扫地机及其控制方法、装置制造方法及图纸

技术编号:31318561 阅读:9 留言:0更新日期:2021-12-13 00:00
本申请提供了一种扫地机及其控制方法、装置,该方法包括:通过三维空间传感器获取扫地机所在空间目标范围内的点云数据,点云数据包括扫地机与障碍物之间的多个距离信息;基于点云数据识别扫地机的运动方向上是否存在目标通道,目标通道两侧的障碍物之间的最小距离大于第一阈值且小于第二阈值;目标通道存在时,基于目标通道的入口和出口位置确定扫地机通过目标通道的移动路径;控制扫地机按照移动路径通过目标通道。本申请通过三维空间传感器采集三维点云数据,能得到扫地机周围真实的环境情况,基于点云数据能够识别到真实的窄通道,由此能控制扫地机按照确定的移动路径通过窄通道,解决传统的导航算法难以引导扫地机通过窄通道的技术问题。窄通道的技术问题。窄通道的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
扫地机及其控制方法、装置


[0001]本申请涉及扫地机器人
,尤其涉及一种扫地机及其控制方法、装置。

技术介绍

[0002]扫地机在工作时,导航和脱困是其面临的两类重要问题,而这两个问题有一类共同的难点场景:如何通过宽度较小的路径。
[0003]传统的导航算法,在构建机器人工作区域对应的地图时,需要对地图中的障碍物做膨胀处理,一般取机器人机身半径加上一个适当的阈值作为膨胀处理时的膨胀参数,该阈值通常大于地图分辨率,然后基于该地图规划路径,最后控制机器人按照规划出的路径移动,进行清扫工作。
[0004]然而,利用上述方式规划路径时,由于地图中对障碍物的膨胀处理,在确定宽度较小的路径时,容易出现误判,即,将宽度较小的路径误判为不可达区域,从而导致难以引导扫地机通过窄通道,进而导致漏扫。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种扫地机及其控制方法、装置,以解决传统的导航算法难以引导扫地机通过窄通道的问题。具体技术方案如下:
[0006]第一方面,提供了一种扫地机,包括:
[0007]三维空间传感器,用于采集扫地机所在空间目标范围内的点云数据,其中,点云数据包括扫地机与障碍物之间的多个距离信息;
[0008]控制器,用于在基于点云数据识别到扫地机的运动方向上存在目标通道的情况下,确定扫地机通过目标通道的移动路径,其中,目标通道两侧的障碍物之间最小距离大于第一阈值且小于第二阈值;
[0009]清洁主体,用于在接收到目标通道通行指令的情况下,按照移动路径通过目标通道。
[0010]可选地,扫地机还包括:
[0011]多个碰撞传感器,环绕扫地机的机身设置,用于采集扫地机的碰撞信息。
[0012]可选地,第一阈值小于第二阈值,第一阈值大于扫地机的机身宽度,第二阈值小于扫地机的机身宽度的1.5倍。
[0013]第二方面,提供了一种扫地机控制方法,包括:
[0014]通过三维空间传感器获取扫地机所在空间目标范围内的点云数据,点云数据包括扫地机与障碍物之间的多个距离信息;
[0015]基于点云数据识别扫地机的运动方向上是否存在目标通道,目标通道两侧的障碍物之间的最小距离大于第一阈值且小于第二阈值;
[0016]目标通道存在时,基于目标通道的入口和出口位置确定扫地机通过目标通道的移动路径;
[0017]控制扫地机按照移动路径通过目标通道。
[0018]可选地,基于点云数据识别扫地机的运动方向上是否存在目标通道的方法为:
[0019]提取目标点云,目标点云的高度大于或等于地平面高度、小于或等于机身高度,沿扫地机运动方向,目标点云与扫地机之间的最大距离小于或等于第一长度;
[0020]将目标点云进行分割聚类,其中,距离小于或等于第三阈值的点云属于同一个聚簇;
[0021]确定是否存在第一聚簇和第二聚簇,第一聚簇的边缘和第二聚簇的边缘的最小距离大于第一阈值且小于第二阈值;
[0022]第一聚簇和第二聚簇存在时,将第一聚簇和第二聚簇之间的区域确定为目标通道;其中,
[0023]第一阈值小于第二阈值,第一阈值大于扫地机的机身宽度,第二阈值小于扫地机的机身宽度的1.5倍。
[0024]可选地,确定为目标通道之后,所述方法还包括:
[0025]将目标通道标记在扫地机的导航地图上。
[0026]可选地,基于目标通道的入口和出口位置确定扫地机通过目标通道的移动路径包括:
[0027]确定目标通道的入口和出口,其中,入口为靠近扫地机一侧且位于目标通道的中线上的位置,出口为远离扫地机一侧且位于目标通道的中线上的位置;
[0028]将从入口进入,经过目标通道的区域到达出口的路径确定为扫地机通过目标通道的移动路径。
[0029]可选地,控制扫地机按照移动路径通过目标通道包括:
[0030]将扫地机导航至入口;
[0031]将扫地机的前进方向对齐出口,并控制扫地机向前移动,直至到达出口。
[0032]可选地,在控制扫地机到达出口时,所述方法还包括:
[0033]继续识别扫地机当前的运动方向上是否存在下一个目标通道;
[0034]下一个目标通道存在时,控制扫地机按照下一个目标通道的入口和出口所确定的移动路径通过下一个目标通道,直至到达目标出口的情况下,确定扫地机通过完整的目标通道;
[0035]其中,目标出口为未识别到新的目标通道的出口,下一个目标通道的入口为上一个目标通道的出口,每次识别到的目标通道的长度小于或等于第二长度。
[0036]可选地,在目标通道的弯曲角度大于或等于角度阈值的情况下,控制扫地机按照移动路径通过目标通道还包括:
[0037]在碰撞传感器的碰撞检测次数小于或等于次数阈值的情况下,根据碰撞传感器采集到的碰撞信息调整扫地机的前进方向,直至控制扫地机移动至目标通道的出口。
[0038]可选地,在目标通道的出口处为封闭区域的情况下,控制扫地机按照移动路径通过目标通道还包括:
[0039]将原出口确定为新的入口,并将原入口确定为新的出口;
[0040]调转扫地机的前进方向,并控制扫地机从新的入口进入,经过目标通道区域,直至到达新的出口。
[0041]第三方面,提供了一种扫地机控制装置,包括:
[0042]点云获取模块,用于通过三维空间传感器获取扫地机所在空间目标范围内的点云数据,点云数据包括扫地机与障碍物之间的多个距离信息;
[0043]通道识别模块,用于基于点云数据识别扫地机的运动方向上是否存在目标通道,目标通道两侧的障碍物之间的最小距离大于第一阈值且小于第二阈值;
[0044]通行路径确定模块,用于目标通道存在时,基于目标通道的入口和出口位置确定扫地机通过目标通道的移动路径;
[0045]通道导航模块,用于控制扫地机按照移动路径通过目标通道。
[0046]第四方面,提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
[0047]存储器,用于存放计算机程序;
[0048]处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现第二方面任一所述的方法步骤。
[0049]第五方面,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内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面任一所述的方法步骤。
[0050]第六方面,提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一所述的扫地机控制方法。
[0051]本申请实施例有益效果:
[0052]本申请技术方案为通过三维空间传感器获取扫地机所在空间目标范围内的点云数据,点云数据包括扫地机与障碍物之间的多个距离信息;基于点云数据识别扫地机的运动方向上是否存在目标通道,目标通道两侧的障碍物之间的最小距离大于第一阈值且小于第二阈值本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扫地机,其特征在于,包括:三维空间传感器,用于采集扫地机所在空间目标范围内的点云数据,其中,所述点云数据包括扫地机与障碍物之间的多个距离信息;控制器,用于在基于所述点云数据识别到所述扫地机的运动方向上存在目标通道的情况下,确定所述扫地机通过所述目标通道的移动路径,其中,所述目标通道两侧的障碍物之间最小距离大于第一阈值且小于第二阈值;清洁主体,用于在接收到目标通道通行指令的情况下,按照所述移动路径通过所述目标通道。2.根据权利要求1所述的扫地机,其特征在于,所述扫地机还包括:多个碰撞传感器,环绕所述扫地机的机身设置,用于采集所述扫地机的碰撞信息。3.根据权利要求1所述的扫地机,其特征在于,所述第一阈值小于所述第二阈值,所述第一阈值大于扫地机的机身宽度,所述第二阈值小于扫地机的机身宽度的1.5倍。4.一种扫地机控制方法,其特征在于,包括:通过三维空间传感器获取扫地机所在空间目标范围内的点云数据,所述点云数据包括所述扫地机与障碍物之间的多个距离信息;基于所述点云数据识别所述扫地机的运动方向上是否存在目标通道,所述目标通道两侧的障碍物之间的最小距离大于第一阈值且小于第二阈值;目标通道存在时,基于所述目标通道的入口和出口位置确定所述扫地机通过所述目标通道的移动路径;控制所述扫地机按照所述移动路径通过所述目标通道。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述点云数据识别所述扫地机的运动方向上是否存在目标通道的方法为:提取目标点云,所述目标点云的高度大于或等于地平面高度、小于或等于机身高度,沿扫地机运动方向,所述目标点云与所述扫地机之间的最大距离小于或等于第一长度;将所述目标点云进行分割聚类,其中,距离小于或等于第三阈值的点云属于同一个聚簇;确定是否存在第一聚簇和第二聚簇,所述第一聚簇的边缘和所述第二聚簇的边缘的最小距离大于所述第一阈值且小于所述第二阈值;第一聚簇和第二聚簇存在时,将所述第一聚簇和所述第二聚簇之间的区域确定为目标通道;其中,所述第一阈值小于所述第二阈值,所述第一阈值大于扫地机的机身宽度,所述第二阈值小于扫地机的机身宽度的1.5倍。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,确定为目标通道之后,所述方法还包括:将所述目标通道标记在所述扫地机的导航地图上。7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述目标通道的入口和出口位置确定所述扫地机通过所述目标通道的移动路径包括:确定所述目标通...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐一新
申请(专利权)人:安克创新科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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