[发明专利]一种基于手机APP控制的室内清扫机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种基于手机APP控制的室内清扫机器人。

背景技术

清扫机器人在有障碍物的环境中迅速有效地全面覆盖清扫区域，面向目标自主运动，快速完成清扫工作，需要具备自主导航定位功能。现有的清扫机器人大多采用避障传感器实现清扫路线的改变，使用的过程中很容易被家具卡住，或者在某个死角内进行打转，无法真正意义上实现室内的彻底清扫；且清扫的路线都是随机的，机器人的工作状态也是无法实时获取的，需要人为去查看，使用不方便，且无法根据用户的需要进行设定规划，人性化程度低。

随着视觉图像处理的兴起，用视觉方式来实现室内定位具有其特殊的优势，鉴于此，提供一种基于手机APP控制的室内清扫机器人对本领域技术来说是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于手机APP控制的室内清扫机器人，通过机器人视觉方式实现了清扫机器人清扫路线的实时更新，提高了定位的效率和精确度，减少了机器人被卡住等情况的发生；用户可以根据需要进行清扫路线的修订，从而实现打扫区域的限定，人性化程度高；同时，用户还可以通过访问服务器进行机器人周围环境情况数据的实时获取。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于手机APP控制的室内清扫机器人，包括清扫机器人本体、安装在清扫机器人本体内的控制板以及安装清扫机器人本体上的与所述控制板相连的触控屏，还包括一手机APP和一服务器，该手机APP终端与服务器之间、服务器与控制板之间、手机APP终端与控制板之间均通过互联网相连；所述控制板上设有

视频采集模块，用于根据手机APP终端所发送的控制命令或者触控屏上输入的控制命令通过安装在所述清扫机器人本体上的摄像头进行目标视频数据的采集，还用于在整个清扫的过程中进行周围环境视频数据的实时采集；并将所采集到的视频数据发送到清扫路线规划模块和服务器；

清扫路线规划模块，用于根据手机APP输入的控制命令以及旅游路线基本要求进行起始节点坐标的设定，并根据获取的周围环境视频数据和设定的起始节点坐标进行清扫路线的规划；还用于根据接收到的清扫机器人的GPS定位数据进行起始节点坐标的重置，并根据获取的周围环境数据以及重置的起始节点坐标进行实时清扫路线的规划；

清扫路线输出模块，用于将清扫路线规划模块所生成的清扫路线发送到服务器，并发送到对应的手机APP终端以弹出消息框的模式进行提醒显示；所述手机APP终端用于接收清扫路线输出模块发送的清扫路线，并根据需求进行清扫路线的修订后，将最终的清扫路线发送到机器人驱动模块；

GPS定位模块，包括GPS芯片，该GPS芯片包括中央处理模块，GPS输入信号经过噪音抑制模块和增益放大模块进入中央处理模块，GPS输出信号经过调制模块输出；用于进行清扫机器人实时位置的获取；

机器人驱动模块，用于根据接收到的目标路线进行机器人的驱动。

优选地，所采集到的视频文件包括多个连续的视频帧以及与每一个视频帧对应的坐标信息和时间信息，且所述坐标信息与所述时间信息唯一对应。

优选地，所述清扫路线规划模块内设有

视频处理模块，用于根据每个视频帧的坐标信息确定每个视频帧的偏转角度，并按其中一个视频帧的偏转角度进行其他视频帧的重构，并将处理后的视频发送到数据处理模块；

深度图像获取模块，用于通过kinect深度传感器进行所接收到的视频数据内目标位置深度图像、障碍物深度图像的获取，并将获取的目标位置深度图像、障碍物深度图像发送到三维重构模块；

三维重构模块，用于将所获得的障碍物深度图像以及目标位置深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用Marching Tetrahedra算法构造等值面，完成三维图像的重构；

坐标标定模块，用于根据视频图像中的坐标信息完成重构的三维图像中目标位置坐标、障碍物坐标以及起始点坐标的标定；

路线规划模块，用于根据坐标标定模块的输出结果以及机器人定位数据进行清扫路线的规划，并将规划的清扫路线发送到清扫路线输出模块。；

优选地，通过以下步骤完成其他视频帧的重构；

根据每个视频帧的偏转角度计算每个视频帧的补充偏转角度；

根据每个视频帧的补充偏转角度重新绘制每个视频帧。