遥控机器人进行扫图的方法、装置、介质和智能终端

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种遥控机器人进行扫图的方法、装置、介质和智能终端。

背景技术

随着机器人行业的快速发展，各种服务机器人层出不穷，机器人在我们的生活、工作中也应用得越来越广泛。机器人在运营入场前，需要先建立运营楼宇的地图模型，上一代技术使用人工手动推行机器人扫图方法，扫完图后人工进入机器人系统中拷贝上传，导致在有地毯的运营楼宇扫图过程中人工推行吃力、且不能实时查看当前推行成像地图、人工拷贝失误、扫图遗漏点、失误上传、重扫效率不高等问题频繁出现。

发明内容

本发明提供了一种遥控机器人进行扫图的方法、装置、介质和智能终端，解决了现有技术采用人工推动机器人进行扫图效率低、错误多且人力成本高的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：本发明提供了一种遥控机器人进行扫图的方法，应用于智能终端，包括以下步骤：

S1，建立与目标机器人的无线连接；

S2，接收用户输入的运动速度信息，并生成包含所述运动速度信息的第一机器人运动指令发送至目标机器人；

S3，显示扫图控制界面，响应于针对所述扫图控制界面上摇杆控件的用户操作，至少生成与所述用户操作对应的运动角度以及包含所述运动角度的第二机器人运动指令；

S4，将所述第二机器人运动指令发送至目标机器人，以驱动所述目标机器人按照所述运动角度移动；

S5，接收所述目标机器人在移动过程中生成并发送的实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息，在所述扫图控制界面显示所述实时地图图像，并将所述实时位置信息和所述实时角度信息显示在所述实时地图图像上。

在一个优选实施方式中，所述建立与目标机器人的无线连接具体包括以下步骤：

S101，获取用户输入的目标位置，所述目标位置包括目标楼宇和目标楼层；

S102，查询目标位置所处区域内所有机器人的定位信息和任务信息，根据所述定位信息和所述任务信息从所有机器人中确定用于扫图的目标机器人；

S103，建立与所述目标机器人的无线连接，并在所述智能终端和所述目标机器人之间建立基于UDP传输协议的第一通信链路和基于websocket传输协议的第二通信链路，所述无线连接包括WIFI连接、4G连接中的任意一种或多种。

在一个优选实施方式中，采用UDP传输协议将所述第一机器人运动指令和所述第二机器人运动指令发送至目标机器人，以及接收目标机器人通过websocket传输协议发送的实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息。

在一个优选实施方式中，所述响应于针对扫图控制界面上摇杆控件的用户操作，至少生成与用户操作对应的运动角度，还包括以下步骤：

当接收到用户输入的新的运动速度信息时，根据针对所述摇杆控件的用户操作获取所述扫图控制界面上虚拟摇杆的中心圆点与圆边缘的距离，根据所述距离获取目标机器人的运动加速度，并生成包含所述运动加速度的第二机器人运动指令；所述距离越小，对应的运动加速度越快。

在一个优选实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

当在预设时间内没有检测到针对摇杆控件的用户操作时，在所述扫图控制界面上控制虚拟摇杆回到中心圆点处，且生成运动停止指令并持续发送至所述目标机器人，直到智能终端与所述目标机器人的无线连接中断。

在一个优选实施方式中，所述方法还包括地图保存步骤，具体为：

接收所述目标机器人发送的扫图结束信息，并保存所有的地图文件；

生成地图上传指令并发送至目标机器人，以驱动目标机器人自动打包地图文件，并将打包后的地图文件上传至云端服务器。

本发明实施例的第二方面提供了一种遥控机器人进行扫图的装置，包括连接模块、第一指令生成模块、第二指令生成模块、指令发送模块、信息接收模块和显示模块，

所述连接模块用于建立智能终端与目标机器人的无线连接；

所述第一指令生成模块用于接收用户输入的运动速度信息，并生成包含所述运动速度信息的第一机器人运动指令；

所述第二指令生成模块用于显示扫图控制界面，响应于针对所述扫图控制界面上摇杆控件的用户操作，至少生成与所述用户操作对应的运动角度以及包含所述运动角度的第二机器人运动指令；

所述指令发送模块用于将所述第一机器人运动指令和所述第二机器人运动指令发送至目标机器人；

所述信息接收模块用于接收所述目标机器人在移动过程中生成并发送的实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息；

所述显示模块用于在所述扫图控制界面显示所述实时地图图像，并将所述实时位置信息和所述实时角度信息显示在所述实时地图图像上。

在一个优选实施方式中，所述第二指令生成模块具体还用于当接收到用户输入的新的运动速度信息时，根据针对所述摇杆控件的用户操作获取所述扫图控制界面上虚拟摇杆的中心圆点与圆边缘的距离，根据所述距离获取目标机器人的运动加速度，并生成包含所述运动加速度的第二机器人运动指令，所述距离越小，对应的运动加速度越快。

本发明实施例的第三方面提供了一种智能终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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实现以上所述遥控机器人进行扫图的方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述遥控机器人进行扫图的方法的步骤。

本发明提供了一种遥控机器人进行扫图的方法、装置、介质和智能终端，通过智能终端对目标机器人进行远程遥控控制，驱动目标机器人以一定速度和一定角度在目标楼宇和目标楼层内进行扫图，不仅节省了人力且操作简单灵活，同时可以实时接收并显示目标机器人的扫图结果，扫图效率高且方便用户查看。

为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是实施例1提供的遥控机器人进行扫图的方法的流程示意图；

图2是实施例2提供的遥控机器人进行扫图的装置的结构示意图；

图3是实施例3提供的一种智能终端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

本发明实施例的机器人可以被构造成任何合适形状，以便实现特定业务功能操作，例如，本发明实施例机器人可以为递送机器人、搬运机器人、看护机器人等等。

所述机器人一般包括壳体、传感器单元、驱动轮部件、存储部件及控制器。壳体的外形大体上呈圆形，在一些实施例中，壳体的外形可以大体上呈椭圆形、三角形、D形、柱形或其他形状。

传感器单元用于采集机器人的一些运动参数及环境空间各类数据。在一些实施例中，传感器单元包括激光雷达,激光雷达安装于壳体上方，其安装高度高于所述壳体的顶部面壳高度，激光雷达用于检测机器人与障碍物之间的障碍物距离。在一些实施例中，传感器单元还可以包括惯性测量单元(Inertialmeasurementunit，IMU)、陀螺仪、磁场计、加速度计或速度计、光学摄像头等等。

驱动轮部件安装于壳体并驱动机器人在各种空间上移动，在一些实施例中，驱动轮部件包括左驱动轮、右驱动轮及全向轮，左驱动轮和右驱动轮分别安装于壳体的相对两侧。左驱动轮和右驱动轮被配置为至少部分可伸出及缩回壳体的底部。全向轮安装于壳体的底部的靠前位置，全向轮为活动脚轮，可以水平360度旋转，以使得机器人可以灵活转向。左驱动轮、右驱动轮及全向轮的安装构成三角形，以提高机器人行走的平稳性。当然，在一些实施例中，驱动轮部件还可以采用其他结构，比如全向轮可被省略，只留左驱动轮与右驱动轮亦可以驱动机器人正常行走。

在一些实施例中，机器人还配置有存储部件，存储部件安装于收容槽内，从而完成递送任务等等。

控制器分别与左驱动轮、右驱动轮、全向轮及激光雷达电连接。控制器作为机器人的控制核心，用于控制机器人行走、后退以及一些业务逻辑处理。

在一些实施例中，控制器可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、AR(AcornRISCMachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制器还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

在一些实施例中，上述机器人在活动的过程中，控制器采用SLAM(simultaneouslocalizationandmapping，即时定位与建图技术)技术，根据环境数据构建地图和定位，从而移动到目标位置完成递送任务、清洁任务等。控制器基于被建立好的地图以及机器人的位置，通过全覆盖路径规划算法指示机器人完全遍历一个环境空间。例如，在机器人遍历时，传感器单元获取遍历区域的图像，其中，该遍历区域的图像可以为整片遍历区域的图像，亦可以为整片遍历区域中局部遍历区域的图像。控制器根据遍历区域的图像生成地图，该地图已指示机器人需要遍历的区域以及位于遍历区域中的障碍物所在的坐标位置。当机器人每遍历完一个位置或区域后，机器人基于该地图，标记该位置或区域已被遍历。并且，由于障碍物在地图中是以坐标方式被标记，机器人遍历时，可以根据当前位置对应的坐标点与障碍物涉及的坐标点，判断与障碍物之间的距离，从而实现环绕障碍物作遍历工作。同理，位置或区域已遍历而被标记后，当机器人下一个位置将会移动至该位置或该区域时，机器人基于该地图以及该位置或该区域的标记，作出转弯调头或者停止遍历的策略。

可以理解的是，控制器还可以根据多种方式识别已遍历位置或区域，或者，识别障碍物，从而作出满足产品需求的控制策略。

请参阅图1，为本发明实施例1提供一种遥控机器人进行扫图的方法的流程示意图，应用于智能终端，如图1所示，方法包括以下步骤：

S1，建立与目标机器人的无线连接。一个优选实施例中，具体包括以下步骤：

S101，获取用户输入的目标位置，所述目标位置包括目标楼宇和目标楼层。用户可以在智能终端的APP应用中选择目标楼宇和目标楼层。

S102，查询目标位置所处区域内所有机器人的定位信息和任务信息，根据所述定位信息和所述任务信息从所有机器人中确定用于扫图的目标机器人。一般来说，目标机器人是当前时刻以及预设时间段均无需执行任务的空闲机器人。

S103，智能终端建立与所述目标机器人的无线连接，并在所述智能终端和所述目标机器人之间建立基于UDP传输协议的第一通信链路和基于websocket传输协议的第二通信链路，所述无线连接包括WIFI连接、4G连接中的任意一种或多种。

然后执行S2，智能终端接收用户输入的运动速度信息，并生成包含所述运动速度信息的第一机器人运动指令，通过UDP传输协议发送至目标机器人。

S3，显示扫图控制界面，响应于针对所述扫图控制界面上摇杆控件的用户操作，至少生成与所述用户操作对应的运动角度以及包含所述运动角度的第二机器人运动指令。优选实施例中，还包括以下步骤：

当接收到用户输入的新的运动速度信息时，根据针对所述摇杆控件的用户操作获取所述扫图控制界面上虚拟摇杆的中心圆点与圆边缘的距离，根据所述距离获取目标机器人的运动加速度，并生成包含所述运动加速度的第二机器人运动指令，比如通过查表或者预设计算公式得到所述距离对应的运动加速度。所述距离越小，对应的运动加速度越快。当在预设时间内没有检测到针对摇杆控件的用户操作时，在所述扫图控制界面上控制虚拟摇杆回到中心圆点处，且生成运动停止指令并持续发送至所述目标机器人，直到智能终端与所述目标机器人的无线连接中断。

换句话说，可以使用智能终端上APP的虚拟摇杆操作机器人前进、后退、旋转、转弯等运行动作，摇杆为360度自由式控制机器人方向，摇杆中心圆点推向圆边缘的距离越近，加速度越快，即目标机器人的移动速度越快。当手放开摇杆时，摇杆会自动回到中心圆点处，并一直发送机器人停止指令，直到退出App，通信中断。

另一优选实施例中，还可以在所述模拟摇杆界面上设置动作组按键，预先将与所述动作组按键对应的动作组以内置或下载的方式存储到所述机器人内部，从而使用户操作更加简单，提高扫图的效率、

S4，智能终端通过所述UDP传输协议将所述第二机器人运动指令发送至目标机器人，以驱动所述目标机器人按照所述运动角度移动。

S5，智能接收所述目标机器人在移动过程中生成并发送的实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息，在所述扫图控制界面显示所述实时地图图像，并将所述实时位置信息和所述实时角度信息显示在所述实时地图图像上。

目标机器人上设置两种扫图模式，一种为手动模式，即人工手推目标机器人，目标机器人根据激光扫描结果生成实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息，并将实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息通过websocket传输协议发送到智能终端中显示。

另一种为遥控模式，此时，目标机器人通过UDP传输协议接收第一机器人运动指令和/或第二机器人运动指令，并在第一机器人运动指令和/或第二机器人运动指令下运动和激光扫描，然后根据激光扫描结果生成实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息，并将实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息通过websocket传输协议发送到智能终端中显示。

具体来说，目标机器人在进行地图绘制时，黑线或黑点代表实体墙或障碍物，白色区域代表空旷区域，灰色区域代表机器人不可触达区域。根据光学射线传感器照射到障碍物会反射的特性来推算障碍物的位置，如果射线未照射到区域，表示不可触达区域(灰色区域)；射线不返回表示无障碍物(白色区域)；如果射线有返回表示有障碍物(黑线或黑点位置)，并根据射线的发射时间与返回时间计算障碍物的距离，从而根据距离标定障碍物的位置，上述过程即是目标机器人将激光传感器折射出激光传感数据转成实时地图图像的过程。

同时，目标机器人在扫图过程中，还会通过当前位置与角度使用激光传感器折射出激光传感数据计算出在实时地图图像中的实时位置和实时角度，并通过WebSocket实时推送到智能终端进行展现。

本实施例提供了一种遥控机器人进行扫图的方法，通过智能终端对目标机器人进行远程遥控控制，驱动目标机器人以一定速度和一定角度在目标楼宇和目标楼层内进行扫图，不仅节省了人力且操作简单灵活，同时可以实时接收并显示目标机器人的扫图结果，扫图效率高且方便用户查看。

需要说明的是，在上述各个实施例中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。

作为本发明实施例的另一方面，本发明实施例还提供一种遥控机器人进行扫图的装置。其中，遥控机器人进行扫图的装置可以为软件模块，所述软件模块包括若干指令，其存储在存储器内，处理器可以访问该存储器，调用指令进行执行，以完成上述各个实施例所阐述的遥控机器人进行扫图的方法。

在一些实施例中，遥控机器人进行扫图的装置亦可以由硬件器件搭建成的，例如，遥控机器人进行扫图的装置可以由一个或两个以上的芯片搭建而成，各个芯片可以互相协调工作，以完成上述各个实施例所阐述的遥控机器人进行扫图的方法。再例如，遥控机器人进行扫图的装置还可以由各类逻辑器件搭建而成，诸如由通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(AcornRISCMachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合而搭建成。

图2是本发明实施例2提供一种遥控机器人进行扫图的装置的结构示意图，该遥控机器人进行扫图的装置包括连接模块100、第一指令生成模块200、第二指令生成模块300、指令发送模块400、信息接收模块500和显示模块600，

所述连接模块100用于建立智能终端与目标机器人的无线连接；

所述第一指令生成模块200用于接收用户输入的运动速度信息，并生成包含所述运动速度信息的第一机器人运动指令；

所述第二指令生成模块300用于显示扫图控制界面，响应于针对所述扫图控制界面上摇杆控件的用户操作，至少生成与所述用户操作对应的运动角度以及包含所述运动角度的第二机器人运动指令；

所述指令发送模块400用于将所述第一机器人运动指令和所述第二机器人运动指令发送至目标机器人；

所述信息接收模块500用于接收所述目标机器人在移动过程中生成并发送的实时地图图像、实时位置信息和实时角度信息；

所述显示模块600用于在所述扫图控制界面显示所述实时地图图像，并将所述实时位置信息和所述实时角度信息显示在所述实时地图图像上。

在一个优选实施方式中，所述第二指令生成模块300具体还用于当接收到用户输入的新的运动速度信息时，根据针对所述摇杆控件的用户操作获取所述扫图控制界面上虚拟摇杆的中心圆点与圆边缘的距离，根据所述距离获取目标机器人的运动加速度，并生成包含所述运动加速度的第二机器人运动指令，所述距离越小，对应的运动加速度越快。

需要说明的是，上述遥控机器人进行扫图的装置可执行本发明实施例所提供的遥控机器人进行扫图的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在遥控机器人进行扫图的装置实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的遥控机器人进行扫图的方法。

图3是本发明实施例提供的一种智能终端的结构示意图。如图3所示，该智能终端600包括一个或多个处理器61以及存储器62。其中，图3中以一个处理器61为例。

处理器61和存储器62可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

存储器62作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的遥控机器人进行扫图的方法对应的程序指令/模块。处理器61通过运行存储在存储器62中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行遥控机器人进行扫图的装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例提供的遥控机器人进行扫图的方法以及上述装置实施例的各个模块或单元的功能。

存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器62可选包括相对于处理器61远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器61。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述程序指令/模块存储在所述存储器62中，当被所述一个或者多个处理器61执行时，执行上述任意方法实施例中的遥控机器人进行扫图的方法。

本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图3中的一个处理器61，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的遥控机器人进行扫图的方法。

本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被电子设备执行时，使所述电子设备执行任一项所述的遥控机器人进行扫图的方法。

以上所描述的装置或设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。