[发明专利]基于深度相机的扫地机器人控制方法及系统

说明书

本发明公开了基于深度相机的扫地机器人控制方法，包括：根据扫地机器人的深度相机获取空间环境的色彩信息及深度信息，定位扫地机器人的位置，构建环境地图；根据扫地机器人的位置及构建的环境地图，规划清扫路线；通过扫地机器人的传感器装置采集环境传感信息，并据此获取扫地机器人移动的方向调整信息；根据用户设定的清扫模式，控制扫地机器人按规划的清扫路线进行清扫作业，且在扫地机器人移动的过程中，根据方向调整信息，控制扫地机器人调整行走方向。本发明根据扫地机器人的深度相机捕获的空间信息，准确的构建地图，规划清扫路线，且在控制扫地机器人移动清扫过程中，通过传感装置采集的环境传感信息，对扫地机器人进行实时控制。

技术领域

本发明涉及智能机器人的控制领域，尤其涉及一种基于深度相机的扫地机器人控制方法及系统。

背景技术

家用扫地机器人能够显著代替用户完成家务清扫任务，而定位和地图构建是扫地机器人清扫过程中最为核心的内容。目前国内主流的扫地机器人以激光雷达作为地图构建和导航的主要手段，由于激光雷达是2D传感器，所探测的信息有限，难以构建较为复杂的地图，如语义地图，同时激光雷达的成本较高。

而对于单目摄像头需要通过相机的运动形成视差，然后计算目标的深度信息，一方面需要在运动的条件下才能计算深度信息，可信度不高，另一方面存在尺度不确定性。地图构建不准确的话，则对扫地机器人后续的移动产生直接的影响，不利于扫地机器人准确无遗漏的完成清扫任务。

此外，现有扫地机器人无法根据实际的环境传感信息进行实时控制与调整，智能化程度不高。

发明内容

本发明提供一种基于深度相机的扫地机器人控制方法及系统。用以解决现有技术中扫地机器人难以构建复杂地图，准确实现清扫作业，且成本高的技术问题。具体地，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开了一种基于深度相机的扫地机器人控制方法，包括：根据扫地机器人的深度相机获取空间环境的色彩信息及深度信息，定位所述扫地机器人的位置，构建所述扫地机器人周围的环境地图；根据所述扫地机器人的位置及构建的环境地图，规划所述扫地机器人的清扫路线；通过所述扫地机器人的传感器装置采集环境传感信息，并根据所述环境传感信息获取所述扫地机器人移动的方向调整信息；根据用户设定的清扫模式，控制所述扫地机器人按照所述规划的清扫路线进行相应的清扫作业，且在所述扫地机器人移动的过程中，根据所述方向调整信息，控制所述扫地机器人调整行走方向。

优选地，所述根据扫地机器人的深度相机获取空间环境的色彩信息及深度信息，定位所述扫地机器人的位置，构建所述扫地机器人周围的环境地图包括：根据所述扫地机器人移动时采集的深度相机采集的环境色彩信息及深度信息，获取所述扫地机器人的移动轨迹及各个位置的局部地图；对所述扫地机器人进行闭环检测，判断所述扫地机器人是否回到了原点；当判定所述扫地机器人未回到了原点时，继续获取所述扫地机器人下一位置的局部地图；当判定所述扫地机器人回到原点时，将所述扫地机器人的移动轨迹和局部地图修正为符合闭环检测的结果，完成室内地图的构建。

优选地，所述根据所述扫地机器人移动时采集的深度相机采集的环境色彩信息及深度信息，获取所述扫地机器人的移动轨迹及各个位置的局部地图包括：获取通过所述扫地机器人的深度相机连续采集的图像F_n-1和图像F_n的色彩信息和深度信息，其中图像F_n-1和图像F_n为相邻两帧图像；分别提取所述图像F_n-1和图像F_n中的特征点，并进行特征匹配；通过匹配到的特征点估算所述深度相机的位姿，得到所述深度相机相对上一时刻的平移量和旋转量；根据所述平移量和旋转量，估算所述匹配到的特征点的空间位置，并将其作为路标；用于根据所述定位子模块定位的各个路标及其位置信息，获取所述扫地机器人的移动轨迹及局部地图。