[发明专利]扫地机器人及其控制系统及控制方法

说明书

本发明实施例提供一种扫地机器人及用于该扫地机器人的控制系统及控制方法。该系统包括：加速度计，用于检测所述扫地机器人在其运动平面内的至少两个方向上的加速度；以及控制器，用于确定扫地机器人当前所处的运动模式；根据所述运动模式，确定扫地机器人当前在所述至少两个方向上的应有加速度；根据扫地机器人当前在所述至少两个方向上的应有加速度与加速度计所检测的扫地机器人在所述至少两个方向上的加速度，确定扫地机器人是否发生碰撞；在扫地机器人发生碰撞的情况下，确定碰撞方向和/或碰撞强度；以及根据碰撞方向和/或碰撞强度，确定所述扫地机器人的清扫策略。通过本发明，可准确地判断测障碍物的碰撞方位和/或碰撞力度。

技术领域

本发明涉及家电领域，具体地涉及一种扫地机器人及用于该扫地机器人的控制系统及控制方法。

背景技术

随着科技的飞速发展，人们的生活水平不断提高，智能产品越来越广泛的被大众接受和应用，比较典型的就是扫地机器人。扫地机器人是一种能够自动清扫地面灰尘、毛发、纸屑等物质的智能清洁设备。随着扫地机器人的智能化，扫地机器人上的传感器及测量装置也越来越多，当然也包括大量的硬件设备，诸如激光测距设备、摄像头设备、各类传感器、以及运动控制系统及吸尘器电机，对扫地机这种移动充电设备来说是非常大的电量消耗。

扫地机器人在室内清扫过程中，通过激光、超声波、碰撞等方式实现导航和避障，激光、超声技术的运用，让扫地机器人具备了室内地图构建和导航的能力，比起随机碰撞的碰撞式运行模式的扫地机器人，具备了更加高的清扫效率。但是激光模块的成本、功耗较高，测量角度范围有限。超声波模块有一定测量角度范围和距离范围，在餐厅等座椅较多的地方，有窗帘或者下垂的被子等遮挡物的地方，测量误差较大。在这种环境下，用碰撞实现避障、细节清扫已经运动规划就会非常有必要。

题为“扫地机器人避障、定位系统及方法”的中国专利申请CN 104007765A提出一种扫地机器人避障、定位系统及方法，其将扫地机器人半圆形前罩分割成九段进行碰撞检测，各个碰撞检测单元之间的夹角为20°，可检测碰撞方位。碰撞检测单元的特征为碰撞检测单元为轻触开关或者叉指电容。通过检测开关的状态和电容的变化来判断碰撞的发生和碰撞方位。然而，此种将前半圆形罩分成3-9段，根据碰撞发生的段判断碰撞发生的方位，这种碰撞装置的缺陷是碰撞位置判断的精度不够高，受制于前半圆形罩分的段数限制，仅能分辨大致方位；仅能判断是否有发生碰撞，不能判断发生碰撞时的力度大小，不能区分是碰撞在墙上还是到宠物、被子等软性物体上；结构相对复杂，影响产品整体性和美观性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种扫地机器人及用于该扫地机器人的控制系统及控制方法，其可准确地判断测障碍物的碰撞方位和/或碰撞力度，为机器人提供障碍物位置信息，从而帮助机器人进行更加聪明的避障、脱困、细节清扫和/或路径规划应用。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于扫地机器人的控制系统，该系统包括：加速度计，用于检测所述扫地机器人在其运动平面内的至少两个方向上的加速度；以及控制器，用于执行以下操作：确定所述扫地机器人当前所处的运动模式；根据所述运动模式，确定所述扫地机器人当前在所述至少两个方向上的应有加速度；根据所述扫地机器人当前在所述至少两个方向上的应有加速度与所述加速度计所检测的所述扫地机器人在所述至少两个方向上的加速度，确定所述扫地机器人是否发生碰撞；在所述扫地机器人发生碰撞的情况下，确定碰撞方向和/或碰撞强度；以及根据所述碰撞方向和/或碰撞强度，确定所述扫地机器人的清扫策略。

可选的，所述扫地机器人当前所处的运动模式可包括匀速行进模式及非匀速行进模式。

可选的，所述确定碰撞方向和/或碰撞强度可包括：根据所述扫地机器人当前在所述至少两个方向上的应有加速度与所述加速度计所检测的所述扫地机器人在所述至少两个方向上的加速度的相应差值，确定碰撞方向和/或该碰撞方向上的合力加速度大小。