本申请涉及一种确定扫地机清扫方向的方法、装置及扫地机。该方法包括：通过三维空间传感器获取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；基于点云数据提取目标范围内的平面；将平面中满足预设条件的目标平面作为墙面，并将墙面的法线方向确定为扫地机的主清扫方向。本申请通过三维空间传感器采集扫地机周围环境的点云数据，利用点云数据构建并提取出三维空间中的多个平面，从三维空间中的多个平面中识别出墙面，进而以墙面的法线方向作为扫地机的主清扫方向，解决了墙面识别不准确，进而扫地机的主清扫方向寻找不准确的技术问题。清扫方向寻找不准确的技术问题。清扫方向寻找不准确的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
确定扫地机清扫方向的方法、装置及扫地机
[0001]本申请涉及扫地机器人
，尤其涉及一种确定扫地机清扫方向的方法、装置及扫地机。
技术介绍
[0002]扫地机在清扫房间的过程中，需要根据房间布局确定主清扫方向，扫地机在主清扫方向上来回移动，最终走出类似弓字形的路径，进而实现对整个房间的覆盖清扫。
[0003]目前，相关技术中，针对扫地机器人的主清扫方向的问题，通常以墙壁方向作为参照。然而，在应用惯导、视觉扫地机的方案中，由于墙面一般为白色，视觉扫地机几乎提取不到白色墙面的特征点信息，所以视觉扫地机的找墙方案和惯导是类似的，即扫地机将来回的碰撞点记录下来，然后将碰撞点拟合得到的直线方向确定为墙面方向，进而找到主清扫方向，耗时长，效率低。另外，碰撞会影响里程计、加速度计等定位传感器，进而影响定位精度，降低找墙的准确度。如果墙边有障碍物，而障碍物方向杂乱或者与墙的方向不一致(比如斜着的沙发)，这时候就很难真正找到墙的方向。在应用单线激光雷达的扫地机中，提取采集的点云中的直线，选择包含激光点最多的直线作为墙壁的方向。这个方法的效率和准确度比惯导方案高，但是同样不能解决障碍物的干扰，无法准确确认扫地机的主清扫方向，极大影响扫地机的清扫效率。
[0004]针对扫地机的主清扫方向寻找不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种确定扫地机清扫方向的方法、装置及扫地机，以快速排除干扰，准确找到扫地机的主清扫方向。
[0006]根据本申请实施例的一个方面，本申请提供了一种扫地机，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，用于基于点云数据提取目标范围内的平面、将平面中满足预设条件的目标平面作为墙面以及将墙面的法线方向确定为扫地机的主清扫方向；
[0009]清洁主体，用于沿主清扫方向进行清扫。
[0010]根据本申请实施例的另一个方面，本申请提供了一种确定扫地机清扫方向的方法，包括：
[0011]通过三维空间传感器获取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；
[0012]基于点云数据提取目标范围内的平面；
[0013]将平面中满足预设条件的目标平面作为墙面，并将墙面的法线方向确定为扫地机的主清扫方向。
[0014]可选地，点云数据包括在预设角度范围采集的单帧点云数据，目标范围包括预设
角度范围；其中，
[0015]基于单帧点云数据提取目标范围内的平面包括：
[0016]从单帧点云数据中提取出与高度方向的夹角小于或等于预设阈值的平面，其中，高度方向为与扫地机的运动平面垂直的方向。
[0017]可选地，点云数据包括在扫地机的旋转过程中采集的多帧点云数据，目标范围包括扫地机的旋转范围；其中，
[0018]基于多帧点云数据提取目标范围内的平面包括：
[0019]记录扫地机采集每帧点云数据时的位姿信息，其中，位姿信息包括扫地机的位置信息和角度信息；
[0020]利用位姿信息确定采集各相邻两帧点云数据时扫地机的位姿变化信息，其中，位姿变化信息包括位置变化信息和角度变化信息；
[0021]基于位姿变化信息将各相邻两帧点云数据去重并拼接；
[0022]从拼接后的点云数据中提取出与高度方向的夹角小于或等于预设阈值的平面。
[0023]可选地，确定扫地机的位姿变化信息包括：
[0024]匹配各相邻两帧点云数据中的特征点，得到各相邻两帧中扫地机的位姿变化信息。
[0025]可选地，确定扫地机的位姿变化信息包括：
[0026]利用辅助传感器获取扫地机采集每帧点云数据时的位姿信息；
[0027]利用位姿信息确定与任意两帧相邻的点云数据对应的扫地机的位姿变化信息；其中，
[0028]辅助传感器包括加速度计、陀螺仪以及里程计中的至少一个，辅助传感器与三维空间传感器采集数据的时间同步。
[0029]可选地，确定扫地机的位姿变化信息包括：
[0030]将利用点云数据确定的位姿变化信息与利用辅助传感器确定的位姿变化信息的加权和作为扫地机最终的位姿变化信息。
[0031]可选地，将平面中满足预设条件的目标平面作为墙面包括：
[0032]确定各个平面所匹配的点云的数量；
[0033]将所匹配的点云的数量最多的目标平面确定为扫地机所在空间的墙面。
[0034]可选地，确定扫地机的主清扫方向还包括：
[0035]在各个子点云数据中提取出与扫地机的运动平面垂直的平面；
[0036]确定每个平面的法线；
[0037]将所有帧的所有平面的法线进行聚类分析，其中，法线的方向相同或误差在预设误差角度范围之内的法线属于同一个聚簇；
[0038]将法线数量最多的聚簇确定为目标聚簇；
[0039]将目标聚簇的法线的方向确定为扫地机的主清扫方向。
[0040]根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种确定扫地机清扫方向的装置，包括：
[0041]数据获取模块，用于通过三维空间传感器获取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；
[0042]平面提取模块，用于基于点云数据提取目标范围内的平面；
[0043]主清扫方向确定模块，用于将平面中满足预设条件的目标平面作为墙面，并将墙面的法线方向确定为扫地机的主清扫方向。
[0044]根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器、通信接口及通信总线，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，存储器、处理器通过通信总线和通信接口进行通信，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0045]根据本申请实施例的另一方面，本申请还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述的方法。
[0046]本申请实施例提供的上述技术方案与相关技术相比具有如下优点：
[0047]本申请技术方案为通过三维空间传感器获取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；基于点云数据提取目标范围内的平面；将平面中满足预设条件的目标平面作为墙面，并将墙面的法线方向确定为扫地机的主清扫方向。本申请通过三维空间传感器采集扫地机周围环境的点云数据，利用点云数据构建并提取出三维空间中的多个平面，从三维空间中的多个平面中识别出墙面，进而以墙面的法线方向作为扫地机的主清扫方向，解决了墙面识别不准确，进而扫地机的主清扫方向寻找不准确的技术问题。
附图说明
[0048]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0049]为了更清楚地说明本申请实施例或相关本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.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，用于基于所述点云数据提取所述目标范围内的平面、将所述平面中满足预设条件的目标平面作为墙面以及将所述墙面的法线方向确定为所述扫地机的主清扫方向；清洁主体，用于沿所述主清扫方向进行清扫。2.确定扫地机清扫方向的方法，其特征在于，包括：通过三维空间传感器获取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；基于所述点云数据提取所述目标范围内的平面；将所述平面中满足预设条件的目标平面作为墙面，并将所述墙面的法线方向确定为所述扫地机的主清扫方向。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述点云数据包括在预设角度范围采集的单帧点云数据，所述目标范围包括所述预设角度范围；其中，基于所述单帧点云数据提取所述目标范围内的平面包括：从所述单帧点云数据中提取出与高度方向的夹角小于或等于预设阈值的平面，其中，所述高度方向为与所述扫地机的运动平面垂直的方向。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述点云数据包括在所述扫地机的旋转过程中采集的多帧点云数据，所述目标范围包括所述扫地机的旋转范围；其中，基于所述多帧点云数据提取所述目标范围内的平面包括：记录所述扫地机采集每帧所述点云数据时的位姿信息，其中，所述位姿信息包括所述扫地机的位置信息和角度信息；利用所述位姿信息确定采集各相邻两帧所述点云数据时所述扫地机的位姿变化信息，其中，所述位姿变化信息包括位置变化信息和角度变化信息；基于所述位姿变化信息将各相邻两帧所述点云数据去重并拼接；从拼接后的点云数据中提取出与高度方向的夹角小于或等于预设阈值的平面。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述扫地机的所述位姿变化...
【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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