扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法及扫地机与流程

扫地机器人应定期充电 #生活常识# #扫地机器人#

本发明属于智能家电应用技术领域，具体涉及一种扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法、扫地机充电控制方法、存储介质、扫地机充电控制器、扫地机。

背景技术：

随着人们生活水平的日益提高，为了使人们解放双手以使更好地享受生活，智能家电的发展十分迅速。

扫地机器人作为一种越来越普遍的智能家电，因其可以在无人参与的情况下自动完成扫地擦地以及自动回充电等功能，越来越受到人们的喜爱，但是由于家庭环境的复杂性和多变性，人们对扫地机器人的要求也越来越高。

在扫地机器自动完成扫地擦地以及自动回充电等功能的过程中，智能导航在扫地机器人中的应用越来越频繁。例如，一些扫地机器人在清扫完成后需要回到初始位置的时候，或者扫地机器人在电量不足需要回到充电座进行充电的时候，一般通过先盲找，在侦测到充电座发出的红外引导信号下进行自动对位回充，然而，盲找的时间长度，与环境的复杂度以及扫地机器人所处的位置距离充电座的里程远近有着很大的关系，因此，在扫地机器人的实际应用中，由于无法精确确定充电桩的位置并进一步确定充电桩的充电工作区域，使得寻找充电座的时间相对于完成清扫的时间的比例过大，造成扫地机器人的返回充电的效率低下的问题。

现在亟须一种扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法、扫地机充电控制方法、存储介质、扫地机充电控制器、扫地机。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有技术中由于无法精确确定充电桩的位置并进一步确定充电桩的充电工作区域，使得寻找充电座的时间相对于完成清扫的时间的比例过大，造成扫地机器人的返回充电的效率低下的问题。

针对上述问题，本发明提供了一种扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法、扫地机充电控制方法、存储介质、扫地机充电控制器、扫地机。

第一方面，本发明提供了一种扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，所述充电桩靠近墙体放置，所述方法包括以下步骤：

检测目标区域内的所有墙体，并从所有墙体中选取指定墙体；

在扫地机到达指定墙体后，控制扫地机沿指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走；

在控制扫地机沿指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走期间，当扫地机检测到充电桩发射信号时，以扫地机开始沿指定墙体行走的起始点作为参考点，根据扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置来确定充电桩相对于所述参考点的位置；

根据充电桩相对于所述参考点的位置以及充电桩的正面朝向确定充电桩的充电工作区域。

根据本发明的实施例，优选地，以扫地机开始沿指定墙体行走的起始点作为参考点，根据扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置确定充电桩相对于所述参考点的位置，包括以下步骤：

以扫地机开始沿指定墙体行走的起始点为原点，以扫地机朝着指定墙体运动的方向和扫地机沿指定墙体行走的方向为轴线，建立直角坐标系；

在所述直角坐标系中确定扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标，结合充电桩相对于扫地机的位置关系，确定充电桩的位置坐标。

根据本发明的实施例，优选地，将从充电桩的位置坐标指向扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标的方向作为充电桩的正面朝向。

根据本发明的实施例，优选地，将与充电桩所靠近放置的墙体垂直且向所述目标区域延伸的方向作为充电桩的正面朝向。

根据本发明的实施例，优选地，将与充电桩所靠近放置的墙体垂直且向所述目标区域延伸的方向作为充电桩的正面朝向，包括：

在所述直角坐标系上加载所有墙体的拐角处的坐标；

根据充电桩所靠近放置的墙体的拐角处的坐标形成墙体线；

将与所述墙体线垂直且向所述目标区域延伸的方向作为充电桩的正面朝向。

根据本发明的实施例，优选地，根据充电桩的位置以及充电桩的正面朝向确定充电桩的充电工作区域，包括以下步骤：

在充电桩的正面朝向上、以所述充电桩的位置坐标为圆心，以预设长度为半径的区域作为充电桩的充电工作区域，其中，所述预设长度为扫地机能够接收到充电桩发射信号的距离。

第二方面，本发明提供了一种扫地机充电控制方法，包括以下步骤：

根据上述的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，确定充电桩的充电工作区域；

当检测到扫地机的电量小于预设电量阈值时，控制扫地机从当前位置行走至充电桩的充电工作区域，以利用充电桩对扫地机进行充电。

根据本发明的实施例，优选地，控制扫地机从当前位置行走至充电桩的充电工作区域，包括以下步骤：

通过a*算法或dijkstra算法对扫地机从当前位置到充电工作区域的路径进行规划，使得扫地机能够根据规划的路径从当前位置行走至充电工作区域。

第三方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有用于实现上述的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法的步骤的计算机程序，或者用于实现上述的扫地机充电控制方法的步骤的计算机程序。

第四方面，本发明提供了一种扫地机充电控制器，其包括存储介质和处理器，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法的步骤，或者实现上述的扫地机充电控制方法的步骤。

第五方面，本发明提供了一种扫地机，包括上述的扫地机充电控制器。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

应用本发明的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，检测目标区域内的所有墙体，并从所有墙体中选取指定墙体；在扫地机到达指定墙体后，控制扫地机沿指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走；在控制扫地机沿指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走期间，当扫地机检测到充电桩发射信号时，以扫地机开始沿指定墙体行走的起始点作为参考点，根据扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置来确定充电桩相对于所述参考点的位置；根据充电桩相对于所述参考点的位置以及充电桩的正面朝向确定充电桩的充电工作区域，通过扫地机沿墙体行走先获取充电桩的位置，然后根据充电桩的位置进一步确定充电桩的充电工作区域，能够在扫地机需要充电时及时寻找到充电桩的充电工作区域，并在充电桩的充电工作区域实现扫地机的回充，大大缩小寻找充电桩的时间，并提高了扫地机的返回充电的效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了本发明实施例一的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法的流程图；

图2示出了本发明实施例二的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法的流程图；

图3示出了本发明实施例三的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法的流程图；

图4示出了本发明实施例三的在目标区域建立直角坐标系的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

实施例一

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，其中，本实施例的充电桩靠近墙体放置。

参照图1，本实施例的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，包括以下步骤：

s1，检测目标区域内的所有墙体，并从所有墙体中选取指定墙体；

s2，在扫地机到达指定墙体后，控制扫地机沿指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走；

s3，在控制扫地机沿指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走期间，当扫地机检测到充电桩发射信号时，以扫地机开始沿指定墙体行走的起始点作为参考点，根据扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置来确定充电桩相对于所述参考点的位置；

s4，根据充电桩相对于所述参考点的位置以及充电桩的正面朝向确定充电桩的充电工作区域。

其中，步骤s4中的充电桩的正面朝向的获取方式包括但不限于以下两种方式：

第一种，将从充电桩的位置坐标指向扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标的方向作为充电桩的正面朝向；

第二种，将与充电桩所靠近放置的墙体垂直且向所述目标区域延伸的方向作为充电桩的正面朝向。

应用本发明的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，通过扫地机沿墙体行走先获取充电桩的位置，然后根据充电桩的位置进一步确定充电桩的充电工作区域，能够在扫地机需要充电时及时寻找到充电桩的充电工作区域，并在充电桩的充电工作区域实现扫地机的回充，大大缩小寻找充电桩的时间，并提高了扫地机的返回充电的效率。

实施例二

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例基于实施例一提供了一种扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，其中，本实施例的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法对实施例一的s3和步骤s4进行改进，在本实施例中，将从充电桩的位置坐标指向扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标的方向作为充电桩的正面朝向。

参照图2，本实施例的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，包括以下步骤：

s1，检测目标区域内的所有墙体，并从所有墙体中选取指定墙体；

s2，在扫地机到达指定墙体后，控制扫地机沿指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走；

s31，在扫地机沿所述指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走期间，实时监测扫地机是否接收到充电桩发射信号：

若是，则执行步骤s32；

若否，则不予响应；

s32，以扫地机开始沿指定墙体行走的起始点为原点，以扫地机朝着指定墙体运动的方向和扫地机沿指定墙体行走的方向为轴线，建立直角坐标系；

s33，在所述直角坐标系中确定扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标，结合充电桩相对于扫地机的位置关系，确定充电桩的位置坐标；

s41，将从充电桩的位置坐标指向扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标的方向作为充电桩的正面朝向；

s42，在充电桩的正面朝向上、以所述充电桩的位置坐标为圆心，以预设长度为半径的区域作为充电桩的充电工作区域，其中，所述预设长度为扫地机能够接收到充电桩发射信号的距离。

其中，在步骤s42中，由于扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标为多个，相应的，充电桩的正面朝向包括与多个扫地机位置坐标对应的多个正面朝向，每个正面朝向对应一个充电工作点，多个正面朝向对应多个充电工作点，多个充电工作点组成的区域为充电工作区域。

在这里，充电工作点为：在扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标与充电桩的位置坐标形成的直线上、距离所述充电桩的位置坐标预设长度的位置坐标。

应用本发明的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，以扫地机沿指定墙体行走的起始点位置为原点建立直角坐标系，先确定扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置，然后根据充电桩相对于扫地机的位置关系，确定充电桩的位置坐标，过程简单、快速、易实现。

应用本发明的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，将从充电桩的位置坐标指向扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标的方向，作为充电桩的正面朝向来确定充电桩的充电工作区域，根据扫地机检测到的充电桩发射信号的情况确定充电桩的充电工作区域，获取充电工作区域更符合实际应用情况。

实施例三

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例基于实施例一提供了一种扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，其中，本实施例的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法对实施例一的s3和步骤s4进行改进，在本实施例中，将与充电桩所靠近放置的墙体垂直且向所述目标区域延伸的方向作为充电桩的正面朝向。

参照图3，本实施例的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，包括以下步骤：

s1，检测目标区域内的所有墙体，并从所有墙体中选取指定墙体，其中，在这里，通过激光雷达检测目标区域内的所有墙体；

s2，在扫地机到达指定墙体后，控制扫地机沿指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走；

s31，在扫地机沿所述指定墙体以及目标区域内的其他墙体行走期间，实时监测扫地机是否接收到充电桩发射信号，其中，在这里，扫地机通过红外接收器接收充电桩发射的红外信号：

若是，则执行步骤s32；

若否，则不予响应；

s32，以扫地机开始沿指定墙体行走的起始点为原点，以扫地机朝着指定墙体运动的方向和扫地机沿指定墙体行走的方向为轴线，建立直角坐标系；

s33，在所述直角坐标系中确定扫地机检测到充电桩发射信号时的扫地机位置坐标，结合充电桩相对于扫地机的位置关系，确定充电桩的位置坐标，其中，在这里，充电桩相对于扫地机的位置关系是扫地机通过红外测距仪获取的；

s41’，将与充电桩所靠近放置的墙体垂直且向所述目标区域延伸的方向作为充电桩的正面朝向；

s42’，在充电桩的正面朝向上、以所述充电桩的位置坐标为圆心，以预设长度为半径的区域作为充电桩的充电工作区域，其中，所述预设长度为扫地机能够接收到充电桩发射信号的距离。

其中，步骤s41’包括以下步骤：

在所述直角坐标系上加载所有墙体的拐角处的坐标，其中，所有墙体的拐角处的坐标通过激光雷达获取，具体地，在选取指定墙体且建立直角坐标系之后，根据激光雷达获取的其他墙体距离指定墙体的距离以及其他墙体距离原点的距离确定所有墙体的拐角处的坐标；；

根据充电桩所靠近放置的墙体的拐角处的坐标形成墙体线；

将与所述墙体线垂直且向所述目标区域延伸的方向作为充电桩的正面朝向。

其中，步骤s42’，包括以下步骤：

以充电桩的位置坐标为起始点，沿与所述墙体线垂直的方向向所述目标区域绘制直线；

以充电桩的位置坐标为圆心、预设长度为半径、绘制偏离所述直线预设角度的扇形区域，所述扇形区域作为扫地机充电桩的充电工作区域。

应用本发明的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，以扫地机沿指定墙体行走的起始点位置为原点建立直角坐标系，先确定扫地机检测到充电桩发射信号的位置，然后根据充电桩相对于扫地机的位置关系，确定充电桩的位置坐标，过程快速、简单、易实现。

应用本发明的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，将与充电桩所靠近放置的墙体垂直且向所述目标区域延伸的方向作为充电桩的正面朝向，能够在确定充电桩的位置坐标之后，无需任何其他数据处理，即可计算扫地机充电桩的充电工作区域，速度快，实现过程简单。

通过以下具体实例详细说明本实施例的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法。

如图4所示，充电桩可能放置在1，2，3，4的四个方位。扫地机从起始位置去找墙，若扫地机检测到ad的墙面以后，会正向走到点o的位置，此时启动建图。点o则为坐标原点(0，0)，那么，四面墙的拐角处四点a、b、c、d的坐标值假设为图中所示。那么，充电桩1，2，3，4的坐标分别为(x1,-60)，(-100,y2)，(x3,20)，(0,y4)。其中x1,y2,x3,y4未知，说明充电桩可以放置在这面墙的任意位置。

扫地机在沿墙行走的过程中，使用右侧红外传感器检测充电桩，正常情况下，扫地机是面向墙面的，无法接收到充电桩的红外信号。只能当前方红外测距或碰撞传感器检测到障碍物时，扫地机拐弯时右侧红外传感器会接收到充电桩的信号，记录一组充电桩的(x，y)的坐标值。

扫地机在沿墙行走的过程中，当扫地机的坐标值中的y轴坐标值在某个阈值范围内变化时，可以确定扫地机是在ad墙面或bc墙面，根据y轴数据的大小可以进一步确定是在ad墙面还是bc墙面。

扫地机在沿墙行走的过程中，当扫地机的坐标值中的x轴坐标值在某个阈值范围内变化时可以确定是在ab墙面或cd墙面，根据x轴数据的大小可以进一步确定是在ab墙面还是cd墙面。

当确定墙面后，充电桩1，2，3，4的前向点坐标可以分别为(x1,-60+l)，(-100+l,y2)，(x3,20-l)，(0-l,y4)。

其中，l为前向点距离充电桩的距离。

作为示例，充电柱的前向点为充电工作区域的一个点，在实际应用中，充电工作区域为一个区域。

实施例四

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种扫地机充电控制方法，其中，本发明实施例提供的扫地机充电控制方法适用于利用红外编解码的方法进行回充的实现，因红外信号距离较短，所以必须首先明确充电桩的大致位置，然后，将扫地机导航到充电桩的充电工作区域(红外信号范围以内)，才能进行自动回充。

本发明实施例提供的扫地机充电控制方法，包括以下步骤：

根据上述的充电桩的充电工作区域扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法，确定充电桩的充电工作区域；

实时检测扫地机的电量是否小于预设电量阈值：

若是，则控制扫地机从当前位置行走至充电桩的充电工作区域，以利用充电桩对扫地机进行充电；

若否，则不予响应。

其中，控制扫地机从当前位置行走至充电桩的充电工作区域，包括以下步骤：

通过a*算法或dijkstra算法对扫地机从当前位置到充电工作区域的路径进行规划，使得扫地机能够根据规划的路径从当前位置行走至充电工作区域。

具体地，扫地机在沿墙行走的时候大致可以定位到充电桩的位置及方向，以确定充电桩的充电工作区域，在扫地机需要充电时使用a*算法或者dijkstra算法将扫地机导航到充电桩的充电工作区域，然后接收充电桩的红外信号，进行回充。

实施例五

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种存储介质。

本发明实施例提供的存储介质上存储有用于实现上述的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法的步骤的计算机程序，或者用于实现上述扫地机充电控制方法的步骤的计算机程序。

实施例六

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种扫地机充电控制器。

本发明实施例提供的扫地机充电控制器，包括存储介质和处理器，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法的步骤，或者实现上述扫地机充电控制方法的步骤。

实施例七

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种扫地机。

本发明实施例提供的扫地机，包括上述的扫地机充电控制器。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

网址：扫地机充电桩的充电工作区域的确定方法及扫地机与流程 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/602453

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