泳池机器人的清扫路径控制方法、装置及泳池机器人与流程

1.本发明涉及智能家电技术领域，尤其涉及一种泳池机器人的清扫路径控制方法及装置、计算机可读存储介质、泳池机器人。


背景技术：

2.随着机器人技术在家电行业的广泛应用，越来越多的家电或家居被相应的机器人所代替，泳池机器人就是其中之一。泳池机器人可以对游泳池的水面、池底、池壁进行清洁，代替人工清扫，极大的节省了游泳池清扫的人工。其中，泳池机器人在游泳池中按照什么样的路径进行清扫决定了泳池机器人的清扫效率，在现有的技术方案中，泳池机器人只能按照固定的路径进行清扫，导致清扫效率不足，且容易出现清洁不到位的情况。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提出了一种泳池机器人的清扫路径控制方法及装置、计算机可读存储介质、泳池机器人。
4.在本发明的第一部分，提供了一种泳池机器人的清扫路径控制方法，所述方法包括：
5.在开启清扫时，通过泳池机器人上的传感装置确定泳池机器人的初始位置；
6.获取泳池的初始地图，根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图确定泳池清扫的初始路径，所述初始路径包括至少一个子路径，其中，每一个子路径对应泳池的一个区域，其中，泳池的区域包括池底、至少一个池壁和池面漂浮区域中的一个或多个；
7.在每一个区域，控制所述泳池机器人按照所述初始路径中包含的与该区域对应的子路径进行移动并执行对泳池的池底、池壁或池面的清扫任务；
8.其中，在每一个区域的清扫任务执行中，在泳池机器人行进到子路径上的每一个位置时，通过泳池机器人上的传感装置获取与当前位置对应的环境信息，其中，环境信息包括压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息；
9.根据当前位置对应的环境信息确定当前位置对应的清扫模式，并根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式，其中，清扫模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式；
10.根据当前位置的清扫模式和其它位置的预测清扫模式，对该区域对应的子路径进行优化调整，其中，优化调整之后的子路径中清扫模式的变换次数小于其它可选路径；
11.控制泳池机器人基于优化调整之后的子路径对该区域执行清扫任务；
12.其中，所述泳池机器人上的传感装置包括gps装置、至少一个雷达装置、压力传感装置、水流动力检测装置、摄像装置、水质检测装置。
13.可选的，所述获取泳池的初始地图，根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图确定泳池清扫的初始路径，还包括：针对泳池的各个区域，根据泳池的初始地图进行路径规划，确定每个区域对应的至少一个可选路径；基于每个区域的可选路径确定所述泳池清
扫的初始路径，其中，所述初始路径包括各个区域对应的子路径，且子路径为该区域对应的至少一个可选路径中的一个，所述初始路径为各个区域对应的至少一个可选路径构成的至少一个总路径中一个，且初始路径的路程最短或耗电最少。
14.可选的，所述根据当前位置对应的环境信息确定当前位置对应的清扫模式的步骤，还包括：根据预设的清扫模式计算公式，计算与环境信息对应的清扫子模式，所述清扫子模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式，根据清扫子模式确定当前位置对应的清扫模式；其中，根据每一个清扫子模式对应的特征提取算法，提取所述环境信息中与该清扫子模式对应的特征值；根据特征值与清扫子模式之间的对应关系，确定清扫子模式的模式值，其中，清扫子模式的模式值对应了该清扫子模式的具体模式参数；根据每一个清扫子模式的模式值确定当前位置对应的清扫模式。
15.可选的，所述根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式的步骤，还包括：对于未清扫区域中的位置，获取该位置对应的历史清扫记录，根据预设的预测模型确定该位置对应的预测清扫模式；或，对于未清扫区域中的位置，获取所述当前位置和已清扫区域中获取到的环境信息中与该位置相关的环境信息作为关联环境信息，根据关联环境信息确定该位置的关联清扫模式；获取该位置对应的历史清扫记录，根据历史清扫记录中的历史清扫模式和所述关联清扫模式，确定该位置的预测清扫模式。
16.可选的，所述根据当前位置的清扫模式和其它位置的预测清扫模式，对该区域对应的子路径进行优化调整的步骤，还包括：基于预设的路径规划算法，获取该区域中的未清扫区域中的至少一条可选路径；计算每一条可选路径的路径长度、耗电量、清扫时长和清扫模式的变换次数对应的损耗值；基于预设的加权系数对每一条可选路径的路径长度、耗电量、清扫时长和清扫模式的变换次数对应的损耗值进行加权处理，以得到可选路径对应的路径损耗值；根据路径损耗值在所述至少一条可选路径中确定该区域中的未清扫区域对应的优化调整之后的子路径。
17.可选的，所述基于预设的路径规划算法，获取该区域中的未清扫区域中的至少一条可选路径的步骤，还包括：基于清扫模式对当前区域进行区域划分，确定多个围合区域，其中，每个围合区域包含的多个位置对应的清扫模式包含的清扫子模式的模式值的最大值和最小值之间的差值在预设范围内；对每个围合区域进行路径划分得到每个围合区域的多个子路径，基于每个围合区域的多个子路径确定所述未清扫区域的至少一条可选路径。
18.可选的，所述对每个围合区域进行路径划分得到每个围合区域的多个子路径的步骤，还包括：对于每个围合区域中包含的各个位置，确定每个位置对应的水流动力信息；根据水流动力信息对围合区域进行路径规划以得到围合区域的多个子路径，其中，在规划得到的多个子路径中，行进方向与水流动力信息中包含的水流方向之间的夹角小于预设角度值的位置在子路径中的占比超过预设比值。
19.在本发明的第二方面，提供了一种泳池机器人的清扫路径控制装置，所述装置包括：
20.初始路径确定模块，用于在开启清扫时，通过泳池机器人上的传感装置确定泳池机器人的初始位置；获取泳池的初始地图，根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图确定泳池清扫的初始路径，所述初始路径包括至少一个子路径，其中，每一个子路径对应泳池的一个区域，其中，泳池的区域包括池底、至少一个池壁和池面漂浮区域中的一个或多
个；
21.清扫模块，用于在每一个区域，控制所述泳池机器人按照所述初始路径中包含的与该区域对应的子路径进行移动并执行对泳池的池底、池壁或池面的清扫任务；
22.其中，所述清扫模块包括：
23.环境信息获取单元，用于在每一个区域的清扫任务执行中，在泳池机器人行进到子路径上的每一个位置时，通过泳池机器人上的传感装置获取与当前位置对应的环境信息，其中，环境信息包括压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息；
24.清扫模块确定单元，用于根据当前位置对应的环境信息确定当前位置对应的清扫模式，并根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式，其中，清扫模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式；
25.路径优化调整单元，用于根据当前位置的清扫模式和其它位置的预测清扫模式，对该区域对应的子路径进行优化调整，其中，优化调整之后的子路径中清扫模式的变换次数小于其它可选路径；
26.清扫子单元，用于控制泳池机器人基于优化调整之后的子路径对该区域执行清扫任务；
27.其中，所述泳池机器人上的传感装置包括gps装置、至少一个雷达装置、压力传感装置、水流动力检测装置、摄像装置、水质检测装置。
28.在本发明的第三方面，提供了一种泳池机器人，所述泳池机器人包括存储器和处理器，所述存储器有可执行代码，当所述可执行代码在所述处理器上运行以实现如前述第一部分所述的泳池机器人的清扫路径控制方法。
29.在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行如前述第一部分所述的泳池机器人的清扫路径控制方法。
30.采用本发明实施例，具有如下有益效果：
31.采用了上述泳池机器人的清扫路径控制方法及装置、计算机可读存储介质、泳池机器人之后，在通过泳池机器人对泳池进行清扫时，首先根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图进行路径规划，以得到泳池的每一个区域的路径，然后针对每一个区域进行清扫的过程中，在清扫的每一个位置，通过传感装置获取与当前位置对应的压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息等环境信息，并基于环境信息确定当前位置的清扫模式，并基于历史记录确定其它未清扫位置的清扫模式，然后基于当前位置以及未清扫位置的清扫模式对前面进行路径规划得到的路径进行优化和调整并基于优化调整之后的路径控制泳池机器人执行清扫任务，以尽可能降低清扫过程中清扫模式变换的次数，从而降低清扫模式变换带来的额外功率消耗。也就是说，在本实施例中，可以基于环境信息在泳池机器人的清扫过程中对清扫路径和清扫模式进行精准的控制，通过控制清扫模式的变换保证了较好的清洁效果，并且通过控制清扫模式的的变换次数极大的节省了泳池机器人的清扫效率，提升了用户体验。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.其中：
34.图1为一个实施例中一种泳池机器人的清扫路径控制方法的流程示意图；
35.图2为一个实施例中控制泳池机器人在各个区域进行清扫的过程示意图；
36.图3为一个实施例中一种泳池机器人的清扫路径控制装置的结构示意图；
37.图4为一个实施例中运行上述泳池机器人的清扫路径控制方法的泳池机器人的结构示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本实施例中，提供了一种泳池机器人的清扫路径控制方法，应用于泳池机器人，可以提高泳池机器人对游泳池进行清扫时对清扫路径进行控制，以提高泳池机器人对游泳池进行清扫的效率，并且提高对游泳池进行清扫的清洁程度，提升用户体验。
40.具体的，泳池机器人可以沿着游泳池的池底和池壁上的清扫路线进行移动，通过滚刷、过滤装置对池底和池壁上的杂物进行清洁、吸附、过滤，以达到对池底和池壁进行清洁的目的；或者，泳池机器人还可以在游泳池的池面(在游泳池中有水的情况，也为池面漂浮区域)或池中水进行移动，对水中的杂物进行吸附、过滤，以达到对游泳池中的水进行清洁的目的。本实施例中给出的泳池机器人的清扫路径控制方法是针对泳池机器人在池面、池底或池壁进行行走时应该按照怎样的清扫路径进行行走，并且在行走的每个位置应当如何控制泳池机器人进行具体的清扫工作。
41.具体的，请参见图1，图1给出了上述泳池机器人的清扫路径控制方法的流程示意图，其中，该泳池机器人的清扫路径控制方法包括如图1所示的如下步骤：
42.步骤s101：在开启清扫时，通过泳池机器人上的传感装置确定泳池机器人的初始位置。
43.在开始清扫时，泳池机器人需要先确定自己的初始位置。其中，初始位置可以是一个预设的位置，每次用户将泳池机器人放置在该预设的位置上，然后泳池机器人再开始进行清扫工作。或者，初始位置可以是通过泳池机器人自己获取的，具体的，通过设置在泳池机器人上的传感装置获取的。其中，泳池机器人上的传感装置包括gps装置、至少一个雷达装置、摄像装置等中的一个或多个，通过传感装置获取泳池机器人的位置信息，将获取到的位置信息作为初始位置。
44.在一个具体的实施例中，通过gps装置获取泳池机器人的大致位置，然后通过一个或多个雷达装置，向泳池的各个方向发送雷达信号，并根据接收到的返回的雷达信号确定
泳池机器人距离泳池的各个面以及池底的距离，然后根据计算得到的距离和gps定位确定泳池机器人的初始位置。
45.在另一个具体的实施例中，通过摄像装置获取泳池机器人的周围环境对应的图像，然后基于图像确定泳池机器人的初始位置；或者也可以基于雷达装置和上述图像计算泳池机器人的初始位置。
46.在另一个具体的实施例中，在泳池中设置多个射频装置，通过泳池中设置的多个射频装置与泳池机器人中设置的射频装置之间的交互，确定泳池机器人的位置信息，从而确定初始位置。例如，根据泳池机器人接收到的射频信号的强弱，确定泳池机器人与各个射频装置之间的距离，然后根据该距离计算泳池机器人的位置信息。
47.进一步的，在另一个实施例中，可以结合上述各种确定泳池机器人的位置信息的方法中的一种或多种，来确定泳池机器人的初始位置，以提高泳池机器人的初始位置确定的准确度，从而提高后续清扫路径控制的精准度。
48.步骤s102：获取泳池的初始地图，根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图确定泳池清扫的初始路径，所述初始路径包括至少一个子路径，其中，每一个子路径对应泳池的一个区域，其中，泳池的区域包括池底、至少一个池壁和池面漂浮区域中的一个或多个。
49.泳池对应的初始地图包括池面、池底、池壁对应的区域，以及区域上对应的设置，例如，出水口、排水口、阶梯等对应的位置信息，在对清扫进行路径规划时，需要根据初始位置和初始地图来进行路径规划，以使得泳池机器人的清扫路径能覆盖到泳池的所有位置，并且该清扫路径尽可能是较优或最优的。
50.在进行路径规划的具体过程中，需要分别针对泳池的每个区域分别进行路径规划，以获取每个区域对应的子路径，然后根据每个区域的子路径综合得到总体的清扫路径(这里为初始路径)。具体的，针对泳池的各个区域，根据泳池的初始地图进行路径规划，确定每个区域对应的至少一个可选路径；基于每个区域的可选路径确定所述泳池清扫的初始路径，其中，所述初始路径包括各个区域对应的子路径，且子路径为该区域对应的至少一个可选路径中的一个，所述初始路径为各个区域对应的至少一个可选路径构成的至少一个总路径中一个，且初始路径的路程最短或耗电最少。也就是说，先对每个区域分别进行路径规划，得到局部较优的多条子路径，然后基于各个区域的综合，综合多条子路径以得到一个总体最优的总路径作为泳池机器人进行清扫路径规划得到的初始路径，其中，这里的路径规划的较优或最优可以是基于路程最短、也可以是基于耗电最少，还可以是基于用户设置的其它参数最优，在这里不作限定。
51.步骤s103：在每一个区域，控制所述泳池机器人按照所述初始路径中包含的与该区域对应的子路径进行移动并执行对泳池的池底、池壁或池面的清扫任务。
52.在步骤s102中确定了每个区域对应的清扫路径(子路径)，就可以控制泳池机器人按照对应的路径进行移动并对相应的区域进行清扫，以完成对泳池的清扫任务。
53.为了提高整体的清扫效率，保证对泳池清扫的清洁程度，在清扫的过程中，还需要实时进行检测和控制，以求达到好的效率和清扫效果。
54.具体的，在每一个区域的清扫任务执行中，步骤s103并具体包括如图2所示的如下步骤：
55.步骤s1031：在泳池机器人行进到子路径上的每一个位置时，通过泳池机器人上的传感装置获取与当前位置对应的环境信息，其中，环境信息包括压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息。
56.在泳池机器人执行清扫任务时，因为当前进行清扫的环境可能较初始地图发生变化，例如，有新的障碍物，或者池底、池壁上的脏污程度、杂物情况不同或发生变化，在这种情况下，还采用原来的初始的方案进行清扫，可能达不到较好的清扫效果，因此，在本步骤中，还需要实时或定时对泳池机器人的清扫路径进行调整和优化，以保障良好的清扫效果。
57.具体的，在泳池机器人行进到路上的每一个位置时，或者每隔一定距离的路径的情况下，需要重新考虑路径是否需要优化和调整。这里，考虑的是对区域对应的子路径进行优化和调整。
58.这里，对路径的重新优化调整是基于泳池机器人所在的当前位置上的相关环境信息，例如，在当前位置周围有障碍物、或者杂物的情况下，泳池机器人就需要调整原来的行进路径，这时应该如何进行调整，就需要基于泳池机器人上设置的传感装置对周围环境信息进行检测，然后基于检测到的环境信息对路径进行调整。
59.在一个具体的实施例中，泳池机器人上的传感装置包括gps装置、至少一个雷达装置、压力传感装置、水流动力检测装置、摄像装置、水质检测装置。这里，为了准备的检测环境信息，需要执行如下传感检测中的一项或多项。通过gps装置对泳池机器人所在的当前位置进行再次检测；通过雷达装置、摄像装置对周围是否有障碍物进行检测；通过压力传感装置检测当前在水下的位置，以确认水压对泳池机器人的影响；通过压力传感装置检测当前位置的摩擦力，以便于后续确定泳池机器人的进行摩擦力；通过水流动力检测装置检测当前位置是否有水流、以及确定水流的方向、大小、力度等信息；通过水质检测装置检测当前位置的水质情况，以便于后续确定是否需要对水进行过滤。也就是说，环境信息包括压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息中的一个或多个，在这里不进行限制。
60.步骤s1032：根据当前位置对应的环境信息确定当前位置对应的清扫模式，并根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式，其中，清扫模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式。
61.为了对泳池进行有效的清扫，在本实施例中，对泳池机器人设置了不同的清扫模式，例如，对池壁或池底不同区域的清扫模式不同，这里，清扫模式包括了泳池机器人的行进速度、滚刷运行模式、是否进行过滤以及过滤的模式、对杂物进行吸附的吸附模式等。清扫模式的具体值是根据上述行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式等参数的具体取值确定的。在本步骤中，根据步骤s1031中获取到的当前位置对应的环境信息来确定对应的清扫模式。在一个具体的实施例中，可以预先设置不同的环境信息与清扫模式之间的对应关系，然后在本步骤中根据环境信息与清扫模式之间的对应关系确定当前位置的清扫模式。
62.在当前位置下，根据当前位置对应的环境信息，确定其对应的清扫模式。具体的，根据预设的清扫模式计算公式，计算与环境信息对应的清扫子模式，所述清扫子模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式，根据清扫子模式确定当前位置对应的清扫模式。其中，环境信息中的部分信息会影响某一个或多个清扫子模式，在这种情况下，对于
在每一个清扫子模式下，根据该清扫子模式对应的特征提取算法，获取环境信息中与该清扫子模式对应的相关信息，然后提取这些相关信息对应的特征值。然后根据特征值与清扫子模式之间的对应关系，确定清扫子模式的模式值。这里，每一个清扫子模式的模式值对应了该清扫子模式的具体模式参数；例如，在行进速度这个清扫子模式下，模式值＝8对应了模式值为8对应了行进速度为8对应的清扫子模式，也就是说，根据每一个清扫子模式的模式值确定当前位置对应的清扫模式。
63.进一步的，为了后续路径规划的合理性，在本实施例中，还需要考虑其它位置的清扫模式，这是因为清扫模式的过度变换会带来较大的耗电量，并且不停的变换清扫模式也不利于泳池机器人的清扫效率。因此，在本实施例中，还需要考虑其它未清扫区域的清扫模式。
64.在本实施例中，对于其它未清扫区域的位置，可以根据其历史清扫记录对该位置的清扫模式进行预测，确定其对应的预测清扫模式。或者，在另一个实施例中，对于未清扫区域的某个位置，根据在当前位置以及之前已经清扫过的区域获取到的环境信息中与该位置相关的信息，确定该位置对应的环境信息；然后根据这些环境信息确定该位置的预测清扫模式。或者，在另一个实施例中，对于未清扫区域的某个位置，需要根据历史清扫记录和其它已清扫区域获取到的相关的环境信息，来确定该位置的预测清扫模式；具体的，先根据历史清扫记录对该位置的清扫模式进行预测，然后根据在当前位置以及之前已经清扫过的区域获取到的环境信息中与该位置相关的信息确定该位置对应的环境信息对预测的得到的清扫模式进行调整，以得到该位置的预测清扫模式。通过上述方式，可以有效的对未清扫区域的清扫模式进行预测，以尽可能提高清扫模式预测的准确性，从而提高后续基于清扫模式预测的路径规划的精准度，降低后续路径再次被优化调整的可能性。
65.步骤s1033：根据当前位置的清扫模式和其它位置的预测清扫模式，对该区域对应的子路径进行优化调整，其中，优化调整之后的子路径中清扫模式的变换次数小于其它可选路径；
66.步骤s1034：控制泳池机器人基于优化调整之后的子路径对该区域执行清扫任务；
67.在进行路径优化调整的过程中，不仅需要考虑常规方案中的路径最小化，在这里还需要考虑尽可能少的减少清扫模式的变换次数，例如，在一个实施例中，获取所有可选的路径，然后根据清扫模式的变换次数来确定优化调整之后的子路径，以得到变换次数最小的路径作为优化调整之后的子路径。
68.在一个可选的实施例中，基于路径规划算法，获取剩余的未清扫区域对应的可选路径，然后对每一个可选路径，计算其对应的路径损耗值，其中，路径损耗值是根据每一条可选路径的路径长度、耗电量、清扫时长和清扫模式的变换次数计算的，具体的，根据预设的计算公式，计算每一条可选路径的路径长度、耗电量、清扫时长和清扫模式的变换次数对应的损耗值，然后基于预设的加权系数，计算每一条可选路径的路径损耗值，然后基于路径损耗值来确定优化调整之后的子路径。
69.在对子路径进行优化调整之后，即可根据优化调整之后的子路径来控制泳池机器人来进行相应的清扫任务，完成对泳池的清扫。
70.进一步的，上述对未清扫区域进行路径规划的过程中，还可以是基于清扫模式对当前区域进行区域划分，确定多个围合区域，其中，每个围合区域包含的多个位置对应的清
扫模式包含的清扫子模式的模式值的最大值和最小值之间的差值在预设范围内；然后针对每个围合区域进行路径划分得到每个围合区域的多个子路径，基于每个围合区域的多个子路径确定所述未清扫区域的至少一条可选路径。也就是说，在本实施例中，为了避免路径规划得到的路径中清扫模式变换带来的高功耗，这里会在路径规划之前就考虑清扫模式的变换，也就是说，首先根据清扫模式是否发生变换对区域进行划分以得到多个小的区域(围合区域)，每个小的区域中清扫模式的变化不大，这里的变化不大指的清扫模式包含的各个清扫子模式的模式值的变化范围在预设范围之内，并且可以针对该围合区域内的各个位置确定一个新的清扫模式，例如，将清扫子模式的模式值设置为围合区域包含的各个位置的模式值的平均值、或中位数等，在这里不进行限定。然后在每个围合区域中进行路径规划时不需要再考虑清扫模式对路径规划的影响，因此，对每个围合区域进行路径规划可以采用任意的路径规划算法。然后将每个围合区域的路径进行联合就可以得到未清扫区域的子路径。
71.需要注意的是，因为这里的路径规划是针对泳池清扫的，而在泳池清扫的过程中可能会需要进行进水或放水，这种情况下，相应的出水口和进水口会产生一定的水流动力，从而对泳池中各个位置产生一定的水流动力的影响。而顺着这个水流动力可以节省一定的动力，逆着这个水流动力需要多耗费一定的功耗，因此，在本实施例中，针对泳池机器人的路径规划还需要考虑每个位置是否有一定的水流动力，如果没有，则按照一般的路径规划算法进行路径规划即可，反之，如果有，则需要考虑水流动力对路径功耗的情况，从而得到更优的路径规划结果。
72.具体的，在对围合区域进行路径规划的时候，需要确定当前位置的环境信息中的水流动力信息，以及根据已清扫区域的每个位置采集到的环境信息中的水流动力对其它位置的水流动力的影响，确定每个未清扫区域的每个位置的水流动力信息。然后基于这里得到的水流动力信息对围合区域进行路径规划，以得到路径中泳池机器人的行进方向尽可能与水流方向匹配，具体的，每一个位置的行进方向与水流动力信息中包含的水流方向之间的夹角小于预设角度值的位置在子路径中的占比超过预设比值；或者，在另一个实施例中，根据水流动力信息中的水流动力值的大小，确定一个加权系数，然后对每一个位置的行进方向与水流动力信息中包含的水流方向之间的夹角进行加权处理，以得到一个水流匹配值，然后规划得到的路径对应的水流匹配值需要满足预设要求，例如，该水流匹配值大于或等于预设值。从而，可以进一步使得水流动力为泳池机器人对泳池的清扫减轻功率消耗，得到很好的清扫效率。
73.在另一个实施例中，如图3所示，还提供了一种泳池机器人的清扫路径控制装置，所述装置包括：
74.初始路径确定模块101，用于在开启清扫时，通过泳池机器人上的传感装置确定泳池机器人的初始位置；获取泳池的初始地图，根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图确定泳池清扫的初始路径，所述初始路径包括至少一个子路径，其中，每一个子路径对应泳池的一个区域，其中，泳池的区域包括池底、至少一个池壁和池面漂浮区域中的一个或多个；
75.清扫模块102，用于在每一个区域，控制所述泳池机器人按照所述初始路径中包含的与该区域对应的子路径进行移动并执行对泳池的池底、池壁或池面的清扫任务；
76.其中，所述清扫模块102包括：
77.环境信息获取单元1021，用于在每一个区域的清扫任务执行中，在泳池机器人行进到子路径上的每一个位置时，通过泳池机器人上的传感装置获取与当前位置对应的环境信息，其中，环境信息包括压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息；
78.清扫模块确定单元1022，用于根据当前位置对应的环境信息确定当前位置对应的清扫模式，并根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式，其中，清扫模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式；
79.路径优化调整单元1023，用于根据当前位置的清扫模式和其它位置的预测清扫模式，对该区域对应的子路径进行优化调整，其中，优化调整之后的子路径中清扫模式的变换次数小于其它可选路径；
80.清扫子单元1024，用于控制泳池机器人基于优化调整之后的子路径对该区域执行清扫任务；
81.其中，所述泳池机器人上的传感装置包括gps装置、至少一个雷达装置、压力传感装置、水流动力检测装置、摄像装置、水质检测装置。
82.在一个可选的实施例中，初始路径确定模块101还用于针对泳池的各个区域，根据泳池的初始地图进行路径规划，确定每个区域对应的至少一个可选路径；基于每个区域的可选路径确定所述泳池清扫的初始路径，其中，所述初始路径包括各个区域对应的子路径，且子路径为该区域对应的至少一个可选路径中的一个，所述初始路径为各个区域对应的至少一个可选路径构成的至少一个总路径中一个，且初始路径的路程最短或耗电最少。
83.在一个可选的实施例中，清扫模块确定单元1022还用于根据预设的清扫模式计算公式，计算与环境信息对应的清扫子模式，所述清扫子模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式，根据清扫子模式确定当前位置对应的清扫模式；其中，根据每一个清扫子模式对应的特征提取算法，提取所述环境信息中与该清扫子模式对应的特征值；根据特征值与清扫子模式之间的对应关系，确定清扫子模式的模式值，其中，清扫子模式的模式值对应了该清扫子模式的具体模式参数；根据每一个清扫子模式的模式值确定当前位置对应的清扫模式。
84.在一个可选的实施例中，清扫模块确定单元1022还用于对于未清扫区域中的位置，获取该位置对应的历史清扫记录，根据预设的预测模型确定该位置对应的预测清扫模式；或，对于未清扫区域中的位置，获取所述当前位置和已清扫区域中获取到的环境信息中与该位置相关的环境信息作为关联环境信息，根据关联环境信息确定该位置的关联清扫模式；获取该位置对应的历史清扫记录，根据历史清扫记录中的历史清扫模式和所述关联清扫模式，确定该位置的预测清扫模式。
85.在一个可选的实施例中，路径优化调整单元1023还用于基于预设的路径规划算法，获取该区域中的未清扫区域中的至少一条可选路径；计算每一条可选路径的路径长度、耗电量、清扫时长和清扫模式的变换次数对应的损耗值；基于预设的加权系数对每一条可选路径的路径长度、耗电量、清扫时长和清扫模式的变换次数对应的损耗值进行加权处理，以得到可选路径对应的路径损耗值；根据路径损耗值在所述至少一条可选路径中确定该区域中的未清扫区域对应的优化调整之后的子路径。
86.在一个可选的实施例中，路径优化调整单元1023还用于基于清扫模式对当前区域进行区域划分，确定多个围合区域，其中，每个围合区域包含的多个位置对应的清扫模式包含的清扫子模式的模式值的最大值和最小值之间的差值在预设范围内；对每个围合区域进行路径划分得到每个围合区域的多个子路径，基于每个围合区域的多个子路径确定所述未清扫区域的至少一条可选路径。
87.在一个可选的实施例中，路径优化调整单元1023还用于对于每个围合区域中包含的各个位置，确定每个位置对应的水流动力信息；根据水流动力信息对围合区域进行路径规划以得到围合区域的多个子路径，其中，在规划得到的多个子路径中，行进方向与水流动力信息中包含的水流方向之间的夹角小于预设角度值的位置在子路径中的占比超过预设比值。
88.图4示出了一个实施例中实现上述泳池机器人的清扫路径控制方法的泳池机器人的内部结构图。如图4所示，该泳池机器人包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现上述方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行上述方法。本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
89.采用了上述泳池机器人的清扫路径控制方法及装置、计算机可读存储介质、泳池机器人之后，在通过泳池机器人对泳池进行清扫时，首先根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图进行路径规划，以得到泳池的每一个区域的路径，然后针对每一个区域进行清扫的过程中，在清扫的每一个位置，通过传感装置获取与当前位置对应的压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息等环境信息，并基于环境信息确定当前位置的清扫模式，并基于历史记录确定其它未清扫位置的清扫模式，然后基于当前位置以及未清扫位置的清扫模式对前面进行路径规划得到的路径进行优化和调整并基于优化调整之后的路径控制泳池机器人执行清扫任务，以尽可能降低清扫过程中清扫模式变换的次数，从而降低清扫模式变换带来的额外功率消耗。也就是说，在本实施例中，可以基于环境信息在泳池机器人的清扫过程中对清扫路径和清扫模式进行精准的控制，通过控制清扫模式的变换保证了较好的清洁效果，并且通过控制清扫模式的的变换次数极大的节省了泳池机器人的清扫效率，提升了用户体验。
90.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram
(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
91.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
92.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种泳池机器人的清扫路径控制方法，其特征在于，所述方法包括：在开启清扫时，通过泳池机器人上的传感装置确定泳池机器人的初始位置；获取泳池的初始地图，根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图确定泳池清扫的初始路径，所述初始路径包括至少一个子路径，其中，每一个子路径对应泳池的一个区域，其中，泳池的区域包括池底、至少一个池壁和池面漂浮区域中的一个或多个；在每一个区域，控制所述泳池机器人按照所述初始路径中包含的与该区域对应的子路径进行移动并执行对泳池的池底、池壁或池面的清扫任务；其中，在每一个区域的清扫任务执行中，在泳池机器人行进到子路径上的每一个位置时，通过泳池机器人上的传感装置获取与当前位置对应的环境信息，其中，环境信息包括压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息；根据当前位置对应的环境信息确定当前位置对应的清扫模式，并根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式，其中，清扫模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式；根据当前位置的清扫模式和其它位置的预测清扫模式，对该区域对应的子路径进行优化调整，其中，优化调整之后的子路径中清扫模式的变换次数小于其它可选路径；控制泳池机器人基于优化调整之后的子路径对该区域执行清扫任务；其中，所述泳池机器人上的传感装置包括gps装置、至少一个雷达装置、压力传感装置、水流动力检测装置、摄像装置、水质检测装置。2.根据权利要求1所述的泳池机器人的清扫路径控制方法，其特征在于，所述获取泳池的初始地图，根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图确定泳池清扫的初始路径，还包括：针对泳池的各个区域，根据泳池的初始地图进行路径规划，确定每个区域对应的至少一个可选路径；基于每个区域的可选路径确定所述泳池清扫的初始路径，其中，所述初始路径包括各个区域对应的子路径，且子路径为该区域对应的至少一个可选路径中的一个，所述初始路径为各个区域对应的至少一个可选路径构成的至少一个总路径中一个，且初始路径的路程最短或耗电最少。3.根据权利要求1所述的泳池机器人的清扫路径控制方法，其特征在于，所述根据当前位置对应的环境信息确定当前位置对应的清扫模式的步骤，还包括：根据预设的清扫模式计算公式，计算与环境信息对应的清扫子模式，所述清扫子模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式，根据清扫子模式确定当前位置对应的清扫模式；其中，根据每一个清扫子模式对应的特征提取算法，提取所述环境信息中与该清扫子模式对应的特征值；根据特征值与清扫子模式之间的对应关系，确定清扫子模式的模式值，其中，清扫子模式的模式值对应了该清扫子模式的具体模式参数；根据每一个清扫子模式的模式值确定当前位置对应的清扫模式。4.根据权利要求1所述的泳池机器人的清扫路径控制方法，其特征在于，所述根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式的步骤，还包括：对于未清扫区域中的位置，获取该位置对应的历史清扫记录，根据预设的预测模型确
定该位置对应的预测清扫模式；或，对于未清扫区域中的位置，获取所述当前位置和已清扫区域中获取到的环境信息中与该位置相关的环境信息作为关联环境信息，根据关联环境信息确定该位置的关联清扫模式；获取该位置对应的历史清扫记录，根据历史清扫记录中的历史清扫模式和所述关联清扫模式，确定该位置的预测清扫模式。5.根据权利要求3所述的泳池机器人的清扫路径控制方法，其特征在于，所述根据当前位置的清扫模式和其它位置的预测清扫模式，对该区域对应的子路径进行优化调整的步骤，还包括：基于预设的路径规划算法，获取该区域中的未清扫区域中的至少一条可选路径；计算每一条可选路径的路径长度、耗电量、清扫时长和清扫模式的变换次数对应的损耗值；基于预设的加权系数对每一条可选路径的路径长度、耗电量、清扫时长和清扫模式的变换次数对应的损耗值进行加权处理，以得到可选路径对应的路径损耗值；根据路径损耗值在所述至少一条可选路径中确定该区域中的未清扫区域对应的优化调整之后的子路径。6.根据权利要求5所述的泳池机器人的清扫路径控制方法，其特征在于，所述基于预设的路径规划算法，获取该区域中的未清扫区域中的至少一条可选路径的步骤，还包括：基于清扫模式对当前区域进行区域划分，确定多个围合区域，其中，每个围合区域包含的多个位置对应的清扫模式包含的清扫子模式的模式值的最大值和最小值之间的差值在预设范围内；对每个围合区域进行路径划分得到每个围合区域的多个子路径，基于每个围合区域的多个子路径确定所述未清扫区域的至少一条可选路径。7.根据权利要求6所述的泳池机器人的清扫路径控制方法，其特征在于，所述对每个围合区域进行路径划分得到每个围合区域的多个子路径的步骤，还包括：对于每个围合区域中包含的各个位置，确定每个位置对应的水流动力信息；根据水流动力信息对围合区域进行路径规划以得到围合区域的多个子路径，其中，在规划得到的多个子路径中，行进方向与水流动力信息中包含的水流方向之间的夹角小于预设角度值的位置在子路径中的占比超过预设比值。8.一种泳池机器人的清扫路径控制装置，其特征在于，所述装置包括：初始路径确定模块，用于在开启清扫时，通过泳池机器人上的传感装置确定泳池机器人的初始位置；获取泳池的初始地图，根据泳池机器人的初始位置和泳池的初始地图确定泳池清扫的初始路径，所述初始路径包括至少一个子路径，其中，每一个子路径对应泳池的一个区域，其中，泳池的区域包括池底、至少一个池壁和池面漂浮区域中的一个或多个；清扫模块，用于在每一个区域，控制所述泳池机器人按照所述初始路径中包含的与该区域对应的子路径进行移动并执行对泳池的池底、池壁或池面的清扫任务；其中，所述清扫模块包括：环境信息获取单元，用于在每一个区域的清扫任务执行中，在泳池机器人行进到子路径上的每一个位置时，通过泳池机器人上的传感装置获取与当前位置对应的环境信息，其
中，环境信息包括压力信息、水流动力信息、障碍物信息、水质信息、杂物信息和摩擦力信息；清扫模块确定单元，用于根据当前位置对应的环境信息确定当前位置对应的清扫模式，并根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式，其中，清扫模式包括行进速度、滚刷运行模式、过滤模式、吸附模式；路径优化调整单元，用于根据当前位置的清扫模式和其它位置的预测清扫模式，对该区域对应的子路径进行优化调整，其中，优化调整之后的子路径中清扫模式的变换次数小于其它可选路径；清扫子单元，用于控制泳池机器人基于优化调整之后的子路径对该区域执行清扫任务；其中，所述泳池机器人上的传感装置包括gps装置、至少一个雷达装置、压力传感装置、水流动力检测装置、摄像装置、水质检测装置。9.一种泳池机器人，其特征在于，所述泳池机器人包括存储器和处理器，所述存储器有可执行代码，当所述可执行代码在所述处理器上运行以实现如权利要求1至7任一所述的泳池机器人的清扫路径控制方法。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1至7任一所述的泳池机器人的清扫路径控制方法。

技术总结
本发明实施例公开了一种泳池机器人的清扫路径控制方法、装置及泳池机器人，其中，所述方法包括：在开启清扫时确定泳池机器人的初始位置；根据初始位置和泳池的初始地图确定包括至少一个泳池区域对应的子路径的初始路径，在每一个区域中，控制泳池机器人按照初始路径进行移动并执行对泳池的池底、池壁或池面的清扫任务；其中，在每一个区域中的每一个位置，获取包括压力、水流动力、障碍物、水质、杂物和摩擦力的环境信息并确定当前位置对应的清扫模式，并根据历史清扫记录获取其它位置的预测清扫模式，然后对当前区域的子路径进行优化调整；控制泳池机器人基于优化调整之后的子路径执行清扫任务。采用本发明，可以提高泳池机器人的清扫效率。的清扫效率。的清扫效率。


技术研发人员：汪洋
受保护的技术使用者：深圳市元鼎智能创新有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/8/5