用于基于区分类的机器人的可配置操作的系统和方法技术方案

一种操作移动机器人的方法包括：生成基于由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据的定义表面的相应区域的分割图；将相应区域中的至少一个的子区域识别为非杂物区和杂物区；以及基于对子区域的识别计算覆盖图案。所述覆盖图案指示用于非杂物区和杂物区的导航的序列，并且被提供给移动机器人。响应于覆盖图案，移动机器人按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的非杂物区和杂物区。还讨论了相关方法、计算设备和计算机程序产品。

System and Method for Configurable Operation of Robots Based on Differential Classification

A method for manipulating a mobile robot includes: generating a segmentation map of the corresponding area of the defined surface based on occupied data collected by the mobile robot in response to navigation on the surface; identifying at least one sub-area of the corresponding area as a non-clutter area and a clutter area; and calculating a cover pattern based on the recognition of the sub-area. The coverage pattern indicates a sequence of navigation for the non-clutter area and the clutter area, and is provided to the mobile robot. In response to the coverage pattern, the mobile robot navigates at least one non-clutter area and clutter area in the corresponding area of the surface in sequence indicated by the coverage pattern. Relevant methods, computing equipment and computer program products are also discussed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于区分类的机器人的可配置操作的系统和方法优先权的要求本申请要求题为“SYSTEMSANDMETHODSFORCONFIGURABLEOPERATIONOFAROBOTUSINGAREMOTEUSERINTERFACE”并且2016年9月14日在美国专利和商标局中提交的美国临时专利申请No.62/394,638的优先权，所述美国临时专利申请的公开内容以其全文通过引用并入本文中。
本专利技术一般地涉及机器人系统，并且更具体地，涉及配置自主机器人的操作。
技术介绍
自动化机器人和机器人设备被用于执行传统上认为是平凡、耗时或危险的任务。例如，基本上自主机器人可以被用于提供表面的覆盖以执行操作，诸如清洁、执行表面处理和/或涂漆。然而，从用户的视角来看，自主机器人任务可能是不可预测的，从而使得用户缺少关于机器人接下来将移动到哪个区的理解。另外，用户可能缺少关于任务的任何信息和/或输入。
技术实现思路
本专利技术的一些实施例包括一种计算设备，其包括处理器以及耦合到所述处理器的存储器，其中所述存储器包括其中存储计算机可读程序代码的非暂时性计算机可读存储介质。计算机可读程序代码可由处理器执行以执行操作，所述操作包括：生成基于由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据的定义表面的相应区域的分割图；基于其中的差异，将相应区域中的至少一个的子区域分类或以其他方式识别为第一区和第二区（诸如，非杂物区和杂物区）；以及基于对子区域的识别计算覆盖图案。覆盖图案指示用于第一区和第二区（诸如，非杂物区和杂物区）的导航的序列，并且被提供给移动机器人。响应于覆盖图案，移动机器人按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的第一区和第二区（例如，非杂物区和杂物区）。本专利技术的一些实施例包括一种操作移动机器人的方法。所述方法包括由至少一个处理器执行在非暂时性计算机可读存储介质中存储的计算机可读指令以执行操作，所述操作包括：生成基于由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据的定义表面的相应区域的分割图；将相应区域中的至少一个的子区域分类或以其他方式识别为非杂物区和杂物区；以及基于对子区域的识别计算覆盖图案。覆盖图案指示用于非杂物区和杂物区的导航的序列，并且被提供给移动机器人。响应于覆盖图案，移动机器人按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的非杂物区和杂物区。本专利技术的一些实施例包括一种用于操作移动机器人的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括其中存储有计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读指令在由处理器执行时致使处理器执行操作，所述操作包括：生成基于由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据的定义表面的相应区域的分割图；将相应区域中的至少一个的子区域分类或以其他方式识别为非杂物区和杂物区；以及基于对子区域的识别，计算覆盖图案。覆盖图案指示用于非杂物区和杂物区的导航的序列，并且被提供给移动机器人。响应于覆盖图案，移动机器人按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的非杂物区和杂物区。在一些实施例中，计算设备可以是移动机器人的部件，并且占用数据可以由移动机器人的至少一个传感器检测。所述操作可以进一步包括操作移动机器人的驱动器以按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的非杂物区和杂物区。在一些实施例中，计算设备可以是通信耦合到移动机器人的服务器的部件。所述操作可以进一步包括：响应于对表面的导航，从移动机器人接收占用数据；以及将分割图存储在数据存储装置中。在一些实施例中，序列可以进一步包括对表面的周界的导航，并且移动机器人可以按由覆盖图案指示的序列顺序地导航非杂物区、杂物区和表面的周界。在一些实施例中，覆盖图案可以进一步指示非杂物区的排序方向。排序方向可以对应于相应区域中的至少一个的维度，所述维度比所述相应区域中的至少一个的的另一维度长，并且移动机器人可以按由覆盖图案指示的排序方向遍历非杂物区。在一些实施例中，由分割图定义的相应区域可以对应于相应房间。覆盖图案可以进一步指示对相应房间的导航的次序，并且移动机器人可以在按由覆盖图案指示的次序对相应房间中的下一个房间的导航之前按由覆盖图案指示的序列顺序地导航相应房间中的一个的非杂物区和杂物区。在一些实施例中，计算覆盖图案可以进一步包括基于与杂物区的接近度确定用于结束对非杂物区的导航的表面上的位置。响应于按由覆盖图案指示的排序方向遍历非杂物区，移动机器人可以在具有接近于杂物区的位置处结束对非杂物区的导航并且可以按随机图案遍历杂物区。响应于遍历杂物区，移动机器人可以在遍历子区域中的至少一个其他子区域之前不按排序方向遍历非杂物区。在一些实施例中，所述操作可以进一步包括将分割图提供给用户设备。用户设备可以包括被配置成显示分割图以供用户查看的显示器或其他用户界面。所述操作还可以包括：响应于向用户设备提供分割图，从用户设备接收选择输入；以及基于选择输入计算覆盖图案。在一些实施例中，选择输入可以包括针对相应区域和/或其子区域中的至少一个的相应的清洁的级别。覆盖图案可以被生成以指示相应的清洁的级别，并且移动机器人可以根据由覆盖图案指示的相应的清洁的级别在导航相应区域和/或其子区域中的至少一个时执行多个清洁遍次。在一些实施例中，选择输入可以包括针对相应区域和/或其子区域中的一个或多个的用户定义的边界或标签。覆盖图案可以被生成以指示用户定义的边界或标签，并且移动机器人可以根据由覆盖图案指示的用户定义的边界或标签避免对相应区域和/或其子区域中的一个或多个的导航。在一些实施例中，所述操作可以进一步包括检测子区域的相应地板铺设类型；并且计算覆盖图案可以进一步包括基于与其对应的子区域的相应地板铺设类型确定用于非杂物区和杂物区的导航的序列。在一些实施例中，分割图可以包括先前从用户设备接收和/或由移动机器人响应于对表面的至少一个先前导航收集的数据。在一些实施例中，生成分割图可以包括：将由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据与由移动机器人响应于对表面的至少一个先前导航收集的数据进行比较；以及更新分割图以包括由比较指示的共性并且排除由比较指示的异常值。在一些实施例中，生成分割图可以包括：通过应用阈值化（thresholding）函数基于占用数据计算二进制图像；以及通过应用距离变换对二进制图像执行分水岭变换以将二进制图像分成相应区域。在一些实施例中，分割图可以包括相对于由占用数据指示的实际边界的简化边界，所述占用数据由移动机器人响应于对表面的导航收集。在一些实施例中，所述操作可以进一步包括在将分割图提供给用户设备之前，修改具有简化边界的分割图以响应于对其的识别来指示杂物区。在一些实施例中，将子区域识别为非杂物区和杂物区可以进一步包括：访问包括多个图案和对其的识别的数据存储装置；以及基于与存储在数据存储装置中的多个图案的相似性对子区域内的像素区域进行分类。在一些实施例中，对多个图案的识别中的一个或多个可以基于从一个或多个用户设备接收的相应标注输入。在一些实施例中，将子区域识别为非杂物区和杂物区可以进一步包括响应于访问数据存储装置，将像素区域分类为对应于墙壁的静态结构或对应于杂物的动态结构。在一些实施例中，将子区域识别为非杂物区和杂物区可以进一步包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算设备，包括：处理器；以及耦合到处理器的存储器，存储器包括其中存储计算机可读程序代码的非暂时性计算机可读存储介质，计算机可读程序代码可由处理器执行以执行操作，所述操作包括：生成基于由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据的定义表面的相应区域的分割图；将相应区域中的至少一个的子区域识别为非杂物区和杂物区；基于对子区域的识别计算覆盖图案，覆盖图案指示用于非杂物区和杂物区的导航的序列；以及将覆盖图案提供给移动机器人，其中，响应于覆盖图案，移动机器人按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的非杂物区和杂物区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.14 US 62/3946381.一种计算设备，包括：处理器；以及耦合到处理器的存储器，存储器包括其中存储计算机可读程序代码的非暂时性计算机可读存储介质，计算机可读程序代码可由处理器执行以执行操作，所述操作包括：生成基于由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据的定义表面的相应区域的分割图；将相应区域中的至少一个的子区域识别为非杂物区和杂物区；基于对子区域的识别计算覆盖图案，覆盖图案指示用于非杂物区和杂物区的导航的序列；以及将覆盖图案提供给移动机器人，其中，响应于覆盖图案，移动机器人按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的非杂物区和杂物区。2.根据权利要求1所述的计算设备，其中序列进一步包括对表面的周界的导航，并且其中移动机器人按由覆盖图案指示的序列顺序地导航非杂物区、杂物区和表面的周界。3.根据权利要求1所述的计算设备，其中覆盖图案进一步指示非杂物区的排序方向，排序方向对应于相应区域中的至少一个的维度，所述维度比所述相应区域中的至少一个的另一维度长，并且其中移动机器人按由覆盖图案指示的排序方向遍历非杂物区。4.根据权利要求3所述的计算设备，其中计算覆盖图案包括：基于与杂物区的接近度确定用于结束对非杂物区的导航的表面上的位置，其中，响应于按由覆盖图案指示的排序方向遍历非杂物区，移动机器人在具有接近于杂物区的位置处结束对非杂物区的导航并且按随机图案遍历杂物区，其中响应于遍历杂物区，移动机器人在遍历子区域中的至少一个其他子区域之前不按排序方向遍历非杂物区。5.根据权利要求1所述的计算设备，其中由分割图定义的相应区域对应于相应房间，其中覆盖图案进一步指示对相应房间的导航的次序，并且其中移动机器人在按由覆盖图案指示的次序对相应房间中的下一个房间的导航之前按由覆盖图案指示的序列顺序地导航相应房间中的一个的非杂物区和杂物区。6.根据权利要求1所述的计算设备，其中操作进一步包括：将分割图提供给用户设备，用户设备包括被配置成显示分割图的用户界面；以及响应于向用户设备提供分割图，从用户设备接收选择输入，其中计算覆盖图案进一步基于选择输入。7.根据权利要求6所述的计算设备，其中选择输入包括针对相应区域和/或其子区域中的至少一个的相应的清洁的级别，其中覆盖图案进一步指示相应的清洁的级别，并且其中移动机器人根据由覆盖图案指示的相应的清洁的级别在导航相应区域和/或其子区域中的至少一个时执行多个清洁遍次。8.根据权利要求6所述的计算设备，其中选择输入包括针对相应区域和/或其子区域中的一个或多个的用户定义的边界或标签，其中覆盖图案进一步指示用户定义的边界或标签，并且其中移动机器人根据由覆盖图案指示的用户定义的边界或标签避免对相应区域和/或其子区域中的一个或多个的导航。9.根据权利要求1所述的计算设备，其中操作进一步包括：检测子区域的相应地板铺设类型，其中计算覆盖图案进一步包括基于与其对应的子区域的相应地板铺设类型确定用于非杂物区和杂物区的导航的序列。10.根据权利要求1所述的计算设备，其中分割图包括先前从用户设备接收和/或由移动机器人响应于对表面的至少一个先前导航收集的数据。11.根据权利要求10所述的计算设备，其中生成分割图包括：将由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据与由移动机器人响应于对表面的至少一个先前导航收集的数据进行比较；以及更新分割图以包括由比较指示的共性并且排除由比较指示的异常值。12.根据权利要求1所述的计算设备，其中生成分割图包括：通过应用阈值化函数基于占用数据计算二进制图像；以及通过应用距离变换对二进制图像执行分水岭变换以将二进制图像分成相应区域。13.根据权利要求1所述的计算设备，其中分割图包括相对于由占用数据指示的实际边界的简化边界，所述占用数据由移动机器人响应于对表面的导航收集。14.根据权利要求13所述的计算设备，其中操作进一步包括：在将分割图提供给用户设备之前，修改包括简化边界的分割图以响应于对其的识别来指示杂物区。15.根据权利要求1所述的计算设备，其中将子区域识别为非杂物区和杂物区包括：访问包括多个图案和对其的识别的数据存储装置；以及基于与存储在数据存储装置中的多个图案的相似性对子区域内的像素区域进行分类。16.根据权利要求15所述的计算设备，其中对多个图案的识别中的一个或多个基于从一个或多个用户设备接收的相应标注输入。17.根据权利要求16所述的计算设备，其中将子区域识别为非杂物区和杂物区进一步包括：响应于访问数据存储装置，将像素区域分类为对应于墙壁的静态结构或对应于杂物的动态结构。18.根据权利要求15所述的计算设备，其中将子区域识别为非杂物区和杂物区包括：基于占用数据识别至少一个边界；以及在访问数据存储装置之前，将像素区域区分为与至少一个边界相邻的附着像素区域和与所述至少一个边界间隔开的分离像素区域。19.根据权利要求1的计算设备，其中计算设备包括移动机器人的部件，其中占用数据由移动机器人的至少一个传感器检测，并且其中操作进一步包括：操作移动机器人的驱动器以按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的非杂物区和杂物区。20.根据权利要求1所述的计算设备，其中计算设备包括通信耦合到移动机器人的服务器的部件，并且其中操作进一步包括：响应于对表面的导航，从移动机器人接收占用数据；以及将分割图存储在数据存储装置中。21.一种操作移动机器人的方法，包括：由至少一个处理器执行存储在非暂时性计算机可读存储介质中的计算机可读指令以执行操作，所述操作包括：生成基于由移动机器人响应于对表面的导航收集的占用数据的定义表面的相应区域的分割图；将相应区域中的至少一个的子区域识别为非杂物区和杂物区；基于对子区域的识别，计算覆盖图案，覆盖图案指示用于非杂物区和杂物区的导航的序列；以及将覆盖图案提供给移动机器人，其中，响应于覆盖图案，移动机器人按由覆盖图案指示的序列顺序地导航表面的相应区域中的至少一个的非杂物区和杂物区。22.根据权利要求21所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：AD克莱纳，ME慕尼黑，
申请(专利权)人：艾罗伯特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US