扫地机器人及其目标障碍物的跨越方法、计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及一种扫地机器人及其目标障碍物的跨越方法、计算机可读存储介质。

背景技术

随着信息技术的发展，机器人的应用也越来越广泛，例如扫地机器人、搬运机器人。在机器人需要掌握前方的道路情况，合理规划避让路径，以顺利完成任务。

现有技术中，以扫地机器人为例，在其遇到障碍物时，通常使用的策略为增加驱动轮的转速以达到穿越障碍物，使用这种暴力跨越障碍物的方式由于扫地机器人盲目地增加驱动轮转速存在需要耗费较大的能源损耗问题，且若扫地机器人在打滑的情况下一昧地增加车轮转速，无疑会陷入死循环状态，无法跨越障碍物。

发明内容

本申请实施例通过提供一种扫地机器人及其目标障碍物的跨越方法、计算机可读存储介质，旨在解决扫地机器人在打滑的情况下一昧地增加驱动轮的转速无法挣脱目标障碍物的问题。

为实现上述目的，本申请一方面提供一种目标障碍物的跨越方法，包括：

检测到扫地机器人处于目标状态，获取所述扫地机器人的第一俯仰角，所述目标状态为所述扫地机器人处于目标障碍物上的状态；

若所述第一俯仰角的值大于第一预设值，确定所述扫地机器人是否处于打滑状态；

若确定所述扫地机器人处于所述打滑状态，获取周围的环境信息；

根据所述环境信息确定跨越所述目标障碍物的策略，以使所述扫地机器人依据所述策略跨越所述目标障碍物。

可选地，所述根据所述环境信息确定跨越所述目标障碍物的策略的步骤，包括：

将所述目标障碍物所处的空间以所述扫地机器人前进方向的中心为基线进行对半划分，分别获取所述目标障碍物两侧的环境信息；

获取所述目标障碍物每一侧所述环境信息的空旷程度；

根据所述空旷程度确定跨越所述目标障碍物的策略。

可选地，所述根据所述空旷程度确定跨越所述目标障碍物的策略的步骤，包括：

控制所述扫地机器人增加空旷程度高的一侧的驱动轮的转速。

可选地，所述获取周围的环境信息的步骤之前，还包括：

获取所述目标障碍物的高度信息；

根据所述高度信息确定所述扫地机器人执行后退操作的距离；

控制所述扫地机器人执行所述后退操作直至所述扫地机器人水平面处于与所述距离相等的目标位置，以在所述目标位置执行获取所述目标障碍物的环境信息。

可选地，所述控制所述扫地机器人增加空旷程度高的一侧的驱动轮的转速的步骤之后，还包括：

获取第二俯仰角；

当所述第二俯仰角大于第二预设值时，增加另一侧驱动轮的转速。

可选地，所述当检测到扫地机器人处于目标状态时，获取当前的第一俯仰角的步骤之前，还包括：

获取扫地机器人前进过程中的障碍物信息；

根据所述障碍物信息确定所述目标障碍物；

从障碍物地图中清除所述目标障碍物，以使所述扫地机器人处于所述目标状态。

可选地，所述根据所述障碍物信息确定所述目标障碍物的步骤，包括：

获取所述障碍物信息中的目标信息；

当所述目标信息等于预设信息时，确定所述目标信息对应的障碍物为所述目标障碍物。

可选地，所述确定所述扫地机器人是否处于打滑状态的步骤，包括：

提高所述扫地机器人两侧驱动轮的转速；

获取当前的位移信息，当所述位移信息小于预设位移时，则确定所述扫地机器人处于所述打滑状态。

此外，为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种扫地机器人，所述扫地机器人包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的目标障碍物的跨越方法程序，所述目标障碍物的跨越方法程序被所述处理器执行时实现如上中任一项目标障碍物的跨越方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本申请另一方面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上存储有目标障碍物的跨越方法程序，所述目标障碍物的跨越方法程序被处理器执行时实现如上中任一项目标障碍物的跨越方法的步骤。

在本申请中，当扫地机器人处于目标障碍物上时，获取扫地机器的第一俯仰角的值，在第一俯仰角的值大于预设值时确定扫地机器人在通过目标障碍物时存在打滑的风险，则进一步地判断扫地机器人是否发生打滑，若确定扫地机器人发生打滑，则获取当前位置的周围环境信息，根据周围环境信息确定扫地机器人通过目标障碍物所需采取的策略，进而通过目标障碍物。实现了在扫地机器人通过目标障碍物发生打滑时，能够根据周围的环境信息采取对应的策略跨越目标障碍物，顺利完成清洁任务，提高了扫地机器人的智能性。

附图说明

图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；

图2为本申请目标障碍物的跨越方法一实施例的流程示意图；

图3为本申请为扫地机器人在目标障碍物上时俯仰角的示意图；

图4为本申请目标障碍物的跨越方法另一实施例的流程示意图；

图5为本申请目标障碍物的跨越方法又一实施例的流程示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例的主要解决方案是：当检测到扫地机器人处于目标状态时，获取所述扫地机器人当前的第一俯仰角，所述目标状态为所述扫地机器人处于目标障碍物上的状态；当所述第一俯仰角的值大于第一预设值时，确定所述扫地机器人是否处于打滑状态；当确定所述扫地机器人处于打滑状态时，获取周围的环境信息；根据所述环境信息确定跨越所述目标障碍物的策略，以使所述扫地机器人依据所述策略跨越所述目标障碍物。

由于现有的扫地机器人在遇到障碍物时，通常使用的策略为增加驱动轮的转速以达到穿越障碍物，使用这种暴力跨越障碍物的方式由于扫地机器人盲目地增加驱动轮转速存在需要耗费较大的能源损耗问题，且若扫地机器人在打滑的情况下一昧地增加车轮转速，无疑会陷入死循环状态，无法跨越障碍物。

如图1所示，图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、遥控器、音频电路、WiFi模块、检测器等等。当然，终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及目标障碍物的跨越方法程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的目标障碍物的跨越程序，并执行以下操作：

当检测到扫地机器人处于目标状态时，获取所述扫地机器人当前的第一俯仰角，所述目标状态为所述扫地机器人处于目标障碍物上的状态；

当所述第一俯仰角的值大于第一预设值时，确定所述扫地机器人是否处于打滑状态；

当确定所述扫地机器人处于打滑状态时，获取周围的环境信息；

根据所述环境信息确定跨越所述目标障碍物的策略，以使所述扫地机器人依据所述策略跨越所述目标障碍物。

参考图2，图2为本申请目标障碍物的跨越方法第一实施例的流程示意图。

本申请实施例提供了目标障碍物的跨越方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

目标障碍物的跨越方法包括：

步骤S10，当检测到扫地机器人处于目标状态时，获取所述扫地机器人当前的第一俯仰角，所述目标状态为所述扫地机器人处于目标障碍物上的状态；

所述目标障碍物即为控制扫地机器人不执行避让操作的障碍物，即，为扫地机器人需要通过的障碍物，而对于其它障碍物，扫地机器人按照预设的清洁地图执行避让操作。在本实施例中，所述目标障碍物可为扫地机器在执行清洁任务时需要通过，以继续完成清洁的物体，例如门槛。在扫地机器人执行完成客厅的清洁后，还需要对各居室进行清洁。此时，扫地机器人则需要通过各居室入口处的门槛，以完成整个清洁区域(包括厨房、客厅以及居室)的清洁任务。所述目标状态即为扫地机器人处于目标障碍物上的状态。在本申请中所述目标障碍物以门槛为例进行说明。

在本实施例中，目标障碍物相较于平坦地面而言具有一定高度，当扫地机器人通过目标障碍物时，若无法顺利通过(扫地机器人卡在目标障碍物上)，相对与扫地机器人在平坦的地面行驶而言扫地机器人的机身会产生一个倾斜的角度。

参照图3所示，图3为扫地机器人在目标障碍物上时俯仰角的示意图。可以理解的是以扫地机器人的前进方向将所述扫地机器人划分为前后两部分，若扫地机器人的前半部分在目标障碍物上，后半部分在地面上时，则扫地机器人处于仰视状态，其俯仰角为以扫地机器人与目标障碍物的接触面与水平平面形成的夹角；当扫地机器人的前半部分越过障碍物，而后半部分位于障碍物之上时，扫地机器人处于俯视状态，则以180°减去扫地机器人与障碍物的接触面与水平平面所形成的夹角为俯仰角。

所述第一俯仰角为扫地机器人首次卡在目标障碍物时获取到的俯仰角。

步骤S20，当所述第一俯仰角的值大于第一预设值时，确定所述扫地机器人是否处于打滑状态；

所述打滑状态为扫地机器人驱动轮在转动而扫地机器人的位移不发生变化的状态。

可以理解的是，扫地机器人若处于目标障碍物上，但其第一俯仰角的值为0时，则代表扫地机器人水平处于目标障碍物上，则不存在扫地机器人处于打滑状态，扫地机器人按照正常的驱动驱动轮即可跨越目标障碍物继续执行清洁任务。

所述第一预值为判断扫地机器人处于目标障碍物上时是否为会存在打滑情况的值。当其等于零时，则代表扫地机器人水平处于目标障碍物上，不存在发生打滑；再其大于零时，则确定扫地机器人处于目标障碍物上存在打滑的风险，进一步地判断扫地机器人是否发生打滑，能够实现准确判断扫地机器人是否发生打滑，进而根据策略使扫地机器人挣脱目标障碍物，继续执行清洁任务。

所述确定所述扫地机器人是否处于打滑状态的步骤，包括：

步骤S21，提高所述扫地机器人两侧驱动轮的转速；

步骤S22，获取当前的位移信息，当所述位移信息小于预设位移时，则确定所述扫地机器人处于所述打滑状态。

所述预设位移为与提高的转速相关，转速越大设置的预设位移的值越大。

在本实施例中，扫地机器人可通过增加驱动轮的转速，进而通过定位装置查看当前的位移信息，若位移信息小于预设位移时，则确定扫地机器人处于打滑状态。能够准确地确定扫地机器人是否处于打滑状态。

步骤S30，当确定所述扫地机器人处于打滑状态时，获取周围的环境信息；

在本申请中，可通过计算位移，如果当前的驱动轮在动，但是扫地机器人的位移位置没有发生变化，则确定扫地机器人当前处于打滑状态。

进一步地获取当前的环境信息，其中，环境信息包括目标障碍物上的环境信息，例如，目标障碍物的积水情况、目标障碍物周围环境的积水情况、目标障碍物上的脏污情况、亦包括目标障碍物周围的环境信息，例如目标障碍物周围环境的空旷程度。

步骤S40，根据所述环境信息确定跨越所述目标障碍物的策略，以使所述扫地机器人依据所述策略跨越所述目标障碍物。

所述策略为扫地机器人根据实时获取到的环境信息所确定的、能够具体举例如下，扫地机器人通过摄像头分析获取到目标障碍物上有小部分的积水时，则执行干拖处理，先清除目标障碍物上的积水，进而通过目标障碍物。

若扫地机器人通过目标障碍物周围环境的情况分析到，是由于扫地机器人当前采取的跨越策略周围存在其它的物品，导致扫地机器人在加速时，无法正常跨越障碍物，扫地机器人则执行后退操作，更换其它路线通过目标障碍物。

在本申请中，当扫地机器人处于目标障碍物上时，获取扫地机器的第一俯仰角的值，在第一俯仰角的值大于预设值时确定扫地机器人在通过目标障碍物时存在打滑的风险，则进一步地判断扫地机器人是否发生打滑，若确定扫地机器人发生打滑，则获取当前位置的周围环境信息，根据周围环境信息确定扫地机器人通过目标障碍物所需采取的策略，进而通过目标障碍物。实现了在扫地机器人通过目标障碍物发生打滑时，能够根据周围的环境信息采取对应的策略跨越目标障碍物，顺利完成清洁任务，提高了扫地机器人的智能性。

进一步地，参考图4，提出本申请目标障碍物的跨越方法又一实施例。

目标障碍物的跨越方法第二实施例与目标障碍物的跨越方法第一实施例的区别在于，所述根据所述环境信息确定跨越所述目标障碍物的策略的步骤，包括：

步骤S41，将所述目标障碍物所处的空间以所述扫地机器人前进方向的中心为基线进行对半划分，分别获取所述目标障碍物两侧的环境信息；

步骤S42，获取所述目标障碍物每一侧所述环境信息的空旷程度；

步骤S43，根据所述空旷程度确定跨越所述目标障碍物的策略。

空旷程度即为目标障碍物周围环境中不存在阻碍扫地机器人通过的面积与预设总面积的比值，预设总面积根据扫地机器人目标障碍物的大小进行确定。在本实施例中以扫地机器人前进方向的中心为极限将目标障碍物所处的空间进行对半划分，分别得到目标障碍物两侧的环境信息。进而根据所述环境信息得到目标障碍物每一侧的空旷程度，进一步地采取对应的策略跨越所述目标障碍物。

具体地，目标障碍物以门槛为例进行说明。在扫地机器人通过门槛时，在确定扫地机器人存在打滑的情况后以扫地机器人前进方向的中心为基线将目标障碍物所处的空间划分为两侧(例如，左侧和右侧)，进一步地获取每一侧环境信息的空旷程度，根据空旷程度确定跨越目标障碍物的策略，例如，在路两侧的空旷程度高于预设空旷程度时，则快速提高扫地机器人左右驱动轮的转速，以实现扫地机器人通过目标障碍物。

所述根据所述空旷程度确定跨越所述目标障碍物的策略的步骤，包括：

步骤S431，控制所述扫地机器人增加空旷程度高的一侧的驱动轮的转速。

在本实施例中，在获取到周围环境的空旷程度后，分别获取每一侧的空旷程度，每一侧空旷程度的计算方式可根据以扫地机器人划分的量测的空间中，存在障碍物的面积与预设总面积的比值得到，当然，还可通过其它方式计算得到每一侧空间的空旷程度，在本实施例中不进行限定。

在扫地机器人将门槛周围的空间划分为两侧后，分别将每一侧中不存在放置物品的面积与总面积进行比对，得到每一侧的空旷程度，对得到的空旷程度进行比较，确定空旷程度较高的一侧(左侧或右侧)，进而增加空旷程度较高一侧的驱动轮的转动速度。具体地，扫地机器人经过计算得到左侧的空旷程度为2/3，右侧的空旷程度为1/3，则确定需要增加左侧的驱动轮的速度，对应的，若左右两侧的驱动轮当前的转速为5000转/分，则在扫地机器人确定目标障碍物的空旷程度后，确定增加左侧的驱动轮的转速，则后退0.3米，执行加速左侧驱动轮转速的操作，以在跨越门槛时，增加左侧驱的转速，增加的转速为5500转/分，使得增加的驱动轮转速提供高速向前的驱动力达到通过目标障碍物的目的。

在本实施例中增加的驱动轮的转速可通过目标障碍物的高度决定，以使扫地机器人能够根据目标障碍物的高度灵活调整驱动轮的转动速度，提高了扫地机器人的智能性，同时节省了能源损耗。

所述获取周围的环境信息的步骤之前，还包括：

步骤S01，获取所述目标障碍物的高度信息；

步骤S02，根据所述高度信息确定所述扫地机器人执行后退操作的距离；

步骤S03，控制所述扫地机器人执行所述后退操作直至所述扫地机器人水平面处于与所述距离相等的目标位置，以在所述目标位置执行获取所述目标障碍物的环境信息。

所述目标位置为扫地机器人执行后退操作后，停止获取目标障碍物的环境信息所在的位置。在扫地机器人达到目标位置时，所述扫地机器人处于水平状态，以准确地获取目标障碍物周围的环境信息。

高度信息即为目标障碍物相对于扫地机器人所在平面的凸出高度。扫地机器人可通过摄像装置对目标障碍物获取目标障碍物，进一步地分析目标障碍物的高度信息(2cm)，进而控制扫地机器人的后退距离，在本实施例中，目标障碍物越高，扫地机器人需要提高对应的驱动轮的速度越大，即为了保证扫地机器人拥有足够的时间完成对目标驱动轮的转速，则需要增减扫地机器人后退的距离，以使扫地机器人完成驱动轮速度的提高。

所述控制所述扫地机器人增加空旷程度高的一侧的驱动轮的转速的步骤之后，还包括：

步骤S432，获取第二俯仰角；

步骤S433，当所述第二俯仰角大于第二预设值时，增加另一侧驱动轮的转速。

在本实施例中，在扫地机器人完成对目标驱动轮的加速后，需要再次检测扫地机器人的第二俯仰角，在第二俯仰角大于第二预设值时，代表扫地机器人仍然处于无法挣脱目标障碍物的装填，则在需要在目标驱动轮完成加速的基础上增加另一侧驱动轮的加速度，以使扫地机器人实现跨越障碍物。

可以理解的是，本实施例中获取第二俯仰角是基于扫地机器人已执行完成一次加速度后进一步获取的，即扫地机器人已完成一次对目标障碍物的跨越操作后，进一步地获取扫地机器人的第二俯仰角，以判断扫地机器人是否已完成跨越目标障碍物。当第二仰角信息等于第二预设值时，所述第二预设值为0，即表示扫地机器人已经完成了跨越目标障碍物或者水平处于目标障碍物上(执行前进即可完成跨越目标障碍物)。

在本实施例中，当扫地机器完成一次加速度跨越目标障碍物时，再次执行获取当前的俯仰角，以确定扫地机器人是否已停止打滑，成功跨越目标障碍物。

进一步地，参考图5，提出本申请目标障碍物的跨越方法另一实施例。

目标障碍物的跨越方法第三实施例与目标障碍物的跨越方法第一实施例和第二实施例的区别在于，所述当检测到扫地机器人处于目标状态时，获取当前的第一俯仰角的步骤之前，还包括：

步骤S04，获取扫地机器人前进过程中的障碍物信息；

步骤S05，根据所述障碍物信息确定所述目标障碍物；

步骤S06，从障碍物地图中清除所述目标障碍物，以使所述扫地机器人处于所述目标状态。

在本实施例中，扫地机器人在执行任务前，通常需要获取清洁区域的地图，安排清洁路径，避免扫地机器人在执行清洁的过程中触碰到障碍物。

可以理解的是，在本实施例中，在扫地机器人获取清洁地图时，存在将需要通过的区域划分为障碍物(例如，门槛)，则需要将门槛从障碍物障碍物中移除，将其视为扫地机器人需要跨越的目标障碍物。

在本申请中，当目标障碍物在障碍物地图中时，则将目标障碍物从障碍物地图中清除，避免扫地机器人对目标障碍物执行避让操作，导致扫地机器人无法完成所有清洁区域的清洁。

所述根据所述障碍物信息确定所述目标障碍物的步骤，包括：

步骤S06，获取所述障碍物信息中的目标信息；

步骤S07，当所述目标信息等于预设信息时，确定所述目标信息对应的障碍物为所述目标障碍物。

在本实施例中，在障碍物地图中剔除目标障碍物的方法可为，获取所有障碍物的目标信息，其中，目标信息包括高度信息、宽度信息、或者轮廓信息等。当所有的目标信息中存在等于预设信息的障碍物时(例如高度相等、亦或者高度、宽度、以及轮廓信息同时相等)，则确定与预设信息相等的目标信息所对应的障碍物为目标障碍物，可以准确地确定目标障碍物。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本申请的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。