与中心位置的距离时,将第一目标位置确定为融合数据中该目标采集角度对应的目标位置。在对应的第一目标位置与中心位置的距离大于对应的第二目标位置与中心位置的距离时,将第二目标位置确定为融合数据中该目标采集角度对应的目标位置。

需要说明的是,上述一个目标位置对应指示一个目标检测点,即,目标采集角度一定的情况下,目标位置确定,则对应的目标检测点就确定。

进一步地,为了避免获取的第二数据包括第二传感器误测的数据,使得第二数据更加精准,从而保证融合数据更加精准,通过以下方式从第二传感器中获取第二检测点。先控制第二传感器以不同的采集高度对障碍物进行检测,并对检测到障碍物的各个位置进行标记,标记为色块,从而得到各个采集高度下与障碍物的垂直面相关的多个第一图像。从第一图像包括的多个色块中,选取色彩明度大于颜色阈值的色块作为第二检测点。

色彩明度指示颜色的深浅度。上述色彩明度的大小与对障碍物的垂直面中色块对应的位置检测程度正相关。可以理解的是,色彩明度的大小与检测到垂直面中色块存在的真实程度正相关。因此,色彩明度大于颜色阈值的色块表征第二传感器检测到有效的检测点,色彩明度小于或等于颜色阈值的色块表征第二传感器误测的无效检测点。

以第二传感器为线激光传感器、障碍物为墙和第一图像为高度图为例,对上述第二检测点获取过程进行如下说明。

具体地,线激光传感器对周围环境检测后产生几张不同高度的高度图,每张高度图上有对于周围环境符合高度障碍物的物体涂色的色块。以线激光传感器置于所需高度的高度图中,以线激光传感器的中心为圆心,提取周围360°度内符合涂色条件(即,色块颜色深)的色块的点作为第二检测点。

S12,根据融合数据中不同的目标采集角度和目标采集角度对应的目标检测点,对障碍物所处的垂直面上是否存在凸起进行检测,得到检测结果。

本申请中障碍物表征清洁设备沿边清洁运行时,沿边所参照的参照物。其中,清洁设备沿边清洁运行的运行时间大于预设时间。障碍物的垂直面也可理解为沿边所参照的参照物的参照面。

示例性的,清洁设备沿墙运行时,障碍物为墙,障碍物的垂直面为墙面。

在检测到障碍物所处的垂直面上存在凸起时,检测结果指示存在凸起。在检测到障碍物所处的垂直面上不存在凸起时,检测结果指示不存在凸起。

S13,根据检测结果,控制清洁设备执行对应的目标操作。

在检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起时,执行避障操作,以绕开该凸起。在检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起时,继续执行沿垂直面运行的操作。

通过上述实施方式,基于融合数据中既包括不同采集高度的检测点数据,又包括不同采集角度的检测点数据,保证融合数据的全面性和准确性,避免了采用单一类型传感器采集的数据会遗漏一个或多个维度的数据的缺陷。基于此,通过融合数据能精准地检测到障碍物上是否存在凸起,使得检测障碍物周围环境时检测角度更加全面,从而根据检测结果控制清洁设备执行对应的目标操作,以保证清洁设备运行轨迹的合理性和精准性,从而减少清洁设备与障碍物的凸起碰撞频次,以减少清洁设备部件损耗、延长设备的使用寿命。

作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展,为了完整说明本实施例的具体施过程,本申请实施例提供了另一些清洁设备的控制实施方式。

结合图1如图2所示,上述步骤S12中对凸起的检测方式,可以通过如下步骤具体实施。

S121,根据融合数据中清洁设备靠近垂直面一侧的多个目标采集角度,确定第二预设角度范围。

清洁设备靠近垂直面一侧,可以理解为,以垂直面的平行面将清洁设备划分为两侧,与障碍物近的一侧作为清洁设备中与垂直面更靠近的近端侧,即清洁设备中靠近障碍物的一侧。

示例性的,如图3所示的融合数据中目标采集角度为360度时,以顺时针旋转方向且以清洁设备行进方向为0度,从小到大标记角度。若墙面在清洁设备的右侧,则从融合数据中0度到180度的目标采集角度范围中,确定第二预设角度范围。通常,第二预设角度范围设置为60度到90度。

考虑到第二传感器受第一预设角度范围的限制,第二预设角度范围属于第一预设角度范围。

为了保证检测数据准确性,对使用数据的目标采集角度的进行了限定,以保证检测过程中应用数据的精准性。

S122,确定第二预设角度范围内对应的各个目标检测点中,与目标直线的目标距离在预设距离范围内的目标检测点的目标数量。

在一些实施例中,为了保证检测点的精准性,将预设距离范围设置为1厘米至10厘米之间。该预设距离范围的上限可以设置为10厘米,下限可以设置为1厘米。具体地,将多个检测点中,检测点与目标直线的距离在1厘米至10厘米之间的检测点,作为目标检测点。

上述目标直线用于指示清洁设备处于沿障碍物运行的运行模式或运行阶段。也可理解的是,上述目标直线指示清洁设备的当前运行轨迹。

在一些已知清洁设备正处于沿障碍物运行的运行模式或运行阶段的实施场景中,可以选用与垂直面平行的直线或垂直面与清洁设备所处水平面相交的直线作为目标直线。

示例性的,如图4所示,以墙面与地面的相交直线为目标直线。

在一些对清洁设备当前运行模式不清楚的实施场景中,需要通过是否能成功确定出目标直线来判断清洁设备的运行模式。如果能成功确定出目标直线,则说明清洁设备正处于沿障碍物运行的运行模式。如果不能成功确定出目标直线,则说明清洁设备不是处于沿障碍物运行的运行模式,如处于在向墙面移动运行的运行模式,或非真实沿墙面运行的过渡阶段的运行模式。

具体地,当确定出的直线唯一,且同时满足以下条件时说明存在目标直线。第一条件,多个目标检测点确定的与垂直面平行。第二条件,目标直线的长度大于预设长度。第三条件,与清洁设备行进方向的夹角在第三预设角度范围内的直线。

作为一种目标直线的确定方式,通过对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到目标直线。拟合后的目标直线上通常只是包括大多数目标检测点,不能包括第二预设角度范围对应的所有目标检测点,即,第二预设角度范围对应的所有目标检测点中一部分目标检测点位于目标直线上,另一部分目标检测点位于目标直线外。

为了提高确定凸起的效率以及确定凸起的个数,通过对第二预设角度范围对应的各个目标检测点中,目标直线以外的至少一个目标检测点进行聚合,得到至少一个目标点集。上述每个目标点集包括的相邻目标检测点之间的距离小于预设距离。上述以一个目标点集取代多个目标检测点,来确定目标距离,以避免与各个目标检测点一一计算来确定目标距离。同时,可以基于目标点集的个数与凸起的个数一一对应关系,通过目标点集的个数确定凸起的个数。

相应地,针对任一目标点集,将目标点集的中心点与目标直线的距离,确定为目标距离。以及,将目标距离在预设距离范围内的目标点集包括的目标检测点的数量,确定为目标数量。

可以通过以下三种方式确定目标直线不存在。

其一,当确定不出一条直线或确定的直线不唯一时,说明不存在目标直线,即,清洁设备并不处于沿障碍物的垂直面运行阶段。具体地,对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到的直线为多个或零个。

其二,对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到的直线的长度小于或等于预设长度时,说明不存在目标直线,即,清洁设备并不处于沿障碍物的垂直面运行阶段。

其三,对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到的直线与清洁设备行进方向的夹角不在第三预设角度范围内时,说明不存在目标直线,即,清洁设备并不处于沿障碍物的垂直面运行阶段。

在上述三种情况下,从第一传感器中重新获取第一数据以及从第二传感器中获取第二数据,以根据重新获取的第一数据和第二数据确定的融合数据,重新对障碍物所处垂直面上的凸起进行检测,以重新得到检测结果。

S123,若目标数量大于或等于数量阈值,将目标数量对应的目标检测点确定为凸起的位置点,以及得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起。

上述实施方式中,基于目标点集包括的目标检测点的数量确定凸起。

需要说明的,本申请中上述检测结果是可以是当前周期内采集的第一数据和第二数据确定的检测结果;也可以是在清洁设备沿障碍物运行过程中历史周期内采集的第一数据和第二数据确定的检测结果。

上述检测结果是按照预设周期,检测到的第一数据和第二数据确定的融合数据确定的。可以理解的是,当前检测结果是按照当前周期内采集的第一数据和第二数据构成的融合数据确定的。

在另一种实施方式中,清洁设备存储有的多个预设点集;预设点集为在当前周期前的一个或多个历史周期内,用于确定的目标直线的目标点集。基于此,根据当前周期之前的其它周期内,即,历史周期内确定的目标点集(即,预设点集),确定凸起。

具体地,在至少一个目标点集中存在任一目标点集与任一预设点集重合的情况下,得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起。

示例性的,如图4所示,在上一个周期(即,历史周期)内,将位于目标直线外的多个目标检测点确定的两个目标点集,分别确定为当前周期的两个预设点集。将上一周期确定的目标点集标记为图4中触发组,将当前周期确定的目标点集标记为图4中检测组。若,在第二预设角度范围中触发组合检测组存在重合的目标点集,则确定该目标点集是真实存在的凸起位置上,故存在凸起,不在考虑目标点集包括的目标检测点的数量多少,即可确定存在凸起。

可选的,为了便于后续周期对凸起的确定,将当前周期的至少一个目标点集与至少一个目标点集中目标检测点的目标采集时间对应关联后,并存储在清洁设备中。在清洁设备处于下一个周期时,重新获取第一数据以及第二数据,以对凸起进行检测。

清洁设备中存储有不同采集时间的不同目标点集。目标点集的置信度与采集时间先后顺序负相关。即,采集时间越靠前,对应的目标点集的置信度越低。

进一步地,在检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起时,先根据引起凸起的目标检测点,确定避障轨迹。按照该避障轨迹,控制清洁设备运行。

在一种实施方式中,结合图5、图6和图7,对避障轨迹的确定过程作如下说明。

基于目标点集中各个目标检测点构成的目标形状,以目标形状中与垂直面距离最远的点作为圆心,同时以预设长度为半径,作目标圆。将目标圆与清洁设备的目标切线,作为避障轨迹。其中,避障轨迹的起始点为目标切线与清洁设备的第一切点;目标圆与目标切线的第二切点为避障轨迹的终止点。

在一些实施方式中,在清洁设备沿墙面运行的运行阶段中,清洁设备缓速向右转动,则在清洁设备右方做一条平行于清洁设备0度方向的切线。同时,取清洁设备前半扇符合距离条件的多个目标检测点。清洁设备转动的过程中,不断检查是否还有与清洁设备的机身中心都在切向同侧的目标检测点,一直到没有此类目标检测点后,遍历出的多个目标检测点构成如图5中的三角形。再以最后一个符合条件的点为圆心(如图5中的三角形中的距离最远的点)和固定的预设半径,虚拟一个目标圆,使清洁设备的机身从图5中的初始角度,继续转动到与此目标圆相切的图5中的结束角度,以使清洁设备按照结束角度进入避障阶段,按照避障轨迹运行。

清洁设备在按照避障轨迹继续直行,直到如图6中清洁设备的机身中心和虚拟的目标圆的圆心连线垂直于墙面,并控制清洁设备转动回至初始角度。

同时,如图7所示,在清洁设备沿垂直面运行的运行阶段,清洁设备一直沿着行进方向移动运行。为了避免清洁设备碰撞的情况,每次获取到新的第一数据和第二数据,来更新第一数据和第二数据时,将其第一数据和第二数据恢复至世界坐标系,得到融合数据。并以较快的频率根据同一世界坐标系,计算融合数据中各个数据点与清洁设备的机身的真实距离。在存在真实距离小于阈值时,停止沿垂直面直行。

S124,若目标数量小于数量阈值,得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起。

在场景下,在检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起时,控制清洁设备按照原运行轨迹沿着障碍物的垂直面运行。

为了实现上述功能,清洁设备的控制装置包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例还提供了一种清洁设备,该清洁设备包括第一传感器、第二传感器和控制器;控制器被配置为执行如上述方式的控制方法。

本申请实施例还提供一种如图8所示的清洁设备的控制装置,该清洁设备包括第一传感器和第二传感器,该装置包括:融合单元801、检测单元802和控制单元803。

融合单元801,被配置为将从第一传感器中获取的多个第一检测点的第一数据和从第二传感器中获取的多个第二检测点的第二数据进行融合,得到融合数据;第一检测点为在预设高度下不同采集角度采集的点;第二检测点为在第一预设角度范围内不同采集高度下采集的点。

检测单元802,被配置为根据融合数据中不同的目标采集角度和目标采集角度对应的目标检测点,对障碍物所处的垂直面上是否存在凸起进行检测,得到检测结果。

控制单元803,被配置为根据检测结果,控制清洁设备执行对应的目标操作。

在一种可能的实施方式中,检测单元802被具体配置为:根据融合数据中清洁设备靠近垂直面一侧的多个目标采集角度,确定第二预设角度范围;确定第二预设角度范围内对应的各个目标检测点中,与目标直线的目标距离在预设距离范围内的目标检测点的目标数量;目标直线由多个目标检测点确定的与垂直面平行、目标直线的长度大于预设长度以及与清洁设备行进方向的夹角在第三预设角度范围内的直线;若目标数量大于或等于数量阈值,将目标数量对应的目标检测点确定为凸起的位置点,以及得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起;若目标数量小于数量阈值,得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起。

在另一种可能的实施方式中,检测单元802被具体配置为:对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到目标直线;对第二预设角度范围对应的各个目标检测点中,目标直线以外的至少一个目标检测点进行聚合,得到至少一个目标点集;目标点集包括的相邻目标检测点之间的距离小于预设距离;针对任一目标点集,将目标点集的中心点与目标直线的距离,确定为目标距离;以及,将目标距离在预设距离范围内的目标点集包括的目标检测点的数量,确定为目标数量。

在另一种可能的实施方式中,检测结果是按照当前周期内采集的第一数据和第二数据确定的;清洁设备存储有的多个预设点集;预设点集为在当前周期前的一个或多个历史周期内,用于确定的目标直线的目标点集,该检测单元802还被配置为:在至少一个目标点集中存在任一目标点集与任一预设点集重合的情况下,得到的检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起。

在另一种可能的实施方式中,该装置还被配置为:对第二预设角度范围对应的所有目标检测点进行拟合,得到的直线为多个或零个时,或者,得到的直线的长度小于或等于预设长度时,或者,得到的直线与清洁设备行进方向的夹角不在第三预设角度范围内时,从第一传感器中重新获取第一数据以及从第二传感器中获取第二数据,以重新确定检测结果。

在另一种可能的实施方式中,该控制单元803被具体配置为:在检测结果指示障碍物所处的垂直面上存在凸起时,根据引起凸起的目标检测点,确定避障轨迹;控制清洁设备按照避障轨迹运行。

在另一种可能的实现方式中,该控制单元803被具体配置为:确定引起所述凸起的所述目标点集中,各个所述目标检测点构成的目标形状;以所述目标形状中与所述障碍物所处的垂直面距离最远的点作为圆心,以及,以预设长度为半径,作目标圆;将所述目标圆与所述清洁设备之间的目标切线,作为所述避障轨迹;其中,所述避障轨迹的终止点为所述目标圆与所述目标切线的切点,所述避障轨迹的起始点为所述目标切线与所述清洁设备的切点。

在另一种可能的实施方式中,该控制单元803还被具体配置为:在检测结果指示障碍物所处的垂直面上不存在凸起时,控制清洁设备继续按照原运行轨迹运行。

在另一种可能的实施方式中,该融合单元801被具体配置为:基于同一世界坐标系,分别对第一数据和第二数据中,第一检测点和第二检测点的采集角度和位置进行转换,得到目标采集角度和目标采集角度对应的第一目标位置和/或第二目标位置;针对任一目标采集角度,在对应的第一目标位置与清洁设备的中心位置的距离小于或等于对应的第二目标位置与中心位置的距离时,将第一目标位置确定为目标位置;一个目标位置对应指示一个目标检测点;在对应的第一目标位置与中心位置的距离大于对应的第二目标位置与中心位置的距离时,将第二目标位置确定为目标位置。

在另一种可能的实施方式中,该控制单元803被具体配置为:控制第二传感器对障碍物进行检测,得到与障碍物的垂直面相关的第一图像;从第一图像包括的多个色块中,选取色彩明度大于颜色阈值的色块作为第二检测点;对垂直面中色块对应的位置的检测程度与所述色彩明度的大小正相关。

关于上述实施例中的装置,其中各个单元模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。

图9是本申请提供的一种控制器的示意图。如图9,该控制器60可以包括至少一个处理器601以及用于存储处理器可执行指令的存储器603。其中,处理器601被配置为执行存储器603中的指令,以实现以下实施例中的清洁设备的控制方法。

另外,控制器60还可以包括通信总线602、至少一个通信接口604、输入设备606和输出设备605。

处理器601可以是一个处理器(central processing units,CPU),微处理单元,ASIC,或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

通信总线602可包括一通路,在上述组件之间传送信息。

通信接口604,使用任何收发器一类的装置,用于与其他设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(radio access network,RAN),无线局域网(wireless local areanetworks,WLAN)等。

输入设备606用于接收输入信号和输出设备605用于输出信号。

存储器603可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器可以是独立存在,通过总线与处理单元相连接。存储器也可以和处理单元集成在一起。

其中,存储器603用于存储执行本申请方案的指令,并由处理器601来控制执行。处理器601用于执行存储器603中存储的指令,从而实现本申请方法中的功能。

在具体实现中,作为一种实施例,处理器601可以包括一个或多个CPU,例如图9中的CPU0和CPU1。

在具体实现中,作为一种实施例,控制器60可以包括多个处理器,例如图9中的处理器601和处理器607。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器,也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

该控制器如图9所示包括:处理器601和用于存储处理器601可执行指令的存储器603;其中,处理器601被配置为执行可执行指令,以实现如上述任一种可能的实施方式的清洁设备的控制方法。且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,当计算机可读存储介质中的指令由清洁设备的控制装置或控制器的处理器执行时,使得清洁设备的控制装置或控制器能够执行如上述任一种可能的实施方式的清洁设备的控制方法。且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序或指令,计算机程序或指令被处理器执行如上述任一种可能的实施方式的清洁设备的控制方法。且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

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来限制。

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