地面介质探索方法和装置、清洁机器人以及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种地面介质探索方法和装置、清洁机器人以及存储介质。该方法应用于清洁机器人，清洁机器人上设置有结构光传感器，方法包括：当探索到目标地面介质的边缘时，获取结构光传感器采集的结构光信息；基于结构光信息，对目标地面介质进行沿边探索，以确定目标地面介质的轮廓。该方案可以保证获得的目标地面介质的边缘轮廓的准确性。同时，清洁机器人沿着目标地面介质的边缘轮廓前进，无需穿插前行，可以提高对目标地面介质进行沿边探索的效率。的效率。的效率。

【技术实现步骤摘要】
地面介质探索方法和装置、清洁机器人以及存储介质


[0001]本专利技术涉及清洁设备
，具体地，涉及一种地面介质探索方法、一种地面介质探索装置、一种清洁机器人和一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着智能设备技术的快速发展，清洁机器人的应用越来越广泛。清洁机器人发挥着高效清洁的作用，它在可以降低清洁的人力成本的同时还可以提高工作效率和清洁度，是现代社会所不可或缺的。
[0003]现有技术中，清洁机器人在探索地面介质时存在探索效率低等问题。下面以地面介质为地毯为例，通常清洁机器人在清洁待清洁区域时或在建图过程中，需要先对地毯的边缘轮廓(即轮廓)进行探索，以确定地毯的位置。现有技术中，一般利用超声波传感器对地毯的边缘轮廓进行探索。由于受限于超声波传感器的感知能力与感知的及时性，在清洁机器人对地毯的边缘轮廓进行探索的过程中，需要在检测到地毯时向地面介质外侧走，并在检测不到地毯时向地面介质内侧走，依次循环来检测地毯边缘轮廓，即需要清洁机器人沿地毯的边缘穿插前行。这样会导致清洁机器人对介质边缘的探索效率较低。
[0004]因此，需要一种新的地面介质探索方案，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，提供一种地面介质探索方法、一种地面介质探索装置、一种清洁机器人和一种计算机可读存储介质。
[0006]根据本专利技术一个方面，提供一种地面介质探索方法，应用于清洁机器人，清洁机器人上设置有结构光传感器，方法包括：当探索到目标地面介质的边缘时，获取结构光传感器采集的结构光信息；基于结构光信息，对目标地面介质进行沿边探索，以确定目标地面介质的轮廓。
[0007]示例性地，结构光信息包括结构光传感器所检测的被测平面内的各被测点所对应的高度信息，基于结构光信息，对目标地面介质进行沿边探索，以确定目标地面介质的轮廓，包括：控制清洁机器人沿目标地面介质的边缘移动，并基于移动过程中获取的结构光信息确定目标地面介质的轮廓上的各轮廓点的位置，以确定目标地面介质的轮廓，其中，在清洁机器人移动过程中，执行以下操作：判断当前的介质边缘在结构光信息所对应的被测平面内的位置是否处于目标位置的预设范围内，其中，介质边缘为基于结构光信息确定的目标地面介质的边缘；在当前的介质边缘在被测平面内的位置未处于目标位置的预设范围内时，调整清洁机器人相对于目标地面介质的位置以使介质边缘在被测平面内的位置处于目标位置的预设范围内。
[0008]示例性地，调整清洁机器人相对于目标地面介质的位置以使介质边缘在被测平面内的位置处于目标位置的预设范围内，包括：计算介质边缘至目标位置之间的距离与预设距离阈值之间的距离误差；基于距离误差确定清洁机器人的期望位移；控制清洁机器人按
照期望位移移动。
[0009]示例性地，在基于结构光信息，对目标地面介质进行沿边探索，以确定目标地面介质的轮廓之前，方法还包括：基于结构光信息，判断沿边探索条件是否满足；其中，基于结构光信息，对目标地面介质进行沿边探索，以确定目标地面介质的轮廓的操作在沿边探索条件满足的情况下执行；其中，沿边探索条件包括：基于结构光信息检测出目标地面介质的边缘。
[0010]示例性地，结构光信息包括结构光传感器所检测的被测平面内的各被测点所对应的高度信息，基于结构光信息，判断沿边探索条件是否满足，包括：基于结构光信息，确定目标地面介质的边缘所在的位置；以目标地面介质的边缘为界，沿第一方向确定地面所在的地面区域的宽度，并沿第二方向确定目标地面介质所在的介质区域的宽度；若地面区域的宽度大于第一宽度阈值且介质区域的宽度大于第二宽度阈值，则确定沿边探索条件满足，否则确定沿边探索条件不满足；其中，沿边探索条件还包括：地面区域的宽度大于第一宽度阈值且介质区域的宽度大于第二宽度阈值；其中，第一方向为位于被测平面内的与地面平行且朝向目标地面介质外部的方向，第二方向为与第一方向相反的方向。
[0011]示例性地，第一方向为从被测平面中的第一侧指向第二侧的方向，基于结构光信息，确定目标地面介质的边缘所在的位置，包括：基于结构光信息，从第一侧开始，沿第一方向查找第一个高度小于第一高度阈值的被测点，获得第一被测点，并将沿第二方向与第一被测点相邻的被测点确定为第二被测点；或者，基于结构光信息，从第二侧开始，沿第二方向查找第一个高度大于第一高度阈值的被测点，获得第二被测点，并将沿第一方向与第二被测点相邻的被测点确定为第一被测点；其中，目标地面介质的边缘所在的位置为第二被测点所在的位置。
[0012]示例性地，以目标地面介质的边缘为界，沿第一方向确定地面所在的地面区域的宽度，并沿第二方向确定目标地面介质所在的介质区域的宽度，包括：以第一被测点为起点，沿第一方向依次判断各被测点与第一被测点之间的高度差是否大于第三高度阈值，若当前被测点与第一被测点之间的高度差大于第三高度阈值，则将当前被测点计入第一外点集合，否则计入第一被测点集合；在第一外点集合中的被测点的数量达到第一数量阈值时，确定第一被测点集合中的两个第一目标被测点在第一方向上的距离为地面区域的宽度，两个第一目标被测点为在第一方向上的距离最远的两个被测点；以第二被测点为起点，沿第二方向依次判断各被测点与第二被测点之间的高度差是否大于第四高度阈值，若当前被测点与第二被测点之间的高度差大于第四高度阈值，则将当前被测点计入第二外点集合，否则计入第二被测点集合；在第二外点集合中的被测点的数量达到第二数量阈值时，确定第二被测点集合中的两个第二目标被测点在第二方向上的距离为介质区域的宽度，两个第二目标被测点为在第二方向上的距离最远的两个被测点。
[0013]示例性地，清洁机器人上还设置有超声波传感器，用于检测清洁机器人下方的预设范围内的各被测点是否属于目标地面介质，在对目标地面介质进行沿边探索的过程中，清洁机器人的正投影区域至少部分落入目标地面介质所在的区域内，其中，当探索到目标地面介质的边缘时，方法还包括：执行以下沿边准备操作：基于超声波传感器检测获得的超声检测信息，判断当前检测到的各被测点是否属于目标地面介质；在当前检测到的任一被测点不属于目标地面介质时，将该被测点计入非介质点集合；在当前检测到的各被测点属
于目标地面介质时，控制清洁机器人沿当前朝向直行，直至非介质点集合中的各被测点落入正投影区域外；其中，基于结构光信息，对目标地面介质进行沿边探索，以确定目标地面介质的轮廓的操作在非介质点集合中的各被测点落入正投影区域外的情况下执行。
[0014]示例性地，基于结构光信息，判断沿边探索条件是否满足的操作在确定非介质点集合中的各被测点落入正投影区域外之后执行；其中，在基于结构光信息，判断沿边探索条件是否满足之后，方法还包括：若沿边探索条件不满足，则控制清洁机器人朝向目标地面介质的边缘移动第一预设距离或第一预设时长，并返回执行基于结构光信息，判断沿边探索条件是否满足的操作。
[0015]示例性地，清洁机器人上还设置有超声波传感器，用于检测清洁机器人下方的预设范围内的各被测点是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地面介质探索方法，应用于清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人上设置有结构光传感器，所述方法包括：当探索到目标地面介质的边缘时，获取所述结构光传感器采集的结构光信息；基于所述结构光信息，对所述目标地面介质进行沿边探索，以确定所述目标地面介质的轮廓。2.如权利要求1所述的地面介质探索方法，其特征在于，所述结构光信息包括所述结构光传感器所检测的被测平面内的各被测点所对应的高度信息，所述基于所述结构光信息，对所述目标地面介质进行沿边探索，以确定所述目标地面介质的轮廓，包括：控制所述清洁机器人沿所述目标地面介质的边缘移动，并基于移动过程中获取的所述结构光信息确定所述目标地面介质的轮廓上的各轮廓点的位置，以确定所述目标地面介质的轮廓，其中，在所述清洁机器人移动过程中，执行以下操作：判断当前的介质边缘在所述结构光信息所对应的被测平面内的位置是否处于目标位置的预设范围内，其中，所述介质边缘为基于所述结构光信息确定的所述目标地面介质的边缘；在当前的所述介质边缘在所述被测平面内的位置未处于所述目标位置的预设范围内时，调整所述清洁机器人相对于所述目标地面介质的位置以使所述介质边缘在所述被测平面内的位置处于所述目标位置的预设范围内。3.如权利要求2所述的地面介质探索方法，其特征在于，所述调整所述清洁机器人相对于所述目标地面介质的位置以使所述介质边缘在所述被测平面内的位置处于所述目标位置的预设范围内，包括：计算所述介质边缘至所述目标位置之间的距离与预设距离阈值之间的距离误差；基于所述距离误差确定所述清洁机器人的期望位移；控制所述清洁机器人按照所述期望位移移动。4.如权利要求1所述的地面介质探索方法，其特征在于，在所述基于所述结构光信息，对所述目标地面介质进行沿边探索，以确定所述目标地面介质的轮廓之前，所述方法还包括：基于所述结构光信息，判断沿边探索条件是否满足；其中，所述基于所述结构光信息，对所述目标地面介质进行沿边探索，以确定所述目标地面介质的轮廓的操作在所述沿边探索条件满足的情况下执行；其中，所述沿边探索条件包括：基于所述结构光信息检测出所述目标地面介质的边缘。5.如权利要求4所述的地面介质探索方法，其特征在于，所述结构光信息包括所述结构光传感器所检测的被测平面内的各被测点所对应的高度信息，所述基于所述结构光信息，判断沿边探索条件是否满足，包括：基于所述结构光信息，确定所述目标地面介质的边缘所在的位置；以所述目标地面介质的边缘为界，沿第一方向确定地面所在的地面区域的宽度，并沿第二方向确定所述目标地面介质所在的介质区域的宽度；若所述地面区域的宽度大于第一宽度阈值且所述介质区域的宽度大于第二宽度阈值，则确定所述沿边探索条件满足，否则确定所述沿边探索条件不满足；其中，所述沿边探索条件还包括：所述地面区域的宽度大于所述第一宽度阈值且所述
介质区域的宽度大于所述第二宽度阈值；其中，所述第一方向为位于所述被测平面内的与地面平行且朝向所述目标地面介质外部的方向，所述第二方向为与所述第一方向相反的方向。6.如权利要求5所述的地面介质探索方法，其特征在于，所述第一方向为从所述被测平面中的第一侧指向第二侧的方向，所述基于所述结构光信息，确定所述目标地面介质的边缘所在的位置，包括：基于所述结构光信息，从所述第一侧开始，沿所述第一方向查找第一个高度小于第一高度阈值的被测点，获得第一被测点，并将沿所述第二方向与所述第一被测点相邻的被测点确定为第二被测点；或者，基于所述结构光信息，从所述第二侧开始，沿所述第二方向查找第一个高度大于所述第一高度阈值的被测点，获得所述第二被测点，并将沿所述第一方向与所述第二被测点相邻的被测点确定为所述第一被测点；其中，所述目标地面介质的边缘所在的位置为所述第二被测点所在的位置。7.如权利要求6所述的地面介质探索方法，其特征在于，所述以所述目标地面介质的边缘为界，沿第一方向确定地面所在的地面区域的宽度，并沿第二方向确定所述目标地面介质所在的介质区域的宽度，包括：以所述第一被测点为起点，沿所述第一方向依次判断各被测点与所述第一被测点之间的高度差是否大于第三高度阈值，若当前被测点与所述第一被测点之间的高度差大于所述第三高度阈值，则将所述当前被测点计入第一外点集合，否则计入第一被测点集合；在所述第一外点集合中的被测点的数量达到第一数量阈值时，确定所述第一被测点集合中的两个第一目标被测点在所述第一方向上的距离为所述地面区域的宽度，所述两个第一目标被测点为在所述第一方向上的距离最远的两个被测点；以所述第二被测点为起点，沿所述第二方向依次判断各被测点与所述第二被测点之间的高度差是否大于第四高度阈值，若当前被测点与所述第二被测点之间的高度差大于所述第四高度阈值，则将所述当前被测点计入第二外点集合，否则计入第二被测点集合；在所述第二外点集合中的被测点的数量达到第二数量阈值时，确定所述第二被测点集合中的两个第二目标被测点在所述第二方向上的距离为所述介质区域的宽度，所述两个第二目标被测点为在所述第二方向上的距离最远的两个被测点。8.如权利要求1
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7任一项所述的地面介质探索方法，其特征在于，所述清洁机器人上还设置有超声波传感器，用于检测所述清洁机器人下方的预设范围内的各被测点是否属于所述目标地面介质，在对所述目标地面介质进行沿边探索的过程中，所述清洁机器人的正投影区域至...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锦涛，
申请(专利权)人：云鲸智能创新深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：