一种电子信息化智能家居控制系统及方法与流程

本技术涉及智能家居控制领域，尤其是涉及一种电子信息化智能家居控制系统及方法。

背景技术：

1、随着智能技术的快速发展，智能技术逐渐融入现代人的日常生活中，显著提高了现代生活的便捷性，其中，智能扫地机器人能够自主巡航、识别障碍物，并对地面进行清扫，帮助用户省去繁琐的日常清扫工作，节省用户时间和精力，显著提升用户生活质量。

2、但现有智能扫地机器人的控制方式难以灵活应对不断变化的清扫环境，导致智能扫地机器人在清扫过程中，受到来自实时变化的清扫环境的负面影响，造成智能扫地机器人无法按照预先规划的清扫计划完成清扫任务，进而使用户使用体验差。

技术实现思路

1、本技术提供一种电子信息化智能家居控制系统及方法，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本技术提供一种电子信息化智能家居控制方法，所述方法应用于一种智能扫地机器人，所述方法包括：

3、获取所述智能扫地机器人的实时清扫信息，根据所述实时清扫信息，确定已清扫区域信息；

4、获取充电座位置和扫地机器人实时位置，基于所述已清扫区域信息，根据所述充电座位置和所述扫地机器人实时位置，规划实时返回路径；

5、获取所述智能扫地机器人的实时剩余电量，根据所述实时剩余电量和实时返回路径，确定动态电量阈值；

6、根据所述实时剩余电量与所述动态电量阈值，判断是否需要返回，若需要，则根据所述实时返回路径，控制所述智能扫地机器人返回所述充电座位置。

7、本技术在智能扫地机器人进行清扫工作的过程中，动态获取实时清扫信息，并根据实时清扫信息，确定已清扫区域信息，并基于已清扫区域信息，根据充电座位置和扫地机器人实时位置，动态规划实时返回路径，并根据智能扫地机器人的实时剩余电量和实时返回路径，确定动态电量阈值，根据实时剩余电量和动态电量阈值，控制智能扫地机器人在需要返回时沿实时返回路径返回充电座位置，显著降低清扫环境的变化对智能扫地机器人带来的负面影响，进而保证智能扫地机器人顺利返回充电座位置，并提高扫地机器人剩余电量的利用率。

8、可选的，所述实时清扫信息包括但不限于已清扫地面区域、已知障碍物和残留杂物，所述根据所述实时清扫信息，确定已清扫区域信息，包括：

9、根据预设划分规则，将目标清扫区域划分为若干网格；基于所述若干网格，根据所述已清扫地面区域、所述已知障碍物和所述残留杂物，参考以下表达式，分别确定每一网格的矩阵状态值，以构建实时清扫情况矩阵：

10、；

11、其中，为第行第列网格的矩阵状态值，为第行第列的网格区域，为所述已清扫地面区域，为所述已知障碍物，为所述残留杂物；将所述实时清扫情况矩阵作为已清扫区域信息。

12、通过上述技术方案，根据预设划分规则，将目标清扫区域划分为若干网格，并通过数学表达式，将每一网格在实时清扫信息中对应的状态映射为数学数值，已确定每一网格的矩阵状态值，进而构建实时清扫情况矩阵，并将实时清扫情况矩阵作为已清扫区域信息，利用实时清扫情况矩阵的数据结构特征，使后续处理过程中能够快速查询每一网格对应的矩阵状态值，且随着智能扫地机器人清扫工作的进行，可以快速更新实时清扫情况矩阵中的数据，显著提高数据处理速度，进而提高智能扫地机器人的响应速度。

13、可选的，所述基于所述已清扫区域信息，根据所述充电座位置和所述扫地机器人实时位置，规划实时返回路径，包括：根据所述充电座位置和所述扫地机器人实时位置，分析所述已清扫区域信息，确定若干预选返回路径；根据所述已清扫区域信息，确定每两个网格之间的路径距离、障碍物规模、残留杂物规模；分析所述路径距离、所述障碍物规模和所述残留杂物规模，确定每两个网格之间的电量损耗值；根据所述路径距离、所述障碍物规模、所述残留杂物规模和所述电量损耗值，确定每两个网格之间的路径权重；根据所述已清扫区域信息，对每两个网格之间的路径权重进行调整，确定路径权重矩阵；根据所述路径权重矩阵和所述路径距离，对所述若干预选返回路径进行筛选，确定所述实时返回路径。

14、通过上述技术方案，根据充电座位置和扫地机器人实时位置，分析已清扫区域信息，在已清扫区域内，规划从扫地机器人实时位置到达充电座位置的若干预选返回路径，然后根据已清扫区域信息，得出每两个网格之间的路径距离、障碍物规模和残留杂物规模，在此基础上，确定每两个网格之间的电量损耗值，进而得出每两个网格之间电量损耗值，进一步得出每两个网格之间的路径权重，然后根据已清扫区域信息，对每两个网格之间的路径权重进行调整，形成路径权重矩阵，在路径权重矩阵和路径距离的基础上，对若干预选返回路径进行筛选，以确定实时返回路径，使实时返回路径更加准确和全面，以保证智能扫地机器人能够及时返回充电座位置进行充电。

15、可选的，所述根据所述路径权重矩阵和所述路径距离，对所述若干预选返回路径进行筛选，确定所述实时返回路径，参考以下公式：

16、；

17、其中，为当前时刻下的所述实时返回路径，为所述若干预选返回路径，为当前分析路径，为所述充电座位置，为所述扫地机器人实时位置，为网格与网格在所述路径权重矩阵中对应的路径权重，为网格与网格之间在当前时刻下的路径距离。

18、通过上述技术方案，根据路径权重矩阵和路径距离，设计数学公式对若干预选返回路径进行筛选，通过路径权重与路径距离的乘积衡量不同路径的优劣，并通过公式中的限定条件，剔除不存在路径的情况，以得出若干预选返回路径中的最佳路径，以作为实时返回路径，通过数学公式批量快速地对若干预选返回路径进行筛选，保证得到的返回路径的实时性，同时进一步提高智能扫地机器人的响应速度。

19、可选的，所述根据所述已清扫区域信息，对每两个网格之间的路径权重进行调整，确定路径权重矩阵，包括：分析所述已清扫区域信息，确定每两个网格之间的路径状态值；根据所述路径状态值，参考以下公式，对每两个网格之间的路径权重进行调整，确定调整后路径权重：

20、；

21、其中，为网格与网格之间的所述调整后路径权重，为时刻下网格与网格之间的路径状态值，为时刻下网格与网格之间的路径权重；根据所述调整后路径权重，确定所述路径权重矩阵。

22、通过上述技术方案，分析已清扫区域信息，确定路径状态值，进而根据路径状态值，通过数学公式对路径权重进行批量调整，同时对不存在路径和无效路径的情况进行剔除，保证路径权重准确性，使路径权重与实际路径情况高度符合，进而保证后续实时路径返回信息能够支撑智能扫地机器人的正常返回。

23、可选的，所述根据所述路径距离、所述障碍物规模、所述残留杂物规模和所述电量损耗值，确定每两个网格之间的路径权重，包括：根据当前时刻下的所述电量损耗值，确定当前时刻下的电量损耗影响系数；根据当前时刻下的所述障碍物规模和所述残留杂物规模，确定当前时刻下的障碍影响系数；根据当前时刻下的所述电量损耗影响系数和障碍影响系数，确定当前时刻下的距离影响系数；

24、根据当前时刻下的所述路径距离、所述障碍物规模、所述残留杂物规模、所述电量损耗值、所述电量损耗影响系数、所述障碍影响系数和所述距离影响系数，通过以下公式，确定每两个网格之间的路径权重：

25、；

26、其中，为时刻下网格与网格之间的所述路径权重，为当前时刻下的距离影响系数，网格与网格之间在当前时刻下的路径距离，为当前时刻下的电量损耗影响系数，为当前时刻下的网格到网格的所述电量损耗值，为当前时刻下的障碍影响系数，为当前时刻下的所述障碍物规模，为当前时刻下的所述残留杂物规模。

27、通过上述技术方案，根据不同时刻下的电量损耗值、障碍物规模和残留杂物规模，分别确定对应时刻下的电量损耗影响系数、障碍影响系数和距离影响系数，使得出的路径权重数值更加符合当前时刻下的实际路径状况，进一步保证实时路径返回信息能够支撑智能扫地机器人的正常返回。

28、可选的，所述根据当前时刻下的所述电量损耗值，确定当前时刻下的电量损耗影响系数，包括：获取所述智能扫地机器人的最大设计电量，根据所述最大设计电量和所述电量损耗值，通过以下公式，确定当前时刻下的电量损耗影响系数：

29、；

30、其中，为当前时刻下的所述电量损耗影响系数，为预设默认电量损耗影响系数，为损耗系数调整常数，为当前时刻下的网格到网格的所述电量损耗值，为所述最大设计电量。

31、通过上述技术方案，利用数学分析手段，设计数学公式，在最大设计电量、电量损耗值和预设默认电量损耗影响系数的基础上，对不同时刻的电量损耗影响系数进行动态调整，使当前时刻下的电量损耗影响系数符合当前电量损耗情况，进一步使当前对应的路径权重更加准确。

32、可选的，所述根据当前时刻下的所述障碍物规模和所述残留杂物规模，确定当前时刻下的障碍影响系数，参考以下公式：

33、；

34、其中，为当前时刻下的所述障碍影响系数，为预设默认障碍影响系数，为障碍系数调整常数，为当前时刻下的所述障碍物规模，为当前时刻下的所述残留杂物规模；所述根据当前时刻下的所述电量损耗影响系数和障碍影响系数，确定当前时刻下的距离影响系数，参考以下公式：

35、；

36、其中，为当前时刻下的所述距离影响系数，为当前时刻下的所述电量损耗影响系数，为当前时刻下的所述障碍影响系数。

37、通过上述技术方案，通过数学分析手段，设计数学公式，在设默认障碍影响系数、障碍系数调整常数、障碍物规模和残留杂物规模的基础上，对不同时刻的障碍影响系数进行动态调整，进而在当前时刻下的电量损耗影响系数和障碍影响系数的基础上，通过数学公式计算当前时刻下的距离影响系数，使当前时刻下的障碍影响系数和距离影响系数符合当前路径的实际情况情况，进一步使当前对应的路径权重更加准确。

38、可选的，所述根据所述实时剩余电量和实时返回路径，确定动态电量阈值，包括：根据所述实时返回路径和所述电量损耗值，参考以下公式，确定路径电量总损耗值：

39、；

40、其中，为所述路径电量总损耗值，为所述实时返回路径，为当前时刻下的网格到网格的所述电量损耗值；基于预设阈值调整范围，对所述路径电量总损耗值进行调整，确定所述动态电量阈值。

41、通过上述技术方案，设计数学公式，基于实时返回路径和电量损耗值，计算路径电量总损耗值，并根据预设阈值调整范围，对路径电量总损耗值进行调整，以确定动态电量阈值，使动态电量阈值与当前实施路径状况匹配，同时保证智能扫地机器人返回充电座的过程中留有足够的电量。

42、第二方面，本技术提供一种电子信息化智能家居控制系统，所述系统包括：

43、清扫分析模块，用于获取智能扫地机器人的实时清扫信息，根据所述实时清扫信息，确定已清扫区域信息；

44、路径规划模块，获取充电座位置和扫地机器人实时位置，基于所述已清扫区域信息，根据所述充电座位置和所述扫地机器人实时位置，规划实时返回路径；

45、电量阈值确定模块，获取所述智能扫地机器人的实时剩余电量，根据所述实时剩余电量和实时返回路径，确定动态电量阈值；

46、控制模块，根据所述实时剩余电量与所述动态电量阈值，判断是否需要返回，若需要，则根据所述实时返回路径，控制所述智能扫地机器人返回所述充电座位置。

47、可选的，所述清扫分析模块，具体用于：根据预设划分规则，将目标清扫区域划分为若干网格；基于所述若干网格，根据所述已清扫地面区域、所述已知障碍物和所述残留杂物，参考以下表达式，分别确定每一网格的矩阵状态值，以构建实时清扫情况矩阵：

48、；

49、其中，为第行第列网格的矩阵状态值，为第行第列的网格区域，为所述已清扫地面区域，为所述已知障碍物，为所述残留杂物；将所述实时清扫情况矩阵作为已清扫区域信息。

50、可选的，所述路径规划模块，具体用于：根据所述充电座位置和所述扫地机器人实时位置，分析所述已清扫区域信息，确定若干预选返回路径；根据所述已清扫区域信息，确定每两个网格之间的路径距离、障碍物规模、残留杂物规模；分析所述路径距离、所述障碍物规模和所述残留杂物规模，确定每两个网格之间的电量损耗值；根据所述路径距离、所述障碍物规模、所述残留杂物规模和所述电量损耗值，确定每两个网格之间的路径权重；根据所述已清扫区域信息，对每两个网格之间的路径权重进行调整，确定路径权重矩阵；根据所述路径权重矩阵和所述路径距离，对所述若干预选返回路径进行筛选，确定所述实时返回路径。

51、可选的，所述路径规划模块，具体用于：根据所述路径权重矩阵和所述路径距离，对所述若干预选返回路径进行筛选，确定所述实时返回路径，参考以下公式：

52、；

53、其中，为当前时刻下的所述实时返回路径，为所述若干预选返回路径，为当前分析路径，为所述充电座位置，为所述扫地机器人实时位置，为网格与网格在所述路径权重矩阵中对应的路径权重，为网格与网格之间在当前时刻下的路径距离。

54、可选的，所述路径规划模块，具体用于：分析所述已清扫区域信息，确定每两个网格之间的路径状态值；根据所述路径状态值，参考以下公式，对每两个网格之间的路径权重进行调整，确定调整后路径权重：

55、；

56、其中，为网格与网格之间的所述调整后路径权重，为时刻下网格与网格之间的路径状态值，为时刻下网格与网格之间的路径权重；根据所述调整后路径权重，确定所述路径权重矩阵。

57、可选的，所述路径规划模块，具体用于：根据当前时刻下的所述电量损耗值，确定当前时刻下的电量损耗影响系数；根据当前时刻下的所述障碍物规模和所述残留杂物规模，确定当前时刻下的障碍影响系数；根据当前时刻下的所述电量损耗影响系数和障碍影响系数，确定当前时刻下的距离影响系数；根据当前时刻下的所述路径距离、所述障碍物规模、所述残留杂物规模、所述电量损耗值、所述电量损耗影响系数、所述障碍影响系数和所述距离影响系数，通过以下公式，确定每两个网格之间的路径权重：

58、；

59、其中，为时刻下网格与网格之间的所述路径权重，为当前时刻下的距离影响系数，网格与网格之间在当前时刻下的路径距离，为当前时刻下的电量损耗影响系数，为当前时刻下的网格到网格的所述电量损耗值，为当前时刻下的障碍影响系数，为当前时刻下的所述障碍物规模，为当前时刻下的所述残留杂物规模。

60、可选的，所述路径规划模块，具体用于：获取所述智能扫地机器人的最大设计电量，根据所述最大设计电量和所述电量损耗值，通过以下公式，确定当前时刻下的电量损耗影响系数：

61、；

62、其中，为当前时刻下的所述电量损耗影响系数，为预设默认电量损耗影响系数，为损耗系数调整常数，为当前时刻下的网格到网格的所述电量损耗值，为所述最大设计电量。

63、可选的，所述路径规划模块，具体用于：根据当前时刻下的所述障碍物规模和所述残留杂物规模，确定当前时刻下的障碍影响系数，参考以下公式：

64、；

65、其中，为当前时刻下的所述障碍影响系数，为预设默认障碍影响系数，为障碍系数调整常数，为当前时刻下的所述障碍物规模，为当前时刻下的所述残留杂物规模；所述根据当前时刻下的所述电量损耗影响系数和障碍影响系数，确定当前时刻下的距离影响系数，参考以下公式：

66、；

67、其中，为当前时刻下的所述距离影响系数，为当前时刻下的所述电量损耗影响系数，为当前时刻下的所述障碍影响系数。

68、可选的，所述电量阈值确定模块，具体用于：根据所述实时返回路径和所述电量损耗值，参考以下公式，确定路径电量总损耗值：

69、；

70、其中，为所述路径电量总损耗值，为所述实时返回路径，为当前时刻下的网格到网格的所述电量损耗值；基于预设阈值调整范围，对所述路径电量总损耗值进行调整，确定所述动态电量阈值。