一种行走地面识别方法及清洁机器人技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域，公开一种行走地面识别方法及清洁机器人。方法包括：确定清洁机器人在行走地面时的运动状态，清洁机器人配置坐标系；根据运动状态，获取清洁机器人在坐标系中指定轴方向上的加速度分量集合；根据加速度分量集合，识别行走地面的地面类型。因此，相对现有技术，本方法无需采用超声波传感器便可以实现行走地面的识别，从而降低地面识别成本，也无需对清洁机器人作过度改造，进而降低清洁机器人的设计难度。

【技术实现步骤摘要】
一种行走地面识别方法及清洁机器人
本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种行走地面识别方法及清洁机器人。
技术介绍
清洁机器人往往需要针对不同材质的表面采取相应清洁策略。在普通居家环境中，一般清洁机器人需要区分硬质地面和地毯，以便清洁机器人针对不同类型的行走地面采取不同强度的吸力。目前检测地毯的常用方法是采用超声波传感器进行检测，该方法可给出较准确和稳定的识别结果，但是，超声传感器成本较高，而且需要为超声波传感器的安装而对清洁机器人的整体构造进行特别设计，增加了清洁机器人的结构复杂度。
技术实现思路
本专利技术实施例的一个目的旨在提供一种行走地面识别方法及清洁机器人，其能够降低地面识别成本。在第一方面，本专利技术实施例提供一种行走地面识别方法，应用于清洁机器人，所述方法包括：确定所述清洁机器人在所述行走地面时的运动状态，所述清洁机器人配置坐标系；根据所述运动状态，获取所述清洁机器人在所述坐标系中指定轴方向上的加速度分量集合；根据所述加速度分量集合，识别所述行走地面的地面类型。可选地，所述运动状态包括启动状态，所述确定所述清洁机器人在所述行走地面时的运动状态包括：获取运动启动指令；根据所述运动启动指令，确定所述清洁机器人在所述行走地面时的运动状态为所述启动状态，在所述启动状态下，所述指定轴方向为所述清洁机器人的行进方向。可选地，所述加速度分量集合包括多个时间连续的加速度分量，所述根据所述加速度分量集合，识别所述行走地面的地面类型包括：在所述启动状态下，从所述加速度分量集合中搜索最大加速度分量；计算所述最大加速度分量与静置加速度分量的差值，所述静置加速度分量为所述清洁机器人处于静置状态下，在所述指定轴方向上的加速度分量；根据所述差值，识别所述清洁机器人行走地面的地面类型。可选地，所述根据所述加速度分量集合，识别所述行走地面的地面类型包括：判断所述差值是否小于低阈值；若小于低阈值，识别所述行走地面的地面类型为地毯类型；若大于或等于低阈值，判断所述差值是否大于高阈值，其中，所述高阈值大于所述低阈值，若大于高阈值，识别所述行走地面的地面类型为非地毯类型。可选地，所述运动状态包括非启动状态，在所述非启动状态下，所述指定轴方向为垂直于所述行走地面的方向。可选地，所述根据所述加速度分量集合，识别所述行走地面的地面类型包括：在所述非启动状态下，将所述加速度分量集合作频域转换处理，得到频谱，所述频谱包括多个频率及与每个所述频率对应的幅值；计算频率处于高频区段中的各个幅值之和，得到总幅值；根据所述总幅值，识别所述行走地面的地面类型。可选地，所述在所述非启动状态下，将所述加速度分量集合作频域转换处理，得到频谱包括：根据快速傅里叶变换算法，在所述非启动状态下，将所述加速度分量集合作频域转换处理，得到频谱。可选地，所述非启动状态包括低速直行状态，所述地面类型包括地毯类型与非地毯类型，所述根据所述总幅值，识别所述行走地面的地面类型包括：在所述低速直行状态下，判断所述总幅值是否小于或等于第一阈值；若小于或等于第一阈值，识别所述行走地面的地面类型为地毯类型；若大于第一阈值，判断所述总幅值是否大于或等于第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值，若大于或等于第二阈值，识别所述行走地面的地面类型为非地毯类型。可选地，所述非启动状态包括高速直行状态，所述地面类型包括地毯类型与非地毯类型，所述根据所述总幅值，识别所述行走地面的地面类型包括：在所述高速直行状态下，判断所述总幅值是否小于或等于第三阈值；若是，识别所述行走地面的地面类型为地毯类型；若否，识别所述行走地面的地面类型为非地毯类型。在第二方面，一种非易失性可读存储介质，所述非易失性可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使清洁机器人执行任一项所述的行走地面识别方法。在第三方面，本专利技术实施例提供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，当所述程序指令被清洁机器人执行时，使清洁机器人执行上述行走地面识别方法。在第四方面，本专利技术实施例提供一种清洁机器人，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行任一项所述的行走地面识别方法。本专利技术与现有技术相比至少具有以下有益效果：在本专利技术实施例提供的行走地面识别方法中，首先，确定机器人的运动状态，机器人配置坐标系；其次，根据运动状态，获取机器人在坐标系中指定轴方向上的加速度分量集合；最后，根据加速度分量集合，识别机器人行走地面的地面类型，因此，相对现有技术，本方法无需采用超声波传感器便可以实现行走地面的识别，从而降低地面识别成本，也无需对清洁机器人作过度改造，进而降低清洁机器人的设计难度。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本专利技术实施例提供的一种清洁机器人的结构示意图；图2为图1所示的惯性测量仪在清洁机器人中的坐标系；图3为本专利技术实施例提供的清洁机器人与外部终端之间的通信示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种行走地面识别的流程示意图；图5a为图4所示的S41的流程示意图；图5b为本专利技术实施例提供的清洁机器人在硬质地面类型的行走地面上，由静止状态开始进入运动状态的行进方向上的加速度曲线；图5c为本专利技术实施例提供的清洁机器人在地毯类型的行走地面上，由静止状态开始进入运动状态的行进方向上的加速度曲线；图5d为图4所示的S43的一种流程示意图；图5e为图5d所示的S433的流程示意图；图6a为本专利技术实施例提供的清洁机器人从静止状态开始在硬质地面上行走至地毯，再从地毯行走回到硬质地面的Z轴方向上的加速度曲线，其中，Z轴方向垂直于行走地面，Y轴方向为行进方向；图6b为图4所示的S43的另一种流程示意图；图7a为本专利技术实施例提供的清洁机器人在硬质地面类型的行走地面进行低速运动时的在Z轴方向上的频谱；图7b为本专利技术实施例提供的清洁机器人在地毯类型的行走地面进行低速运动时的在Z轴方向上的频谱；图7c为图6b所示的S436的一种流程示意图；图8a为本专利技术实施例提供的清洁机器人在硬质地面类型的行走地面进行高速运动时的在Z轴方向上的频谱；图8b为本专利技术实施例提供的清洁机器人在地毯类型的行走地面进行高速运动时的在Z轴方向上的频谱；图8c为图6b所示的S436的另一种流程示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行走地面识别方法，应用于清洁机器人，其特征在于，所述方法包括：/n确定所述清洁机器人在所述行走地面时的运动状态，所述清洁机器人配置坐标系；/n根据所述运动状态，获取所述清洁机器人在所述坐标系中指定轴方向上的加速度分量集合；/n根据所述加速度分量集合，识别所述行走地面的地面类型。/n

【技术特征摘要】
1.一种行走地面识别方法，应用于清洁机器人，其特征在于，所述方法包括：
确定所述清洁机器人在所述行走地面时的运动状态，所述清洁机器人配置坐标系；
根据所述运动状态，获取所述清洁机器人在所述坐标系中指定轴方向上的加速度分量集合；
根据所述加速度分量集合，识别所述行走地面的地面类型。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动状态包括启动状态，所述确定所述清洁机器人在所述行走地面时的运动状态包括：
获取运动启动指令；
根据所述运动启动指令，确定所述清洁机器人在所述行走地面时的运动状态为所述启动状态，在所述启动状态下，所述指定轴方向为所述清洁机器人的行进方向。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加速度分量集合包括多个时间连续的加速度分量，所述根据所述加速度分量集合，识别所述行走地面的地面类型包括：
在所述启动状态下，从所述加速度分量集合中搜索最大加速度分量；
计算所述最大加速度分量与静置加速度分量的差值，所述静置加速度分量为所述清洁机器人处于静置状态下，在所述指定轴方向上的加速度分量；
根据所述差值，识别所述清洁机器人行走地面的地面类型。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度分量集合，识别所述行走地面的地面类型包括：
判断所述差值是否小于低阈值；
若小于低阈值，识别所述行走地面的地面类型为地毯类型；
若大于或等于低阈值，判断所述差值是否大于高阈值，其中，所述高阈值大于所述低阈值，若大于高阈值，识别所述行走地面的地面类型为非地毯类型。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动状态包括非启动状态，在所述非启动状态下，所述指定轴方向为垂直于所述行走地面的方向。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度分...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟名宏，
申请(专利权)人：深圳市银星智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44