CN103284665A - 清洁机器人及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种清洁机器人及其控制方法。该清洁机器人，包括一移动模块、一清洁模块、一震动检测模块以及一控制模块。移动模块具有多个滚轮。清洁模块用以进行一清洁任务。震动检测模块检测一震波，并产生一检测信号。控制模块根据检测信号，控制移动模块及清洁模块的至少一者的运作。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洁机器人，特别是涉及一种具有震动检测模块的清洁机器人。
背景技术
清洁地板是一种相当费力的工作。为了改善清洁地板所花费的时间，发展出许多清洁装置，如扫把、抹布…等。然而，使用者仍需手持清洁装置，方能进行清洁动作，因此，现有的清洁装置并未降低使用者的不便。
随着科技的进步，电子产品的种类愈来愈多，其中机器人(robot)就是其中一种。以清洁机器人为例，其可自动进行清洁动作，而不需使用者操作，因此逐渐取代现有的清洁装置。然而，现有的清洁机器人无法针对不同的环境状态提供适合的清洁功能。再者，现有的清洁机器人易受到环境的磁场、光线及声波所影响。
发明内容
本发明提供一种清洁机器人，包括一移动模块、一清洁模块、一震动检测模块以及一控制模块。移动模块具有多个滚轮。清洁模块用以进行一清洁任务。震动检测模块检测一震波，并产生一检测信号。控制模块根据检测信号，控制移动模块及清洁模块的至少一者的运作。
本发明还提供一种控制方法，适用于一清洁机器人。本发明的控制方法包括：移动清洁机器人；检测一震波，用以产生一检测信号；以及根据检测信号，控制清洁机器人的运行。
为使本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的清洁机器人的一内部示意图。
图2为本发明的清洁机器人的一可能外观示意图。
图3为本发明的控制方法的一可能流程图。
附图符号说明
100：清洁机器人；
110：震动检测模块；
130：控制模块；
150：移动模块；
170：清洁模块；
SD：检测信号；
SC1~SC3：控制信号；
151~153：滚轮；
111：重力感测器；
171：清洁刷；
173：吸尘口；
175：集尘盒；
190：告知模块；
200：基座。
具体实施方式
图1为本发明的清洁机器人的一内部示意图。如图所示，清洁机器人100包括一震动检测模块(shock sensor module)110、一控制模块130、一移动模块150以及一清洁模块170。震动检测模块110检测一震波，并根据检测结果，产生一检测信号SD。控制模块130根据检测信号SD，控制移动模块150及清洁模块170的至少一者的运作。
在一可能实施例中，控制模块130利用控制信号SC1，控制移动模块150，用以调整清洁机器人100的行进路径。在另一可能实施例中，控制模块130利用控制信号SC2，控制清洁模块170，用以调整清洁机器人100的清洁能力。
藉由检测信号SD，控制模块130可得知外部环境的状态，并根据外部环境的状态，控制移动模块150及清洁模块170的至少一者的运作。因此，清洁机器人100的行进路径或是清洁能力可随着外部环境的状态而变化。再者，清洁机器人100的行进路径或是清洁能力不会受到外部环境的磁场、光线或是声波的影响。
图2为本发明的清洁机器人的一可能外观示意图。如图所示，清洁机器人100具有一基座(chassis)200。移动模块150设置在基座200的下方。在本实施例中，移动模块150包括滚轮151~153。
控制模块130藉由控制信号SC1，控制滚轮151~153的转速与转向。由于控制模块130对滚轮151~153下达停止、启动、加速、减速命令，因此，清洁机器人100具有回转及巡航等功能。
举例而言，当清洁机器人100碰撞到障碍物或是因外力而发生倾斜或跳动时，震动检测模块110可检测到一震波，并产生检测信号SD。控制模块130根据检测信号SD，控制清洁机器人100的行进路径，用以避开障碍物或离开不平的地面。
在本实施例中，震动检测模块110具有一重力感测器(G sensor)111，用以检测来自基座200的震波，但并非用以限制本发明。在其它实施例中，震动检测模块110具有多个重力感测器，并可检测其它来源的震波。
本发明并不限定重力感测器的种类。在一可能实施例中，重力感测器111为单轴感测器，用以检测单一方向的震波。在其它实施例中，可利用多个单轴感测器，检测多方向的震波，或是利用多轴(二轴以上)的重力感测器，检测多方向的震波。
藉由重力感测器的检测，便可检测不同方向的震波。因此，当清洁机器人100因外力而发生位移时，由于位移将造成震波，因此，控制模块130根据检测信号SD，得知外力的来源及大小，并作出适当的控制，如停止清洁机器人100的移动、或是改变清洁机器人100的行进路径。
由于清洁机器人100的行进路径与震波有关，因此，当外部环境具有无法消除的磁场、光线或是声波时，这些外部因素并不会影响清洁机器人100的行进路径。同时，使用者不需为了使用清洁机器人100，而移除某些电器设备。
在本实施例中，清洁模块170具有一清洁刷171、一吸尘口173以及一集尘盒175。控制模块130根据检测信号SD，得知外部环境状态，再通过控制信号SC2，控制清洁模块170的运作，用以对不同的环境提供不同的清洁效果。举例而言，控制模块130控制清洁刷171的转速、吸尘口173的吸力或是集尘盒175的空气流量，用以调整清洁模块170的运作，进而调整清洁机器人100的清洁效能。
在其它实施例中，吸尘口173的一气流流通路径上具有一压电薄膜(Piezoelectric；未显示)。在粒子(partical)进入集尘盒175前，粒子(如灰尘)会先通过压电薄膜。当粒子碰撞或挤压到压电薄膜时，将造成压电薄膜变形，因而使得压电薄膜的电位发生变化。震动检测模块110检测压电薄膜的电位变化，并产生检测信号SD。控制模块130根据检测信号SD，得知粒子量，并根据得知结果，控制清洁模块170的运作。
举例而言，当清洁机器人100所在的区域较脏时，压电薄膜的电位变化较大，因此，控制模块130加强清洁模块170的清洁能力。相反地，当清洁机器人100所在的区域并未具有很多粒子时，压电薄膜的电位变化较小，因此，控制模块130降低或维持清洁模块170的清洁能力。
由于控制模块130可根据环境状态，动态地调整清洁模块170的清洁能力，故可使清洁模块170维持在最佳的清洁能力，用以提高清洁机器人100的清洁效能。再者，由于清洁模块170不需持续提供最高的清洁能力，因而节省清洁机器人100功率损耗。
另外，当清洁机器人100操作于硬性地板(如木质地板)时，震动检测模块110检测到一第一震波。当清洁机器人100操作于软性地板(如铺有地毯的地板)时，震动检测模块110检测到一第二震波。控制模块130根据不同的震波，适当地调整清洁模块170的运作。
再者，当清洁机器人100由硬性地板移动至软性地板时，由于地板的高度发生变化(因铺上地毯)，因此，震动检测模块110可检测到一震波。控制模块130根据此震波的大小，适当地调整清洁模块170的运作，以配合不同的外部环境。
在其它实施例中，控制模块130根据检测信号SD，产生一控制信号SC3予一告知模块190。告知模块190根据控制信号SC3，提供一告知讯息。使用者根据告知模块190所提供的告知讯息，得知目前的清洁状态。
本发明并不限定告知讯息的种类。在一可能实施例中，告知模块190以影像、声音或震动的方式，呈现一告知讯息。本发明并不限定告知讯息的种类。举例而言，告知讯息为一声音、一影像、一光线或是一数据资料。
在一可能实施例中，告知模块190为一显示面板、一指示灯、一声音产生器或是一震动器。使用者可根据显示面板所呈现的影像、指示灯的点灭状态、声音产生器所发出的声音或是震动器的状态，得知目前的清洁状态。
图3为本发明的控制方法的一可能流程图。本发明的控制方法适用于一清洁机器人。首先，移动清洁机器人(步骤S310)。在一可能实施例中，藉由控制清洁机器人的滚轮的转速或转向，便可控制清洁机器人的行进路径。
检测一震波(步骤S330)。在一可能实施例中，藉由至少一重力感测器，便可检测到震波。本发明并不限定重力感测器的种类。举例而言，重力感测器可为单轴、二轴或三轴感测器。藉由控制重力感测器的排列，便可检测到不同方向的震波。
本发明并不限定步骤S330检测何处的震波。在一可能实施例中，步骤S330检测来自清洁机器人的外壳(基座)的震波。当清洁机器人碰撞到障碍物或受到外力推挤时，基座将发生震动。因此，藉由检测基座震动时所产生的震波，便可推测外部环境的状态。
在另一可能实施例中，步骤S330检测清洁机器人的一吸尘口的一压电薄膜的电位变化。在此例中，设置一压电薄膜于清洁机器人的一吸尘口的一气流流通路径上(步骤S300)。当粒子通过压电薄膜时，将碰撞或挤压压电薄膜，造成压电薄膜发生变形，因而造成电位变化。因此，藉由检测压电薄膜的电位，便可得知吸尘口的粒子量。
根据步骤S330的检测结果，控制清洁机器人的运行(步骤S350)。在一可能实施例中，步骤S350控制清洁机器人的一行进路径。举例而言，在清洁机器人移动时，可能碰撞到障碍物，或遭受外力，而造成清洁机器人发生位移，此处所说的位移代表一种震动。然而，藉由步骤S330的震波检测，便可推测出外部环境的状态。根据推测出的外部环境状态，控制清洁机器人的行进路径，便可避开障碍物。
在其它可能实施例中，步骤S350控制清洁机器人的一吸尘力以及一空气流量的至少一者。举例而言，当清洁机器人移动至粒子较多的区域时，压电薄膜将具有较大的电位变化。因此，根据步骤S330的检测结果，增加清洁机器人的一吸尘力或/及一空气流量。相反地，若压电薄膜的电位变化较小时，则维持或降低清洁机器人的一吸尘力或/和一空气流量，用以节省清洁机器人的功耗。
在另一实施例中，步骤S350控制清洁机器人的一显示灯、一显示面板或是一声音产生器的至少一者，用以呈现影像、文字、光线或数据资料。使用者可根据清洁机器人所呈现的影像、文字、光线或数据资料，得知目前的清洁状态。在其它实施例中，根据步骤S330的检测结果，令清洁机器人产生一震动动作，好让使用者即时得知清洁机器人的清扫状态。
由于清洁机器人的运作是根据环境状态而定，因此，可针对不同的环境提供不同的清洁能力。再者，由于清洁机器人的运作是根据震波而定，因而不易受到环境的磁场、光线及声波的影响。
除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本领域技术人员的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
Claims (10)
1.一种清洁机器人，包括：
一移动模块，具有多个滚轮；
一清洁模块，具有一吸尘口、一清洁刷以及一集尘盒；
一震动检测模块，检测一震波，并产生一检测信号；以及
一控制模块，根据该检测信号，控制该移动模块及该清洁模块的至少一者的运作。
2.如权利要求1所述的清洁机器人，其中该震动检测模块包括至少一重力感测器。
3.如权利要求1所述的清洁机器人，其中该震动检测模块包括至少一压电薄膜，该压电薄膜检测该震波，并产生该检测信号。
4.如权利要求1所述的清洁机器人，还包括：
一告知模块，提供一告知讯息，其中该控制模块根据该检测信号，控制该告知模块。
5.如权利要求4所述的清洁机器人，其中该告知讯息为一影像或是一声音。
6.如权利要求1所述的清洁机器人，其中该控制模块根据该检测信号，控制该等滚轮的转向及转速的至少一者。
7.如权利要求1所述的清洁机器人，其中该控制模块根据该检测信号，控制该吸尘口的一吸力以及该集尘盒的一空气流量的至少一者。
8.如权利要求1所述的清洁机器人，其中该控制模块根据该检测信号，控制该清洁刷的转速。
9.如权利要求1所述的清洁机器人，其中该震波来自一基座，该移动模块设置于该基座的下方。
10.如权利要求1所述的清洁机器人，其中该震波来自一压电薄膜，该压电薄膜设置于该吸尘模块的一气流流通路径上。
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Application publication date: 20130911 |