CN105223951A

CN105223951A - 自移动机器人

Info

Publication number: CN105223951A
Application number: CN201510582186.0A
Authority: CN
Inventors: 卞庄
Original assignee: Suzhou EUP Electric Co Ltd
Current assignee: Suzhou EUP Electric Co Ltd
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2035-09-14
Also published as: CN105223951B

Abstract

本发明涉及一种自移动机器人，包括机器人本体，机器人本体上设有转向系统、至少一组障碍物检测装置构成的障碍物检测系统、控制系统，各组障碍物检测装置包括第一、二检测单元，第一检测单元具有第一检测区域，第二检测单元具有覆盖在第一检测区域内的第二检测区域，控制系统包括控制电路，控制电路与第一、二检测单元相信号连接，当控制电路接受到来自第一检测单元反馈的、机器人本体在逐渐靠近障碍物的信息以及同时接受到来自第二检测单元反馈的、障碍物从第二检测区域中离开的信息时控制转向系统转向而避开障碍物；本方案的机器人本体始终能够在离障碍物较近的位置处执行避开障碍物的步骤，该方案的机器人本体具有更广的地面覆盖率。

Description

自移动机器人

技术领域

本发明涉及一种自移动机器人。

背景技术

自移动机器人是一种全智能移动装置，该装置在不受用户控制的情况下通过在被移动区域上自主移动进行工作，如常见的地面吸尘机器人。由于自移动机器人是自主移动的，因此在移动过程中难免会遇到墙壁、座椅等障碍物。而且一旦机器人与障碍物发生碰撞后，机器人的移动方向将会发生改变，而且这种改变很难控制，因此，现有技术的自移动机器人上均设置有障碍物检测装置，

通过设置障碍物检测装置能够尽肯能避免自移动机器人与障碍物发生碰撞。

目前，地面清洁机器人上的障碍物感测模块的工作原理为通过传感器发射光、超声波等，并以检测信号的形式检测在被障碍物反射之后返回的光或超声波。基于检测信号之间的时差、相位差或强度差，障碍物传感器辨别是否存在障碍物以及从传感器到障碍物的距离。

如专利号为US6594844B2的美国专利中公开了一种机器人障碍物检测系统，该障碍物检测系统包括一光发射装置、一光接收装置以及一与光接收装置相信号连接的控制电路，光接收装置与光接收装置具有相交叉的信号重叠区，控制电路时通过监控光接收装置是否接收到反射信号来判断是否要控制机器人本体改变方向来回避障碍物。当障碍物出现在信号重叠区时，光接收装置能够接收到强烈的反射光信号，而如果重叠区内没有障碍物时，光接收装置将近乎接收不到反射光信号。因此，该专利中公开的是依靠光接收装置检测到是否接收到到反射光来判断机器人的移动路径上是否有障碍物，但是由于障碍物表面可能存在不是平整表面或光吸收率不同，其对光接收装置能够检测到的强度也会有变化，这样就会导致机器人在执行避开障碍物指令时距离障碍物的距离有远有近，从而使得机器人不能完成统一的清洁标准，而且当处深色尤其是表面是黑色的障碍物时，由于在远处时反射光强度很微弱，很容易来不及躲避障碍物而与障碍物发生碰撞。

如公开号为CN103941735A的中国专利中公开了一种地面清洁机器人，该机器人包括至少一组光发射接收组件，各组光发射接收组件包括具有两个光发射器的光发射单元和具有两个光接收器的光接收单元，两个光发射器能发出具有一大一小不同光束角的光束，两个光接收器分别用于接收这两个光束，两个光发射器所对应的两个光发射区域与两个光接收器所对应的两个光接收区域均有部分区域相重叠。通过设置能发出具有不同光束角光束的两个光发射器以及对应的两个光接收器，使得两个光接收器能够分别被用于接收两个光发射器发射的两种光束的反射光，用这两种反射光的强度来判断机器人本体是否已经靠近障碍物时，从而使得地面清洁机器人在进行清洁工作时能不受障碍物表面材质和形状影响，准确避开障碍物。在具体判断何时掉头转向时：依靠比较两组光接收器接收到的实时光强度值来判断何时该执行避开障碍物的指令；当在第一光接收器接收到的反射光信号而第二光接收器本次接收到的第二反射光强度小于上一次接收到的第二反射光强度，则机器人执行避开障碍物的指令。因此，该专利中公开的是依靠光接收器检测到的光强度是否衰减来判断机器人的移动路径上是否有障碍物，从而知道机器人避障，当时由于大多数机器人在布置光发射接收组件时的位置限制，第二光接收器接收到光强度衰减时往往距离障碍物还很远，即机器人本体一般在靠近障碍物很远的地方就会调转方向，从而使得在临近障碍物的很宽一个区域均不能被清洁，机器人清洁覆盖范围被降低。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种地面覆盖范围更大的自移动机器人。

为了达到上述的发明目的，本发明采用如下技术方案：一种自移动机器人，该自移动机器人包括一机器人本体，所述的机器人本体能够在地面上移动，所述的机器人本体包括驱动机器人本体在地面上转向的转向系统、用于检测机器人本体周围是否存在障碍物的障碍物检测系统、用于控制所述的转向系统工作的控制系统，所述的障碍物检测系统包括至少一组障碍物检测装置；各组所述的障碍物检测装置包括：

第一检测单元，所述的第一检测单元具有一第一检测区域，所述的第一检测单元用于检测所述的第一检测区域内是否出现一障碍物以及所述的机器人本体是否在逐渐靠近该障碍物；

第二检测单元，所述的第二检测单元具有一第二检测区域，所述的第二检测区域完全覆盖在所述的第一检测区域内，所述的第二检测单元用于检测所述的第二检测区域内是否出现一障碍物以及所述的障碍物是否从所述的第二检测区域中离开；

所述的控制系统包括一控制电路，所述的第一检测单元、第二检测单元均与所述的控制电路相信号连接，所述的第一检测单元以及第二检测单元能够将其检测到的信息实时反馈给所述的控制电路，所述的控制电路执行一算法；所述的算法包括在所述的控制电路同时接收到来自所述的第一检测单元反馈的第一信息和来自所述的第二检测单元反馈的第二信息时，向所述的转向系统输出一改变所述机器本体当前移动方向的输出信号的步骤；其中，所述的第一信息为所述的机器人本体在逐渐靠近所述的障碍物的信息，所述的第二信息为所述的障碍物从所述的第二检测区域中离开的信息。

上述技术方案中，优选的，所述的第一检测单元包括第一信号发射器和第一信号接收器，所述的第一信号发射器用于向外发射遇到障碍物表面会发生反射的第一信号，所述的第一信号接收器用于接收所述的第一信号经障碍物表面反射的第一反射信号，所述的第一信号发射器具有第一信号发射区域，所述的第一信号接收器具有第一信号接收区域，所述的第一信号发射区域与所述的第一信号接收区域相交叉形成第一重叠区域，该第一重叠区域为所述的第一检测区域。

上述技术方案中，优选的，所述的第一信号发射器为光线发射器或超声波发射器。

上述技术方案中，优选的，所述的第一信号发射器为红外线发射器。

上述技术方案中，优选的，所述的第一检测单元检测所述的第一检测区域内是否存在障碍物是通过判断所述的第一信号接收器是否能够接收到所述的第一反射信号来实现的，所述的第一检测单元检测所述的机器人本体是否在逐渐靠近该障碍物是通过判断所述的第一信号接收器所接收到的第一反射信号强度是否增强来实现的。

上述技术方案中，优选的，所述的第二检测单元包括第二信号发射器和第二信号接收器，所述的第二信号发射器用于向外发射遇到障碍物表面会发生反射的第二信号，所述的第二信号接收器用于接收所述的第二信号经障碍物表面反射的第二反射信号，所述的第二信号发射器具有第二信号发射区域，所述的第二信号接收器具有第二信号接收区域，所述的第二信号发射区域与所述的第二信号接收区域相交叉形成第二重叠区域，该第二重叠区域为所述的第二检测区域，所述的第二检测区域具有距离所述机器人本体最近的近端和距离所述机器人本体最远的远端，所述的近端和远端均位于所述的第一检测区域内。

上述技术方案中，优选的，所述的第二信号发射器为光线发射器或超声波发射器。

上述技术方案中，优选的，所述的第二信号发射器为红外线发射器。

上述技术方案中，优选的，所述的第二检测单元检测所述的第二检测区域内是否出现障碍物是通过判断所述的第二信号接收器是否能够接收到所述的第二反射信号来实现的，所述的第二检测单元检测所述的障碍物是否从所述的第二检测区域中离开是通过判断所述的第二信号接收器是否从能够接收到的第二反射信号变为接收不到第二反射信号来实现的。

上述技术方案中，优选的，所述的机器人本体上底部设置吸尘口，所述的机器人本体内部设有灰尘箱以及用于将含尘气流从所述的吸尘口引导到所述的灰尘箱内的吸尘电机。

上述技术方案中，优选的，所述的机器人本体的底部在位于所述的吸尘口处与/或在位于吸尘口附近设置有清洁刷单元。

上述技术方案中，优选的，所述的障碍物检测系统包括多组障碍物检测装置，多组所述的障碍物检测装置分布在所述的机器人本体的外周侧壁面上。

本发明的有益效果在于：通过设置控制系统，使其在接受到来自第一检测单元反馈的、机器人本体在逐渐靠近障碍物的信息以及同时接受到来自第二检测单元反馈的、障碍物从第二检测区域中离开的信息时，控制系统给转向系统输出一改变机器本体当前移动方向的输出信号，这将使得机器人本体能够在距离障碍物为一固定距离时转向，该方案中，“固定距离”不会随着障碍物表面的材质改变而改变，因此本案的机器人本体无论遇到表面为何种材质的障碍物，其均能在距离障碍物相同的距离处执行避开障碍物的步骤，从而使得机器人在使用时更加可靠。而且利用此方案实现避障的机器人，机器人也能够尽可能靠近障碍物作业，即该机器人具有更广的地面覆盖率。

附图说明

附图1为本发明的机器人本体的立体示意图；

附图2为本发明的机器人本体的仰视示意图；

附图3为本发明的机器人本体的拆解示意图；

附图4为本发明的一组障碍物检测装置的结构示意图；

附图5为本发明的一组障碍物检测装置的原理图；

附图6为本发明的第一红外线接收器接收到第一反射光束的光强以及第二红外线接收器接收到的第二反射光束的光强随机器人本体距离障碍物距离的远近不同而产生的变化关系曲线图；

附图7为本发明的机器人本体移动到距离障碍物不同位置时的过程示意图；

附图8为本发明的机器人本体朝向靠近障碍物所在方向移动时，第一红外线接收器接收到第一反射光束的光强以及第二红外线接收器接收到的第二反射光束的光强与时间的变化关系曲线图；

附图9为本发明的机器人本体在靠近障碍物所在区域处转弯时时，第一红外线接收器接收到第一反射光束的光强以及第二红外线接收器接收到的第二反射光束的光强与时间的变化关系曲线图；

其中：100、机器人本体；1、外壳体；11、吸尘口；12、滚刷；13、滚刷电机；14、侧刷；15、侧刷电机；16、灰尘箱；17、吸尘电机；18、行进轮；19、脚轮；20、驱动电机；21、控制系统；22、障碍物检测装置；23、第一检测单元；231、第一红外线发射器；232、第一红外线接收器；24、第二检测单元；241、第二红外线发射器；242、第二红外线接收器；243、近端；244、远端；25、控制电路；26、支架。

具体实施方式

为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合附图所示的实施例来详细说明。

本例列举的是一种用于地面清洁的自移动地面清洁机器人，它在不需要用户实时控制的情况下，能够在待清洁地面上行进的同时通过从地面上吸走杂质（例如，灰尘）来自动清洁待清洁区域的装置。该自移动地面清洁机器人作为完整产品，主要应包括机器人本体、充电座、遥控器等。

如图1中所示的机器人本体100，它具有一个外壳体1，外壳体1上应设有用于清洁待清洁地面的清洁模块、用于驱动机器人本体移动与转向的驱动系统，用于向机器人本体供电的充电电池、用于检测机器人本体所在清洁空间是否有障碍物的障碍物检测系统、用于控制机器人本体执行清洁工作以及控制驱动系统的控制系统。

如图2所示的机器人本体100底部结构，其展示了清洁模块的部分部件，分别为：设置在外壳体1底部的吸尘口11、安装在吸尘口11处的滚刷12、安装在外壳体1底部并分别临近吸尘口11左右两端的一对侧刷14。滚刷12和侧刷14作为清洁助手清扫存在于地面上的灰尘，将积聚在机器人本体100所处位置的地面上的灰尘卷起并引导到吸入口11处。外壳体1底部设置有一个行进轮18以及一个脚轮19。脚轮19能在机器人本体为改变前进方向而发生旋转同时保持稳定的姿态，一对行进轮18按照对称的方式居中地分别布置在外壳体1的底部的左右两侧，脚轮19安装在外壳体1底部的前边缘部分处。

附图3所示的机器人本体100内部结构，其在对应滚刷12的相应位置处设有驱动滚刷12转动的滚刷电机13，在对应一对侧刷14的相应位置处设置有驱动侧刷14转动的一对侧刷电机15。外壳体1内部还设置有灰尘箱16以及吸尘电机17，吸尘口11与灰尘箱16内部相气流连通，吸尘电机17能够产生吸力，含尘气流可以借此吸力从吸尘口11被输送至灰尘箱16内。外壳体1内部对应行进轮18的相应位置处设置有驱动行进轮18移动的一对驱动电机20，一对行进轮18、一对驱动电机20以及脚轮19构成驱动系统，一对行进轮18在驱动电机20的驱动下可以带动机器人本体100在地面上移动。本例中，驱动系统既作为机器人本体的移动动力系统使用，也同时作为机器人本体改变移动方向的转向系统使用（当一对行进轮18的转动速度不一致时即可实现转向）。一对驱动电机20与控制系统21控制连接，驱动电机20根据控制系统21发出的指令驱动机器人本体移动或转向，即一对行进轮18可在地面清洁机器人的控制系统21的控制下执行包括移动和旋转转向的运动操作。外壳体1的内部还包括8组障碍物检测装置22，8组障碍物检测装置22安装在外壳体1的前半部分的周侧壁上。这些障碍物检测装置22均与控制系统21相信号连接，各个障碍物检测装置22能够将其检测的信息实时反馈给控制系统21。

各组障碍物检测装置22具有一个包含障碍物探测方向以及探测距离的探测区域。这些障碍物检测装置22的探测方向有些是朝向机器人本体100的正前方、有些是朝向机器人本体100的左前方或左侧，有些是朝向机器人本体100的右前方或右侧。在安装多组障碍物检测装置22时，要保证这些多组障碍物检测装置22的探测区域至少能覆盖机器人本体100的前半部分所对应的区域。这样，各组障碍物检测装置22能在各自的探测区域内发现是否有障碍物存在，从而为机器人本体执行避开障碍物指令提供依据。

如图4所示，一组障碍物检测装置22包括两个检测单元，即第一检测单元23和第二检测单元24，第一检测单元23包括一第一红外线发射器231和一第一红外线接收器232，第二检测单元24包括一第二红外线发射器241和一第二红外线接收器242，第一红外线发射器231、第一红外线接收器232、第二红外线发射器241以及第二红外线接收器242均安装在同一支架26上，此支架26被安装在外壳体1上构成机器人本体100的一部分，在下面的阐述中，支架至障碍物的距离即视为机器人本体距离障碍物的距离。第一红外线接收器232和第二外信号接收器242均与控制系统21上的控制电路25相信号连接，第一红外线接收器232和第二外信号接收器242能够将其检测到的红外光束信号反馈给控制电路25。

本例中，第一检测单元23具有第一检测区域，第一检测单元23能够用于检测第一检测区域内是否存在障碍物以及机器人本体是否在逐渐靠近该障碍物。

第二检测单元24具有第二检测区域，第二检测区域完全覆盖在第一检测区域内，第二检测单元24用于检测障碍物是否进入所述的第二检测区域内以及是否从第二检测区域中离开。当控制电路25接受到来自第一检测单元23反馈的、机器人本体在逐渐靠近障碍物的信息以及同时接受到来自第二检测单元24反馈的、障碍物从第二检测区域中离开的信息时，控制电路25将向驱动系统输出一改变机器本体当前移动方向的输出信号。

如图5所示，第一红外线发射器231用于向外发射遇到障碍物表面会发生反射的第一红外光束，该第一红外光束的光束角为α，α为大于等于40°的角。第一红外线发射器231对应光束角α具有第一信号发射区域S₁，该区域S₁即为边界A1与A2之间的区域，由于第一红外光束为宽光束，因此其对应的区域S1为一较为较宽的区域。第一红外线接收器232用于接收第一红外光束接收经障碍物表面反射的第一反射光束，第一红外线接收器232能够接收的第一反射光束的光束角为β，β也为大于等于40°的角，第一红外线接收器232对应光束角β具有第二信号接收区域S₂，该区域S₂即为边界B1与B2之间的区域，此区域S₂也为一相对较宽的区域。第一信号发射区域S₁与第一信号接收区域S₂相交叉形成第一重叠区域X₁，该第一重叠区域X₁构成了第一检测单元23的第一检测区域，此第一重叠区域X₁为一较为宽广的重叠区域。

对于第一检测单元23而言，只要第一重叠区域X₁内出现障碍物，第一红外光束就会在该障碍物表面反射形成第一反射光束而被第一红外线接收器232接收到；并且只要障碍物一直处于第一重叠区域X₁内，第一红外线接收器232接收到的第一反射光束的光强会随着机器人本体100与障碍物之间的距离变小而变得越来越强。本例中的控制电路25正是依据此原理，能够根据第一红外线接收器232反馈的第一反射光束的光强是否为0来判断机器人本体100的前方是否出现障碍物，并且能够通过比对前后两次反馈的第一反射光束的光强来知晓机器人本体100是否是越来越靠近该障碍物。

第二红外线发射器241用于向外发射遇到障碍物表面会发生反射的第二红外光束，第二红外光束的光束角为γ，γ为大于0°小于等于20°的角，第二红外线发射器241对应光束角γ具有第二信号发射区域S₃，该区域S₃即为边界C1与C2之间的区域，由于第二红外光束为窄光束，此区域S₃相对于区域S₁和S₂为一较窄的区域。第二红外线接收器242用于接收第二红外光束经障碍物表面反射的第二反射光束，第二红外线接收器242能够接收光束角为δ的第二反射光束，δ也为大于0°小于等于20°的角，第二红外线接收器242对应光束角δ具有第二信号接收区域S₄，该区域S₄即为边界D1与D2之间的区域，此区域S₄相对于S₁和S₂也为一“窄”区域。第二信号发射区域S₃与第二信号接收区域S₄相交叉形成第二重叠区域X₂，第二重叠区域X₂具有靠近机器人本体100的近端243和远离机器人本体100的远端244，第二重叠区域X₂构成第二检测单元23的第二检测区域，第二重叠区域X₂、近端243以及远端244完全位于第一重叠区域X₁内。对于第二检测单元24而言，只要在第二重叠区域X2内出现障碍物，第二红外线发射器241发出的第二红外光束就会在遇到该障碍物表面后反射形成第二反射光束，该第二反射光束能够迅速被第二红外线接收器242接收到。而且，由于第二重叠区域X₂、近端243以及远端244完全位于第一重叠区域X₁内，当机器人本体100前方有障碍物时，第一检测单元23通常比第二检测单元24更早检测到障碍物。

在第二检测单元24中，由于近端243和远端244的存在，第二检测单元24具有“最近检测距离L₁”（机器人本体100与近端243之间的距离）和“最远检测距离L₂”（即机器人本体100与远端244之间的距离），L₁＜L₂。当机器人本体100与障碍物之间的距离小于等于L₁或大于等于L₂时，第二检测单元24中的第二红外线接收器242将接收不到第二反射光，即控制电路25接收到由第二红外接收器242反馈的第二反射光光强为0；而在机器人本体100与障碍物之间的距离大于L₁小于L₂时，第二检测单元24中的第二红外线接收器242能够接收到第二反射光，这时，控制电路25接收到由第二红外接收器242反馈的第二反射光光强大于0。

如图6所示的是第一红外线接收器232接收到第一反射光束的光强I₁以及第二红外线接收器242接收到的第二反射光束的光强I₂随机器人本体距离障碍物距离d的远近不同而产生的变化关系。透过图中的变化曲线可以看出：对于第一红外线接收器232接收到的第一反射光束的光强I₁而言，随着机器人本体与障碍物之间的距离d越来越小，即机器人本体越来越靠近障碍物，第一红外线接收器232接收到的第一反射光束的光强I₁持续增强；而对于第二红外线接收器242接收到的第二反射光束的光强I₂而言，在机器人本体与障碍物的距离d小于等于L₁或者大于等于L₂时，第二红外线接收器242接受不到第二反射光束，此时第二反射光束对应的光强I₂为0，而在机器人本体与障碍物的距离d大于L₁小于L₂的范围内时，第二反射光束对应的光强I₂大于0，并且随着机器人本体与障碍物之间的距离d越来越小，即机器人本体越来越靠近障碍物，第二红外线接收器242接收到的第二反射光的光强I₂是先增强后减弱的。

基于上述描述，本例的机器人本体1的控制电路25执行一算法，该算法在控制电路25接受到来自第一红外线接收器232反馈的、机器人本体100在逐渐靠近障碍物的信息以及同时接受到来自第二红外线接收器242反馈的、障碍物从第二重叠区域X₂中离开的信息时向转向系统输出一改变机器本体当前移动方向的输出信号步骤。该算法的具体控制机理如下：将距离L₁设定为机器人本体100需要开始转向而避开障碍物的距离，而控制电路判断障碍物与机器人本体100之间的距离是否为L₁，是同时依靠第一检测单元23和第二检测单元24两者的检测结果来实现的，具体为：首先要判断第一红外线接收器232是否接收到第一反射光束、第二红外线接收器242是否接收到的第二发射光束，而后再判断第一反射光束的光强I₁是否持续增强（即机器人本体是否持续靠近障碍物），最后再判断第二红外线接收器242接收到的第二反射光束的光强I₂从大于0变为0（即障碍物是否从近端243离开第二重叠区域X₂）；当第一红外线接收器232能够接受到第一反射光束、而同时第二红外线接收器242也能接收到第二反射光束时，通过继续检测，再判断出第一红外线接收器232接收到的第一反射光束的光强I₁越来越强的同时，第二红外线接收器242从能接收到第二反射光束到接收不到第二反射光束的光强（即光强I₂从大于0变为0），则控制电路25判断出机器人本体100与障碍物之间的距离已经达到L₁时，控制电路25立即控制机器人本体100转向而避开障碍物。因此，本例中，控制电路25选择调整机器人本体移动方向的契机不会随着障碍物表面的材质变化而变化，对于障碍物和机器人来说二者的距离为固定的距离，即控制电路下令控制机器人本体转向时，机器人本体距离障碍物的距离始终是一致的。

下面结合附图7阐述一下单组障碍物检测装置23与控制电路25的配合作用来实现控制地面清洁机器人避开障碍物的具体过程：

在机器人本体100的移动过程中，第一红外线发射器231和第二红外线发射器241向前侧交替的发出第一红外光束和第二红外光束，第一红外线接收器232和第二红外线接收器242处于工作状态并将接收到的相应反射光束的光强实时传送给控制电路25；

当障碍物200位于第一位置时，此时机器人本体100距离障碍物200的距离为d₁（d₁＞L₁），障碍物200仅处于第一重叠区域X₁内，第一红外线接收器232能够接收到第一反射光束，第二红外线接收器242接收不到第二反射光束，控制电路25接收到由第一红外线接收器232传送的第一反射光束的光强大于0、而由第二红外线接收器242传送的第二反射光束的光强为0，控制电路25由此可知晓机器人本体100的前侧出现了障碍物200，但是机器人本体100距离障碍物200还很远，无需改变当前的移动方向；

当障碍物200从第一位置变换到第二位置时，机器人本体100距离障碍物200的距离为d₂（d₂＜d₁，L₂＞d₂＞L₁），障碍物200同时位于第一重叠区域X₁和第二重叠区域X₂内，第一红外线接收器232能够接收到第一反射光束，第二红外线接收器242能够接收到第二反射光束，控制电路25接收到由第一红外线接收器232传送的第一反射光束的光强I₁从第一位置到第二位置期间在持续增强、而由第二红外线接收器242传送的第二反射光束的光强I₂从0变成大于0，此时控制电路25可以判断出机器人本体100在朝向靠近障碍物200的方向移动；

当障碍物200从第二位置变换到第三位置时，机器人本体100距离障碍物200的距离为d₃（d₃＜d₂，d₃＜L₁），障碍物又仅位于X₁内，此时第一红外线接收器232能够接收到第一反射光束，而第二红外线接收器242又再次接收不到第二反射光束，控制电路25接收到由第一红外线接收器232传送的第一反射光束的光强I₁相对于第二位置时仍然为增强，而第二红外线接收器242传送的第二反射光束的光强I₂从大于0又变为0，此时控制电路25将要向转向系统发送一控制机器人本体100转向的指令，此机器人本体100的转向过程通常是依靠驱动系统控制机器人本体旋转90°或直接旋转180°掉头的过程。

附图8为障碍物200从第一位置移动到第二位置、再移动到第三位置的过程中，第一红外线接收器232接收到第一反射光束的光强I₁以及第二红外线接收器242接收到第二反射光束的光强I₂随时间而变化的关系曲线。由图可知，障碍物200从第一位置变换到第二位置的过程中，第一红外线接收器232接收到第一反射光束的光强I₁持续增加，而第二红外线接收器242接收到第二反射光束的光强I₂从0到大于0；障碍物200从第二位置变换到第三位置的过程中，第一红外线接收器232接收到第一反射光束的光强I₁仍然持续增加，而第二红外线接收器242接收到第二反射光束的光强I₂从大于0再变成0。

因此，本例中，第一红外线接收器232和第二红外线接收器242是否能够同时接收到相应的第一、二反射光束信号是判断机器人本体100前侧是否存在“较近”的障碍物的标准；而电路25接收到的第一红外线接收器232传送的第一反射光束的光强I₁是否越来越强是判断机器人本体100是否越来越靠近障碍物的标准；在获知机器人本体100是越来越靠近障碍物的基础上，通过监控第二红外线接收器242接收到的第二反射光束的光强I₂是否从大于0变为0（即第二红外线接收器242接收不到第二反射光束，障碍物从近端243处迈出第二重叠区域X2）是控制电路是否需要给转向系统发送改变机器人本体当前移动方向的标准。基于这些标准，无论机器人本体前侧的障碍物表面材质以及形状何等不同，各组障碍物感测装置均能准确感测到障碍物并及时通知机器人本体改变移动方向而避开障碍物。由于执行避开障碍物的指令是在基于第一、二红外线接收器所接受的相应发射光束的光强I₁是否持续变大以及光强I₂是否从大于0变成0的基础上的，而不是具体的反射光强度值，因此，该自移动地面清洁机器人在遇到具有不同材质的障碍物表面时，其执行避开障碍物指令时其与障碍物的距离基本相同，地面清洁机器人能在靠近障碍物很近的位置内执行清洁工作而不会与障碍物相碰撞。

如图9所示的是机器人本体在靠近障碍物的区域内转弯时的一种，第一红外线接收器232接收到第一反射光束的光强I₁以及第二红外线接收器242接收到第二反射光束的光强I₂随时间而变化的关系曲线。此该区域转弯过程中，第一红外线接收器232接收到第一反射光束的光强I₁是先增强后减弱，而第二红外线接收器242接收到的第二反射光束光强I₂从0到大于而后又从大于0变成0。由此也可知，随着时间推移，如果第一红外线接收器232接收到第一反射光束的光强I₁减弱，则说明机器人本体100在远离障碍物行驶，即使第二反射光束光强I₂从大于0变成0，此时控制电路25也无需控制转向系统改变机器人本体当前的移动方向。

在其他实施例中，可以将第一红外线发射器和第二红外线发射器替换成超声波信号发射器或其他种类的光信号发射器；相应的接收器也为其相匹配的接收器。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自移动机器人，该自移动机器人包括一机器人本体，所述的机器人本体能够在地面上移动，所述的机器人本体包括驱动机器人本体在地面上转向的转向系统、用于检测机器人本体周围是否存在障碍物的障碍物检测系统、用于控制所述的转向系统工作的控制系统，所述的障碍物检测系统包括至少一组障碍物检测装置；其特征在于：各组所述的障碍物检测装置包括：

2.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于：所述的第一检测单元包括第一信号发射器和第一信号接收器，所述的第一信号发射器用于向外发射遇到障碍物表面会发生反射的第一信号，所述的第一信号接收器用于接收所述的第一信号经障碍物表面反射的第一反射信号，所述的第一信号发射器具有第一信号发射区域，所述的第一信号接收器具有第一信号接收区域，所述的第一信号发射区域与所述的第一信号接收区域相交叉形成第一重叠区域，该第一重叠区域为所述的第一检测区域。

3.根据权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于：所述的第一信号发射器为光线发射器或超声波发射器。

4.根据权利要求3所述的自移动机器人，其特征在于：所述的第一信号发射器为红外线发射器。

5.根据权利要求2或3或4所述的自移动机器人，其特征在于：所述的第一检测单元检测所述的第一检测区域内是否存在障碍物是通过判断所述的第一信号接收器是否能够接收到所述的第一反射信号来实现的，所述的第一检测单元检测所述的机器人本体是否在逐渐靠近该障碍物是通过判断所述的第一信号接收器所接收到的第一反射信号强度是否逐渐增强来实现的。

6.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于：所述的第二检测单元包括第二信号发射器和第二信号接收器，所述的第二信号发射器用于向外发射遇到障碍物表面会发生反射的第二信号，所述的第二信号接收器用于接收所述的第二信号经障碍物表面反射的第二反射信号，所述的第二信号发射器具有第二信号发射区域，所述的第二信号接收器具有第二信号接收区域，所述的第二信号发射区域与所述的第二信号接收区域相交叉形成第二重叠区域，该第二重叠区域为所述的第二检测区域，所述的第二检测区域具有距离所述机器人本体最近的近端和距离所述机器人本体的最远的远端，所述的近端和远端均位于所述的第一检测区域内。

7.根据权利要求6所述的自移动机器人，其特征在于：所述的第二信号发射器为光线发射器或超声波发射器。

8.根据权利要求7所述的自移动机器人，其特征在于：所述的第二信号发射器为红外线发射器。

9.根据权利要求6或7或8所述的自移动机器人，其特征在于：所述的第二检测单元检测所述的第二检测区域内是否出现障碍物是通过判断所述的第二信号接收器是否能够接收到所述的第二反射信号来实现的，所述的第二检测单元检测所述的障碍物是否从所述的第二检测区域中离开是通过判断所述的第二信号接收器是否从能够接收到的第二反射信号变为接收不到第二反射信号来实现的。

10.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于：所述的机器人本体上底部设置吸尘口，所述的机器人本体内部设有灰尘箱以及用于将含尘气流从所述的吸尘口引导到所述的灰尘箱内的吸尘电机。

11.根据权利要求10所述的自移动机器人，其特征在于：所述的机器人本体的底部在位于所述的吸尘口处与/在位于吸尘口附近设置有清洁刷单元。

12.根据权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于：所述的障碍物检测系统包括多组障碍物检测装置，多组所述的障碍物检测装置分布在所述的机器人本体的外周侧壁面上。