CN109589048B - 清扫方法、清扫子机器、清扫系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清扫方法，所述清扫方法包括：获取目标清扫区域的地图信息，以及所述目标清扫区域内各清扫子机器的位置信息；根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线；将各清扫子机器的作业路线发送给对应的清扫子机器，以控制各清扫子机器根据对应的作业路线进行清扫。本发明还公开了一种清扫子机器、清扫系统及计算机可读存储介质。本发明能够实现通过清扫机器进行清扫，并降低成本。

Description

清扫方法、清扫子机器、清扫系统及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及智能控制领域，尤其涉及一种清扫方法、清扫子机器、清扫系统及计算机可读存储介质。

背景技术

随着环卫行业的市场化，降本增效成为了环卫运营商的强烈诉求。环卫行业作为一个劳动密集型产业，拥有大量的环卫工人作业，随着社会老龄化，环卫工人的招聘将愈加困难。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种清扫方法、清扫子机器、清扫系统及计算机可读存储介质，旨在实现通过清扫机器进行清扫。

为实现上述目的，本发明提供一种清扫方法，所述清扫方法包括步骤：

获取目标清扫区域的地图信息，以及所述目标清扫区域内各清扫子机器的位置信息；

根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线；

将各清扫子机器的作业路线发送给对应的清扫子机器，以控制各清扫子机器根据对应的作业路线进行清扫。

可选地，所述根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线的步骤包括：

根据所述地图信息获取目标清扫区域中清扫道路的宽度和长度；

根据所述清扫道路的宽度、长度、各清扫子机器的位置信息进行路径规划，获得各清扫子机器的作业路线。

可选地，所述清扫方法还包括：

接收清扫子机器发送的清扫图像信息，并显示。

可选地，所述清扫方法还包括：

接收清扫子机器在遇到障碍物后发送的报警信息，并提示；

根据用户触发的控制指令，并将所述控制指令发送给对应的清扫子机器人，以控制清扫子机器进行避障。

可选地，所述清扫方法还包括：

接收清扫子机器在电量低于预设值时发送的充电请求；

根据所述充电请求获取到对应清扫子机器的位置规划返航路径，发送至对应的清扫子机器，以控制对应清扫子机器进行返航。

为实现上述目的，本发明还提供一种清扫子机器，所述清扫子机器包括：

驱动模块、通信模块、清扫模块和处理器，所述驱动模块、通信模块、清扫模块分别与所述处理器通信连接，

所述通信模块用于与清扫母机进行通信，获得清扫母机发送的作业路线；

所述处理器用于根据通信模块传输的作业路线驱动所述驱动模块和清扫模块进行清扫。

可选地，所述清扫子机器还包括：

位于所述清扫子机器头部和尾部的距离检测模块，所述距离检测模块与所述处理通信连接，所述处理器还用于通过距离检测模块检测障碍物与清扫子机器的距离，并在检测到障碍物与清扫子机器的距离小于预设值时，通过所述通信模块发送报警信息至清扫母机。

可选地，所述清扫子机器还包括：

摄像头，所述摄像头与所述处理器通信连接，所述处理器还用于通过设想头获取所述清扫子机器周围的图像。

为实现上述目的，本发明还提供一种清扫系统所述清扫系统包括：清扫母机、清扫子机器及清扫程序，所述清扫程序被所述清扫母机和清扫子机器执行时实现如上所述的清扫方法的步骤。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的清扫方法的步骤。

本发明通过获取目标清扫区域的地图信息，以及所述目标清扫区域内各清扫子机器的位置信息；然后根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线；最后将各清扫子机器的作业路线发送给对应的清扫子机器，从而控制各清扫子机器根据对应的作业路线进行清扫。这样本发明通过清扫母机获取多个清扫子机器的位置，进行路径规划，进行集群式控制，清扫子机器的结构则不需要太复杂的结构，成本相对较低。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的终端的结构示意图；

图2为本发明清扫方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明清扫方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明清扫子机器的一结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参看图1，图1为本发明所提供的终端的硬件结构示意图。所述终端是清扫母机，其可以包括服务器、计算机或者移动终端等电子设备，包括通信模块10、存储器20以及处理器30等部件。在所述终端中，所述处理器30分别与所述存储器20以及所述通信模块10连接，所述存储器20上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器30执行。

通信模块10，可通过网络与多台清扫子机器连接。通信模块10可以接收清扫子机器发出的请求，还可以发送请求、指令及信息至所述清扫子机器。

存储器20，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、清扫程序等；存储数据区可包括数据库，存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器30，是清扫母机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器20内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对清扫子机器进行控制。处理器30可包括一个或多个处理单元；可选地，处理器30可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器30中。

尽管图1未示出，但上述终端还可以包括充电装置，用于与清扫子机器连接，对清扫子机器进行充电。上述终端还可以包括显示模块，用于提取存储器20中的数据，并显示对应的显示界面。本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器20中可以包括操作系统、网络通信模块以及清扫程序。

在图1所示的终端中，通讯模块10主要用于连接清扫子机器，与清扫子机器进行数据通信；而处理器30可以用于调用存储器20中存储的清扫程序，并执行以下操作：

获取目标清扫区域的地图信息，以及所述目标清扫区域内各清扫子机器的位置信息；

根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线；

将各清扫子机器的作业路线发送给对应的清扫子机器，以控制各清扫子机器根据对应的作业路线进行清扫。

进一步地，处理器30可以调用存储器20中存储的清扫程序，还执行以下操作：

根据所述地图信息获取目标清扫区域中清扫道路的宽度和长度；

根据所述清扫道路的宽度、长度、各清扫子机器的位置信息进行路径规划，获得各清扫子机器的作业路线。

进一步地，处理器30可以调用存储器20中存储的清扫程序，还执行以下操作：

接收清扫子机器发送的清扫图像信息，并显示。

进一步地，处理器30可以调用存储器20中存储的清扫程序，还执行以下操作：

接收清扫子机器在遇到障碍物后发送的报警信息，并提示；

根据用户触发的控制指令，并将所述控制指令发送给对应的清扫子机器人，以控制清扫子机器进行避障。

进一步地，处理器30可以调用存储器20中存储的清扫程序，还执行以下操作：

接收清扫子机器在电量低于预设值时发送的充电请求；

根据所述充电请求获取到对应清扫子机器的位置规划返航路径，发送至对应的清扫子机器，以控制对应清扫子机器进行返航。

基于上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参见图2，在本发明清扫方法的第一实施例中，包括：

步骤S10，获取目标清扫区域的地图信息，以及所述目标清扫区域内各清扫子机器的位置信息；

本发明应用于清扫系统，该清扫系统包括清扫母机和清扫子机器，该清扫母机可以为位于指挥中心或者环卫工作站的服务器，也可以为装有无线通信模块和处理器的可移动机器，比如箱式货车，可移动机器的方式相对位于指挥中心或者环卫工作站中的方式，更加方便工作人员进行巡检，及时发现问题。清扫母机和清扫子机器可以通过安装的SIM卡进行通讯，或者通过无线网络进行通讯。

在实施过程中，工作人员可以通过遥控器或者操控装置触发开始清扫的控制指令，遥控器或者操控装置将控制指令通过CAN总线传输给清扫母机中的处理器/中央处理计算机。当然控制设备还可以定时向清扫母机发送清扫指令，或者清扫母机可以定时自动生成开始清扫指令。清扫母机在获取到清扫指令后，获取目标清扫区域的地图信息，该目标清扫区域可以解析清扫指令所获取，也可以为预设清扫区域，此时说明每台清扫母机分管一清扫区域。

为提高清扫效率，本实施例中各清扫区域中设置有多台清扫子机器，避免一台清扫机器清扫速度慢或者发生故障时导致清扫效率低的问题。多台清扫子机器平时可以位于各环卫工作站，或者在清扫母机为箱式货车时，搭载于箱式货车中，在接收到工作指令，则驶入清扫区域进行清扫，或者由工作人员驾驶箱式货车到某一目的地后，再控制对应的清扫子机器驶入清扫区域进行清扫。

清扫母机还需获取各清扫子机器的位置信息，具体地，可以通过清扫子机器自身定位模块定位后，发生定位信息给清扫母机；当然若各清扫子机器搭载在清扫母机(箱式货车)中，则清扫母机通过自身的定位模块/清扫子机器的定位模块进行定位获得的定位信息作为各清扫子机器的位置信息。

步骤S20，根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线；

在获得目标清扫区域的地图信息及各清扫子机器的位置信息后，根据目标清扫区域的地图信息和清扫子机器的位置信息进行路径规划，从而计算出各清扫子机器的清扫区域、作业路线等。

具体地，计算各清扫子机器的作业路线的过程可以包括：

步骤S21，根据所述地图信息获取目标清扫区域中清扫道路的宽度和长度；

步骤S22，根据所述清扫道路的宽度、长度、各清扫子机器的位置信息进行路径规划，获得各清扫子机器的作业路线。

具体地，根据获得的地图信息，获取清扫区域中各个清扫道路的宽度和长度，然后根据清扫道路的宽度、长度、各清扫子机器的位置信息进行路径规划，从而获得各清扫子机器的作业路线，比如根据清扫道路的宽度、长度以及预设的各清扫子机器清扫速度、清扫宽度从而计算出各清扫子机器的清扫面积，然后根据面积和清扫道路的宽度和长度计算清扫子机器能清扫哪几条道路，再确定各清扫子机器在清扫道路上的路径，从而确定各清扫子机器的作业路线。进一步地，为了计算更加准确还可以获取各清扫子机器的状态，状态包括电量或者续航时间，根据状态和各清扫子机器清扫速度、清扫宽度从而计算出各清扫子机器的清扫面积。

步骤S30，将各清扫子机器的作业路线发送给对应的清扫子机器，以控制各清扫子机器根据对应的作业路线进行清扫。

在计算各清扫子机器的作业路线后将对应的作业路线发送给对应的清扫子机器，或者将所有作业路线发送给各清扫子机器，由各清扫子机器选自己的作业路线，从而使得各清扫子机器根据对应的作业路线进行清扫。

需要说明的是现有技术中存在一种清扫机器人，该清扫机器人具有清扫路径规划、自动避障等智能功能，其能自动计算清扫路径进行清扫，但这种方式导致单体清扫机器人造价昂贵，进而清扫面积小，也不利于管理。而本申请统一由清扫母机进行集群时控制，清扫子机器的结构相对简单，从而便于普及，整体成本较低。清扫母机中还设置有存储器，用于存储所有的控制指令，以及控制数据，方便改进。

本发明通过获取目标清扫区域的地图信息，以及所述目标清扫区域内各清扫子机器的位置信息；然后根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线；最后将各清扫子机器的作业路线发送给对应的清扫子机器，从而控制各清扫子机器根据对应的作业路线进行清扫。这样本发明通过清扫母机获取多个清扫子机器的位置，进行路径规划，进行集群式控制，清扫子机器的结构则不需要太复杂的结构，成本相对较低。

进一步地，参见图3，基于本发明清扫方法的第二实施例的流程示意图，基于上述实施，在本实施例中，该清扫方法还包括：

步骤S40，接收清扫子机器发送的清扫图像信息，并显示。

为方便工作人员了解清扫情况，本实施例中，清扫子机器还设置有摄像头，该摄像头设置于清扫子机器的前方，在清扫过程中清扫子机器可以实时获取清扫子机器前方的画面，并通过网络发送给清扫母机，清扫母机则接收各清扫子机器发送的清扫图形信息，并在清扫母机的显示屏上进行显示，具体地，根据获得的清扫图形信息进行分屏显示。当然摄像头还可以设置在清扫子机器的尾部，从而方便在清扫子机器倒车时，可以获取倒车的图形，传输给清扫母机，从而方便工作人员进行控制。

进一步地，该清扫方法还包括：

步骤S50，接收清扫子机器在遇到障碍物后发送的报警信息，并提示；

步骤S60，根据用户触发的控制指令，并将所述控制指令发送给对应的清扫子机器人，以控制清扫子机器进行避障。

为了安全作业，本实施例中清扫子机器上还设置有距离检测模块，比如红外距离检测模块、超声波距离检测模块等，其中红外距离检测模块可以为并排设置在清扫子机器上前方和后方的多个红外发射器和红外接收器，该距离检测模块设置在清扫子机器的前方和后方，清扫子机器则可以通过距离检测模块获得前后方物体(障碍物)的距离，在前后方障碍物的距离小于预设值时生产报警信息发送给清扫母机，清扫母机在接收到报警信息后，则通过语音或者信息进行显示，从而提示工作人员，工作人员在看到或听到提示后，则通过清扫母机对进行远程操作，清扫母机将用户远程操作产生的控制指令发送给对应的清扫子机器，从而实现对应的清扫子机器进行远程控制，实现避障。

进一步地，该清扫方法还包括：

步骤S70，接收清扫子机器在电量低于预设值时发送的充电请求；

步骤S80，根据所述充电请求获取到对应清扫子机器的位置规划返航路径，发送至对应的清扫子机器，以控制对应清扫子机器进行返航。

本实施例中清扫子机器还可以实时或者定时获取其自身的电量，从而将实时电量与预设值进行对比，在清扫子机器在电量低于预设值时向清扫母机发送充电请求，清扫母机则根据充电请求进行该清扫子机器的返航路径规划，然后将返航路径发送给对应的清扫子机器，清扫子机器则根据路线进行返航，当然清扫母机也可以根据返航路线移动到清扫子机器的位置，从而将清扫子机器带回充电。

进一步地，为了提高清扫子机器的清扫能力，本实施例中清扫母机还可以携带充电电源和充电装置，方便给清扫子机器进行充电，或者清扫子机器中电池为可拆卸式，从而可以方便将寝室母机中对应的备用电池换至低电量的寝室子机器。

本发明还提出一种清扫子机器，请参阅图4，该清扫子机器包括：

驱动模块、通信模块、清扫模块和处理器，所述驱动模块、通信模块、清扫模块分别与所述处理器通信连接，

所述通信模块用于与清扫母机进行通信，获得清扫母机发送的作业路线；

所述处理器用于根据通信模块传输的作业路线驱动所述驱动模块和清扫模块进行清扫。

本发明还提供一种清扫子机器，包括驱动模块100、通信模块(图未示)、清扫模块200和处理器(图未示)，驱动模块100为车轮、发动机等驱动清扫子机器进行移动的结构，清扫模块200，则为如图所述的清扫垃圾的装置，当然还可以包括洒水结构等。驱动模块100、通信模块、清扫模块200分别与所述处理器通信连接，在清扫过程中，工作人员可以通过遥控器或者操控装置触发开始清扫的控制指令，当然控制设备还可以定时向清扫母机发送清扫指令，或者清扫母机可以定时自动生成开始清扫指令。清扫母机在获取到清扫指令后，获取目标清扫区域的地图信息，该目标清扫区域可以解析清扫指令所获取，也可以为预设清扫区域，此时说明每台清扫母机分管一清扫区域。清扫母机还获取各清扫子机器的位置信息，在获得目标清扫区域的地图信息及各清扫子机器的位置信息后，清扫母机根据目标清扫区域的地图信息和清扫子机器的位置信息进行路径规划，从而计算出各清扫子机器的清扫区域、作业路线等。在计算各清扫子机器的作业路线后将对应的作业路线发送给对应的清扫子机器，或者将所有作业路线发送给各清扫子机器，各清扫子机器处理器则根据清扫子机器自身的位置或者编号选自己的作业路线，最后处理器根据对应的作业路线控制驱动模块进行移动，控制清扫模块进行清扫，从而实现清扫。

进一步地，所述清扫子机器还包括：

位于所述清扫子机器头部和尾部的距离检测模块300，所述距离检测模块300与所述处理通信连接，所述处理器还用于通过距离检测模块300检测障碍物与清扫子机器的距离，并在检测到障碍物与清扫子机器的距离小于预设值时，通过所述通信模块发送报警信息至清扫母机。

本实施例中清扫子机器上还设置有距离检测模块300，该距离检测模块设置在清扫子机器的前方(头部)和后方(尾部)，清扫子机器中处理器则可以通过距离检测模块获得前后方物体(障碍物)的距离，在前后方障碍物的距离小于预设值时生产报警信息，并通过通讯模块发送给清扫母机，清扫母机在接收到报警信息后，则通过语音或者信息进行显示，从而提示工作人员，工作人员在看到或听到提示后，则通过清扫母机对进行远程操作，清扫母机将用户远程操作产生的控制指令发送给对应的清扫子机器，从而实现对应的清扫子机器进行远程控制，实现避障。

进一步地，所述清扫子机器还包括：

摄像头(图未示)，所述摄像头与所述处理器通信连接，所述处理器还用于通过设想头获取所述清扫子机器周围的图像。

本实施例中清扫子机器还包括摄像头，该摄像头和处理器通讯连接，处理器用于将摄像头获取的图形发送给清扫母机，从而实现在清扫过程中清扫子机器可以实时获取清扫子机器前方的画面，并通过网络发送给清扫母机，清扫母机则接收各清扫子机器发送的清扫图形信息，并在清扫母机的显示屏上进行显示，具体地，根据获得的清扫图形信息进行分屏显示。当然摄像头还可以设置在清扫子机器的尾部，从而方便在清扫子机器倒车时，可以获取倒车的图形，传输给清扫母机，从而方便工作人员进行控制。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一实施例所述的清扫方法的步骤。所述计算机可读存储介质可以是图1的终端中的存储器20，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的终端设备(可以是手机，计算机，服务器，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者服务端不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者服务端所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者服务端中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种清扫方法，其特征在于，所述清扫方法包括步骤：

获取目标清扫区域的地图信息，以及所述目标清扫区域内各清扫子机器的位置信息；

根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线，所述根据所述地图信息和各清扫子机器的位置信息计算各清扫子机器的作业路线包括：

根据所述地图信息获取目标清扫区域中清扫道路的宽度和长度；

根据所述清扫道路的宽度、长度、各清扫子机器的位置信息进行路径规划，获得各清扫子机器的作业路线；

根据清扫道路的宽度、长度以及预设的各清扫子机器清扫速度、清扫宽度计算出各清扫子机器的清扫面积；

获取各清扫子机器的状态，状态包括电量或者续航时间，根据状态和各清扫子机器清扫速度、清扫宽度从而计算出各清扫子机器的清扫面积；

根据面积和清扫道路的宽度和长度计算清扫子机器能清扫哪几条道路，确定各清扫子机器在清扫道路上的路径；

将各清扫子机器的作业路线发送给对应的清扫子机器，以控制各清扫子机器根据对应的作业路线进行清扫；

接收清扫子机器发送的清扫图像信息，并显示；

接收清扫子机器在遇到障碍物后发送的报警信息，并提示；

根据用户触发的控制指令，并将所述控制指令发送给对应的清扫子机器人，以控制清扫子机器进行避障；

实时或者定时获取清扫子机器的电量，接收清扫子机器在电量低于预设值时发送的充电请求；

根据所述充电请求获取到对应清扫子机器的位置规划返航路径，发送至对应的清扫子机器，以控制对应清扫子机器进行返航。

2.一种清扫系统，其特征在于，所述清扫系统包括：清扫母机、清扫子机器及清扫程序，所述清扫程序被所述清扫母机和清扫子机器执行时实现如权利要求1所述的清扫方法的步骤。

3.一种根据权利要求2所述的清扫系统中的清扫子机器，其特征在于，所述清扫子机器包括：

驱动模块、通信模块、清扫模块和处理器，所述驱动模块、通信模块、清扫模块分别与所述处理器通信连接，

所述通信模块用于与清扫母机进行通信，获得清扫母机发送的作业路线；

所述处理器用于根据通信模块传输的作业路线驱动所述驱动模块和清扫模块进行清扫。

4.根据权利要求3所述的清扫子机器，其特征在于，所述清扫子机器还包括：

位于所述清扫子机器头部和尾部的距离检测模块，所述距离检测模块与所述处理通信连接，所述处理器还用于通过距离检测模块检测障碍物与清扫子机器的距离，并在检测到障碍物与清扫子机器的距离小于预设值时，通过所述通信模块发送报警信息至清扫母机。

5.根据权利要求4所述的清扫子机器，其特征在于，所述清扫子机器还包括：

摄像头，所述摄像头与所述处理器通信连接，所述处理器还用于通过摄像头获取所述清扫子机器周围的图像。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的清扫方法的步骤。

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