[发明专利]一种扫地机器人洞口限高检测装置及方法

权利要求书

1.一种扫地机器人洞口限高检测装置，其特征在于，包括GPU处理器模块、深度摄像头模块；

所述深度摄像头模块包括深度摄像头，及其深度摄像头驱动电路和深度摄像头信号处理电路，其中深度摄像头信号处理电路电连接至所述GPU处理器模块的I/O口。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人洞口限高检测装置，其特征在于，还包括声呐探测装置；

声呐探测装置模块包括声呐探测装置，及其声呐探测驱动电路和声呐信号处理电路，其中声呐信号处理电路电连接至所述GPU处理器模块的I/O口；

在扫地机器人上，所述深度摄像头的位置高于声纳探测装置，所述深度摄像头和声纳探测装置分别用于扫地机器人的高位和低位测距。

3.根据权利要求1所述的扫地机器人洞口限高检测装置，其特征在于，还包括红外传感器模块，

红外传感器模块包括两个红外传感器，及其红外驱动电路和红外信号处理电路，其中红外信号处理电路电连接至所述GPU处理器模块的I/O口，两个红外传感器设置于扫地机器人一侧。

4.一种扫地机器人洞口限高检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：扫地机器人行进过程中进行扫地机器人高低位障碍检测，检测出障碍后进行步骤S2；

S2：扫地机器人进行限高检测，使深度摄像头工作于标准静态像素画面捕捉，计算扫地机器人顶缘在标准静态像素画面中所占的像素范围；

S3：利用深度摄像头扫描步骤S2中像素范围中的深度信息，若像素范围中深度小于m厘米则判断高位障碍的高度小于扫地机器人高度，并进行所述步骤S5，否则进行步骤S4；

S4：深度摄像头自S2中像素范围向下扫描，若扫描过程中发现深度小于m厘米的障碍，则判断高位障碍的高度小于扫地机器人高度并进行步骤S5，否则判断高位障碍的高度大于扫地机器人高度，标定为洞口并进行所述步骤S1；

S5：扫地机器人绕障碍边缘行走。

5.根据权利要求4所述的扫地机器人洞口限高检测方法，其特征在于，所述步骤S1中高低位障碍检测包括以下步骤：

T1：利用深度摄像头对扫地机器人前方环境进行高位测距，利用声纳探测装置对扫地机器人前方环境进行低位测距，完成非碰撞扫描；

T2：分别判断扫地机器人前进方向中高位和低位障碍，若高位及低位均不存在障碍则进行步骤T1，若高位存在障碍且低位不存在障碍则进行步骤S2，若低位存在障碍则进行步骤S5。

6.根据权利要求5所述的扫地机器人洞口限高检测方法，其特征在于，

所述步骤T1中利用深度摄像头对扫地机器人前方环境进行高位测距，判断高位m厘米内是否存在障碍，同时，利用声纳探测装置对扫地机器人前方环境进行低位测距，判断低位n厘米内是否存在障碍，且n＜m；

所述步骤T2中，若高位m厘米及低位n厘米内不存在障碍则进行所述步骤S1，若高位m厘米内存在障碍、低位n厘米内不存在障碍则进行所述步骤S2，若低位n厘米内存在障碍则进行所述步骤S5。

7.根据权利要求4所述的扫地机器人洞口限高检测方法，其特征在于，以480*640分辨率的深度摄像头为例，所述步骤S3中，深度摄像头工作于480*640静态像素画面捕捉，扫地机器人顶缘在前方m厘米处所占像素范围为160-170行；所述步骤S4中深度摄像头自160-170行像素范围向下扫描。

8.根据权利要求4所述的扫地机器人洞口限高检测方法，其特征在于，所述步骤S5中扫地机器人绕障碍边缘行走的方法包括以下步骤：

E1：扫地机器人向前行走过程中，扫地机器人一侧的两个红外传感器对障碍进行测距，直至单个或两个红外传感器返回小于L1厘米的距离信号后，进行步骤E2；

E2：控制扫地机器人旋转，直至单个或两个红外传感器返回小于L2厘米的距离信号后，进行步骤E3，且L2＜L1；

E3：扫地机器人进行PID调节，使得两个红外传感器均返回L2厘米的距离信号后，控制扫地机器人向前行走，并不断进行步骤E2。

9.根据权利要求4所述的扫地机器人洞口限高检测方法，其特征在于，扫地机器人根据历史洞口标记，自动向洞口行进。