[发明专利]一种扫地机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种扫地机及其控制方法，扫地机包括：扫地机本体、传感器模块、控制模块、运动清洁本体、双目视觉模组，传感器模块、双目视觉模组置于扫地机本体边缘，其中，双目视觉模组在获取图像时，对周围环境进行亮度补偿及纹理补偿，并对环境图像进行处理，得到目标物体信息，传感器模块获取扫地机本体与周围物体的距离信息、扫地机本体运动信息，控制模块根据传感器模块发送的信息解算出扫地机本体的位姿信息及建立生成环境地图，并结合双目视觉模组发送的信息、传感器模块发送的信息及环境地图，生成清扫路径，并控制所述运动清洁本体按清扫路径运动、清扫，从而实现对目标物体的准确识别、及时清扫。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种扫地机及其控制方法。

背景技术

市面上的扫地机产品的障碍检测大多使用超声波、红外、机械碰撞开关(行业用语简称前档或前撞)及激光雷达等方式，或上述方式的组合；其中，机械碰撞开关只能检测障碍物的有无，而超声波、红外、激光雷达(TOF测距)的本质都是计算主动发射信号和接收回波信号之间的时间差来实现距离测量，这种方式实现的障碍物检测的探测范围有限，目标障碍物信息不完整，系统扩展性较弱，具体表现为只能测量二维工作平面到扫地机自身的距离，无法对障碍物的三维尺寸进行测量，容易出现推拉障碍物、爬上障碍物或卡在障碍物下面的情况。随着计算机硬件水平的发展和图像处理技术的进步，使得在扫地机上使用双目摄像头来识别工作区域内的障碍物成为可能，但是双目视觉模组的对纯色障碍物识别率偏低，同时缺乏和其它传感器的配合，使得双目模组无法完全替代激光作为扫地机导航定位模块，也阻碍了深度学习等智能识别技术的实际应用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的双目扫地机器人对纯色障碍物识别率偏低的缺陷，从而提供一种扫地机及其控制方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种扫地机，包括：扫地机本体、传感器模块、控制模块、运动清洁本体、双目视觉模组，传感器模块、双目视觉模组置于扫地机本体边缘，控制模块置于扫地机本体内部，运动清洁本体安装于扫地机本体的底部，运动清洁本体包括运动本体及清洁本体，其中，双目视觉模组内置双目摄像机，用于获取扫地机本体周围环境图像及扫地机本体运动信息，在获取图像时，对周围环境进行亮度补偿及纹理补偿，并对环境图像进行处理，得到目标物体信息并发送给控制模块；传感器模块，用于获取扫地机本体与周围物体的距离信息、扫地机本体运动信息，并发送给控制模块；控制模块与运动清洁本体连接，用于根据传感器模块发送的信息解算出扫地机本体的位姿信息及建立生成环境地图，并结合双目视觉模组发送的信息、传感器模块发送的信息及环境地图，生成清扫路径，并控制运动清洁本体按清扫路径运动、清扫。

在一实施例中，双目视觉模组还包括：IMU惯性传感器，其与控制模块连接，用于获取扫地机本体的加速度及角速度；亮度补偿传感器，用于获取当前环境亮度，并基于当前环境亮度判断出扫地机本体处于光线暗的环境时，进行亮度补偿；纹理补偿传感器，与控制模块连接，用于将发射的红外点光源分散成光斑或条纹，在物体表面打出纹理图案；图像处理模块，与控制模块连接，用于对周围环境图像进行处理，得到目标物体信息，目标物体信息包括障碍物信息及待清扫物体信息。

在一实施例中，传感器模块包括：光流传感器，安装于扫地机本体底部，用于在每隔预设时间间隔拍摄两张周围环境图片，并基于两张周围环境图片，计算扫地机本体的运动速度；沿边TOF传感器，安装于扫地机本体边缘，用于获取扫地机本体与周围障碍物的距离；超声波传感器，安装于扫地机本体前部，用于获取扫地机本体与前方障碍物的距离；里程计，安装于运动本体的驱动马达上，用于获取扫地机本体的位移信息；防跌落TOF传感器，安装于扫地机本体底部，用于计算扫地机本体到地面的距离；碰撞传感器，安装于扫地机本体边缘，用于当扫地机本体碰撞到障碍物时，发出碰撞信号至控制模块。