CN105242674B - 扫地机器人回充电系统及其回充控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫地机器人回充电系统和具有其的回充控制方法，所述系统包括：充电座，用于将充电座的前方区域划分为六个不同信号区域；设置在扫地机器人上的六个红外接收管；回充电控制装置，用于在扫地机器人需要充电时控制六个红外接收管开启，并在任意一个红外接收管接收到充电座发射的红外信号时控制扫地机器人向中间近场区域行走，直至第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，回充电控制装置控制扫地机器人继续行走直至扫地机器人与充电座对接成功。该系统能够控制扫地机器人快速返回至充电座，有效缩短了充电回航时间，并且采用前端或尾端对接方式，避免了对接过程中采用左右边刷刷动充电座造成的对接不稳定，从而实现准确对接。

Description

扫地机器人回充电系统及其回充控制方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种扫地机器人回充电系统以及一种扫地机器人回充电系统的回充控制方法。

背景技术

目前，扫地机器人返回充电座的方式比较简单。例如，通过接收到的左右红外信号的强弱关系来判断充电座的方向，虽然能够控制扫地机器人返回至充电座，但返回速度慢，且与充电座准确对接的概率比较低，而且无法适应复杂环境。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够控制扫地机器人快速返回充电座，并与充电座准确对接的扫地机器人回充电系统。

本发明的另一个目的在于提出一种扫地机器人回充电系统的回充控制方法。

为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种扫地机器人回充电系统，包括：充电座，所述充电座用于发射多组不同编码的红外信号以将所述充电座的前方区域划分为六个不同信号区域，其中，所述六个不同信号区域包括左近场区域、中间近场区域、右近场区域和左远场区域、中间远场区域、右远场区域；设置在扫地机器人上的六个红外接收管，所述六个红外接收管中的第一至第四红外接收管以前后、左右对称的方式设置在所述扫地机器人的四个端角处，所述六个红外接收管中的第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的前端或尾端；回充电控制装置，所述回充电控制装置用于在判断所述扫地机器人需要充电时控制所述六个红外接收管开启，并在所述六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到所述充电座发射的红外信号时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，直至所述第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人继续行走直至所述扫地机器人与所述充电座对接成功。

根据本发明实施例的扫地机器人回充电系统，通过设置在扫地机器人上的六个红外接收管接收到的充电座发射的红外信号来控制扫地机器人快速返回至充电座，从而有效缩短扫地机器人的充电回航时间，且适用于复杂环境。同时，通过设置在扫地机器人的前端或者尾端的红外接收管来控制扫地机器人与充电座的快速准确对接，有效避免了对接过程中采用左右边刷刷动充电座造成的对接不稳定的问题。

根据本发明的一个实施例，所述第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第二红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第三红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第二红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第三红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，所述第五和第六红外接收管的接收面夹角为90°。

根据本发明的一个实施例，当所述第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的尾端时，其中，如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左远场区域或所述右远场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述左近场区域或所述右近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，以及在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间近场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间远场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功。

根据本发明的另一个实施例，当所述第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的前端时，其中，如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左远场区域或所述右远场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述左近场区域或所述右近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，以及在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间近场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间远场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功。

为实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种扫地机器人回充电系统的回充控制方法，所述扫地机器人回充电系统包括充电座和设置在扫地机器人上的六个红外接收管，所述充电座用于发射多组不同编码的红外信号以将所述充电座的前方区域划分为六个不同信号区域，其中，所述六个不同信号区域包括左近场区域、中间近场区域、右近场区域和左远场区域、中间远场区域、右远场区域，所述六个红外接收管中的第一至第四红外接收管以前后、左右对称的方式设置在所述扫地机器人的四个端角处，所述六个红外接收管中的第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的前端或尾端，所述回充控制方法包括以下步骤：在所述扫地机器人需要充电时控制所述六个红外接收管开启；如果所述六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到所述充电座发射的红外信号时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走；在所述第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，控制所述扫地机器人继续行走直至所述扫地机器人与所述充电座对接成功。

根据本发明实施例的扫地机器人回充电系统的回充控制方法，当设置在扫地机器人上的六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到充电座发射的红外信号时，控制扫地机器人向中间近场区域行走，并在第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，控制扫地机器人继续行走直至扫地机器人与充电座对接成功。因此，本发明实施例的回充控制方法能够控制扫地机器人快速返回至充电座，从而有效缩短扫地机器人的充电回航时间，并控制扫地机器人与充电座实现快速准确对接，有效避免了对接过程中采用左右边刷刷动充电座造成的对接不稳定的问题，且能够适用于复杂环境。

根据本发明的一个实施例，所述第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第二红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第三红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第二红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第三红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，所述第五和第六红外接收管的接收面夹角为90°。

根据本发明的一个实施例，当所述第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的尾端时，其中，如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左远场区域或所述右远场区域，控制所述扫地机器人向所述左近场区域或所述右近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，以及在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域，控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间近场区域，控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间远场区域，控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功。

根据本发明的另一个实施例，当所述第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的前端时，其中，如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左远场区域或所述右远场区域，控制所述扫地机器人向所述左近场区域或所述右近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，以及在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域，控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间近场区域，控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间远场区域，控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的扫地机器人回充电系统的示意图。

图2是根据本发明一个实施例的六个红外接收管的设置位置图。

图3是根据本发明另一个实施例的六个红外接收管的设置位置图。

图4是根据本发明一个实施例的六个红外接收管形成的接收区域示意图。

图5是根据本发明一个实施例的扫地机器人向左近场区域行走的示意图。

图6是根据本发明一个实施例的扫地机器人从左近场区域向中间近场区域行走的示意图。

图7是根据本发明一个实施例的扫地机器人到达中间近场区域时的示意图。

图8是根据本发明一个实施例的扫地机器人调整自身位置的示意图。

图9是根据本发明一个实施例的扫地机器人回充电系统的回充控制流程图。

图10是根据本发明实施例的扫地机器人回充电系统的回充控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的扫地机器人回充电系统以及扫地机器人回充电系统的回充控制方法。

图1是根据本发明一个实施例的扫地机器人回充电系统的示意图。如图1所示，该扫地机器人回充电系统包括：充电座100、设置在扫地机器人上的六个红外接收管和回充电控制装置(图中未具体示出)。

其中，充电座100用于发射多组不同编码的红外信号以将充电座100的前方区域划分为六个不同信号区域，其中，六个不同信号区域包括左近场区域S1、中间近场区域S2、右近场区域S3和左远场区域S4、中间远场区域S5、右远场区域S6。六个红外接收管分别为第一红外接收管P1、第二红外接收管P2、第三红外接收管P3、第四红外接收管P4、第五红外接收管P5和第六红外接收管P6，六个红外接收管中的第一至第四红外接收管以前后、左右对称的方式设置在扫地机器人的四个端角处，六个红外接收管中的第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在扫地机器人的前端或尾端。回充电控制装置用于在判断扫地机器人需要充电时控制六个红外接收管开启，并在六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到充电座100发射的红外信号时控制扫地机器人向中间近场区域S2行走，直至第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，回充电控制装置控制扫地机器人继续行走直至扫地机器人与充电座100对接成功。

具体地，如图2和图3所示，第一红外接收管P1和第二红外接收管P2关于中心轴A-A’对称设置，第三红外接收管P3和第四红外接收管P4关于中心轴A-A’对称设置，并且，第一红外接收管P1和第三红外接收管P3关于中心轴B-B’对称，第二红外接收管P2和第四红外接收管P4关于中心轴B-B’对称。如图2所示，第五红外接收管P5和第六红外接收管P6关于中心轴A-A’对称设置在扫地机器人的尾端。如图3所示，第五红外接收管P5和第六红外接收管P6关于中心轴A-A’对称设置在扫地机器人的前端。这样，在扫地机器人前进或者后退时，可以以第一红外接收管P1和第二红外接收管P2或者第五红外接收管P5和第六红外接收管P6作为参照寻找充电座100发射的多组不同编码的红外信号；在扫地机器人横向(左右)行走时，可以以第一红外接收管P1和第三红外接收管P3或者第二红外接收管P2和第四红外接收管P4为参照寻找充电座100发射的多组不同编码的红外信号。

在扫地机器人工作过程中，如果扫地机器人需要充电，则扫地机器人的回充电控制装置将控制六个红外接收管开启。当六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到充电座100发射的红外信号时，回充电控制装置控制扫地机器人从左远场区域S4、中间远场区域S5、右远场区域S6、左近场区域S1和右近场区域S3中的任意一个区域向中间近场区域S2行走，直至第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号，即第五和第六红外接收管处于中间近场区域S2。然后回充电控制装置调整扫地机器人的前端或后端方向，以使扫地机器人的充电口与充电座100对准，并控制扫地机器人按照直线行走，直至扫地机器人与充电座100对接成功。

因此，本发明实施例的扫地机器人回充电系统，能够根据六个红外接收管接收到的充电座发射的红外信号控制扫地机器人快速到达中间近场区域，并在中间近场区域通过调整扫地机器人以使扫地机器人的充电口与充电座对准，从而使扫地机器人与充电座精准对接，有效降低了扫地机器人的充电回航时间，且有效避免了对接过程中采用左右边刷刷动充电座造成的对接不稳定的问题，而且该系统适用于复杂环境。

根据本发明的一个实施例，如图4所示，第一至第四红外接收管中的第一红外接收管P1和第二红外接收管P2的接收面夹角为90°，第一至第四红外接收管中的第一红外接收管P1和第三红外接收管P3的接收面夹角为90°，第一至第四红外接收管中的第二红外接收管P2和第四红外接收管P4的接收面夹角为90°，第一至第四红外接收管中的第三红外接收管P3和第四红外接收管P4的接收面夹角为90°，第五和第六红外接收管的接收面夹角为90°。

具体地，第一至第六红外接收管均可以为90度红外传感器。由于第一和第二红外接收管的接收面夹角为90°，第三和第四红外接收管的接收面夹角为90°，第五和第六红外接收管的接收面夹角为90°，因此可以使扫地机器人左右调整时的精度达到很高，从而实现扫地机器人的充电口与充电座100的快速精准对接，同时可以提高扫地机器人在前进或者后退时的精度。另外，由于第一和第三红外接收管的接收面夹角为90°，第二和第四红外接收管的接收面夹角为90°，因此可以使扫地机器人在横向行走时的精度达到很高。此外，采用上述设置方式，还能够有效减小红外信号接收盲区，从而使得扫地机器人可以在任意位置接收到充电座发射的红外信号。

根据本发明的一个实施例，当第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在扫地机器人的尾端时，其中，如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于左远场区域S4或右远场区域S6，回充电控制装置控制扫地机器人向左近场区域S1或右近场区域S3行走，并在扫地机器人位于左近场区域S1或右近场区域S3时控制扫地机器人向中间近场区域S2行走，以及在扫地机器人位于中间近场区域S2时控制扫地机器人的尾端对准并靠近充电座100，直至扫地机器人的尾端与充电座100对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于左近场区域S1或右近场区域S3，回充电控制装置控制扫地机器人向中间近场区域S2行走，并在扫地机器人位于中间近场区域S2时控制扫地机器人的尾端对准并靠近充电座100，直至扫地机器人的尾端与充电座100对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于中间近场区域S2，回充电控制装置控制扫地机器人的尾端对准并靠近充电座100，直至扫地机器人的尾端与充电座100对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于中间远场区域S5，回充电控制装置控制扫地机器人向中间近场区域S2行走，并在扫地机器人位于中间近场区域S2时控制扫地机器人的尾端对准并靠近充电座100，直至扫地机器人的尾端与充电座100对接成功。在该实施例中，扫地机器人的充电口设置在扫地机器人的尾端。

具体地，如图5所示，当扫地机器人接收到左远场红外信号时，即扫地机器人进入左远场区域S4时，回充电控制装置调整扫地机器人的前进方向，并控制扫地机器人以第一预设速度(如0.35m/s)向左近场区域S1行走，直到扫地机器人接收到左近场红外信号。然后回充电控制装置控制扫地机器人旋转一定的角度，如图6所示，并控制扫地机器人以半径为R的轨迹向中间近场区域S2靠近，直到六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到中间近场红外信号，如图7所示。然后回充电控制装置控制扫地机器人原地旋转，直到第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号，即控制扫地机器人的尾端对准充电座100，如图8所示。最后，回充电控制装置控制扫地机器人向充电座100靠近，直至扫地机器人的尾端与充电座100对接成功，从而实现扫地机器人与充电座的快速精准对接。可以理解的是，当扫地机器人的充电口设置在尾端时，可以缓解因前端设置有清洁部件而引起的前端装配困难以及结构设计复杂的问题。其他情况下的回充电过程这里就不再赘述。

根据本发明的另一个实施例，当第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在扫地机器人的前端时，其中，如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于左远场区域S4或右远场区域S6，回充电控制装置控制扫地机器人向左近场区域S1或右近场区域S2行走，并在扫地机器人位于左近场区域S1或右近场区域S3时控制扫地机器人向中间近场区域S2行走，以及在扫地机器人位于中间近场区域S2时控制扫地机器人的前端对准并靠近充电座100，直至扫地机器人的前端与充电座100对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于左近场区域S1或右近场区域S3，回充电控制装置控制扫地机器人向中间近场区域S2行走，并在扫地机器人位于中间近场区域S2时控制扫地机器人的前端对准并靠近充电座100，直至扫地机器人的前端与充电座100对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于中间近场区域S2，回充电控制装置控制扫地机器人的前端对准并靠近充电座100，直至扫地机器人的前端与充电座100对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于中间远场区域S2，回充电控制装置控制扫地机器人向中间近场区域S2行走，并在扫地机器人位于中间近场区域S2时控制扫地机器人的前端对准并靠近充电座100，直至扫地机器人的前端与充电座100对接成功。在该实施例中，扫地机器人的充电口设置在扫地机器人的前端，具体回充电过程这里就不再赘述。

本发明实施例的扫地机器人回充电系统，通过扫地机器人的前端或尾端与充电座进行对接，有效避免了对接过程中采用左右边刷刷动充电座造成的对接不稳定的问题。

图9是根据本发明一个实施例的扫地机器人回充电系统的回充控制流程图。如图9所示，扫地机器人回充电过程可以包括以下步骤：

S101，判断红外接收管是否接收到红外信号。如果六个红外接收管中有一个红外接收管接收到充电座发射的红外信号，则执行步骤S102；如果否，返回步骤S101。

S102，屏蔽尾端的红外接收管，通过前端的红外接收管接收到的红外信号控制扫地机器人以第一预设速度(如0.35m/s)行走。

具体而言，当第五和第六红外接收管设置在扫地机器人的尾端时，回充电控制装置屏蔽第三至第六红外接收管接收到的红外信号，并根据第一和第二红外接收管接收到的红外信号控制扫地机器人以0.35m/s的速度行走；当第五和第六红外接收管设置在扫地机器人的前端时，回充电控制装置屏蔽第三和第四红外接收管接收的信号，并根据第一和第二红外接收管或者第五和第六红外接收管接收到的红外信号控制扫地机器人以0.35m/s的速度行走，可以理解的是，也可以屏蔽第五和第六红外接收管接收到的红外信号。

S103，判断前端的红外接收管是否接收到近场红外信号，即判断第一和第二红外接收管是否接收到左近场红外信号、右近场红外信号和中间近场红外信号中的一种。如果是，执行步骤S104；如果否，返回步骤S102。

S104，判断近场红外信号是否为中间近场红外信号。如果是，执行步骤S109；如果否，执行步骤S105。

S105，根据接收到的左/右近场红外信号控制扫地机器人向右/左旋转90°。具体而言，当第一和第二红外接收管接收到左近场红外信号时，控制扫地机器人向右旋转90°；当第一和第二红外接收管接收到右近场红外信号时，控制扫地机器人向左旋转90°。

S106，控制扫地机器人以第二预设速度(如0.1-0.2m/s)向中间近场区域行走。

S107，判断是否有红外接收管接收到中间近场红外信号。如果是，执行步骤S108；如果否，返回步骤S106。

S108，控制扫地机器人旋转，直到扫地机器人尾端/前端的红外接收管能够接收到中间近场红外信号。也就是说，当扫地机器人的充电口设置在尾端时，控制扫地机器人的尾端对准充电座；当扫地机器人的充电口设置在前端时，控制扫地机器人的前端对准充电座。

S109，控制扫地机器人以第二预设速度前进一定的距离后，关闭所有红外接收管，继续前进直到对接成功。

具体而言，当扫地机器人的充电口与充电座对准时，控制扫地机器人以第二预设速度前进至距离充电座前挡板很近时，关闭所有红外接收管，并控制扫地机器人与充电座进行对接。

根据本发明实施例的扫地机器人回充电系统，通过设置在扫地机器人上的六个红外接收管接收到的充电座发射的红外信号来控制扫地机器人快速返回至充电座，从而有效缩短扫地机器人的充电回航时间，且适用于复杂环境。同时，通过设置在扫地机器人的前端或者尾端的红外接收管来控制扫地机器人与充电座的快速准确对接，有效避免了对接过程中采用左右边刷刷动充电座造成的对接不稳定的问题。

图10是根据本发明实施例的扫地机器人回充电系统的回充控制方法的流程图。其中，扫地机器人回充电系统包括充电座和设置在扫地机器人上的六个红外接收管，充电座用于发射多组不同编码的红外信号以将充电座的前方区域划分为六个不同信号区域，其中，六个不同信号区域包括左近场区域、中间近场区域、右近场区域和左远场区域、中间远场区域、右远场区域，六个红外接收管中的第一至第四红外接收管以前后、左右对称的方式设置在扫地机器人的四个端角处，六个红外接收管中的第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在扫地机器人的前端或尾端。具体如图1-图3所示，这里不再赘述。

根据本发明的一个实施例，如图4所示，第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第二红外接收管的接收面夹角为90°，第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第三红外接收管的接收面夹角为90°，第一至第四红外接收管中的第二红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，第一至第四红外接收管中的第三红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，第五和第六红外接收管的接收面夹角为90°。

具体地，第一至第六红外接收管均可以为90度红外传感器。由于第一和第二红外接收管的接收面夹角为90°，第三和第四红外接收管的接收面夹角为90°，第五和第六红外接收管的接收面夹角为90°，因此可以使扫地机器人左右调整时的精度达到很高，从而实现扫地机器人的充电口与充电座的快速精准对接，同时可以提高扫地机器人在前进或者后退时的精度。另外，由于第一和第三红外接收管的接收面夹角为90°，第二和第四红外接收管的接收面夹角为90°，因此可以使扫地机器人在横向行走时的精度达到很高。此外，采用上述设置方式，还能够有效减小红外信号接收盲区，从而使得扫地机器人可以在任意位置接收到充电座发射的红外信号。

如图10所示，该扫地机器人回充电系统的回充控制方法包括以下步骤：

S1，在扫地机器人需要充电时控制六个红外接收管开启。

S2，如果六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到充电座发射的红外信号时控制扫地机器人向中间近场区域行走。

S3，在第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，控制扫地机器人继续行走直至扫地机器人与充电座对接成功。

具体地，在扫地机器人工作过程中，如果扫地机器人需要充电，则控制六个红外接收管开启。当六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到充电座发射的红外信号时，控制扫地机器人从左远场区域、中间远场区域、右远场区域、左近场区域和右近场区域中的任意一个区域向中间近场区域行走，直至第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号，即第五和第六红外接收管处于中间近场区域。然后回充电控制装置调整扫地机器人的前端或后端方向，以使扫地机器人的充电口与充电座对准，并控制扫地机器人按照直线行走，直至扫地机器人与充电座对接成功。

根据本发明的一个实施例，当第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在扫地机器人的尾端时，其中，如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于左远场区域或右远场区域，控制扫地机器人向左近场区域或右近场区域行走，并在扫地机器人位于左近场区域或右近场区域时控制扫地机器人向中间近场区域行走，以及在扫地机器人位于中间近场区域时控制扫地机器人的尾端对准并靠近充电座，直至扫地机器人的尾端与充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于左近场区域或右近场区域，控制扫地机器人向中间近场区域行走，并在扫地机器人位于中间近场区域时控制扫地机器人的尾端对准并靠近充电座，直至扫地机器人的尾端与充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于中间近场区域，控制扫地机器人的尾端对准并靠近充电座，直至扫地机器人的尾端与充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于中间远场区域，控制扫地机器人向中间近场区域行走，并在扫地机器人位于中间近场区域时控制扫地机器人的尾端对准并靠近充电座，直至扫地机器人的尾端与充电座对接成功。

具体地，如图5所示，当扫地机器人接收到左远场红外信号时，即扫地机器人进入左远场区域时，调整扫地机器人的前进方向，并控制扫地机器人以第一预设速度(如0.35m/s)向左近场区域行走，直到扫地机器人接收到左近场红外信号。然后控制扫地机器人旋转一定的角度，如图6所示，并控制扫地机器人以半径为R的轨迹向中间近场区域靠近，直到六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到中间近场红外信号，如图7所示。然后控制扫地机器人原地旋转，直到第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号，即控制扫地机器人的尾端对准充电座，如图8所示。最后控制扫地机器人向充电座靠近，直至扫地机器人的尾端与充电座对接成功，从而实现扫地机器人与充电座的快速精准对接。可以理解的是，当扫地机器人的充电口设置在尾端时，可以缓解因前端设置有清洁部件而引起的前端装配困难以及结构设计复杂的问题。其他情况下的回充电过程这里就不再赘述。

根据本发明的另一个实施例，当第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在扫地机器人的前端时，其中，如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于左远场区域或右远场区域，控制扫地机器人向左近场区域或右近场区域行走，并在扫地机器人位于左近场区域或右近场区域时控制扫地机器人向中间近场区域行走，以及在扫地机器人位于中间近场区域时控制扫地机器人的前端对准并靠近充电座，直至扫地机器人的前端与充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于左近场区域或右近场区域，控制扫地机器人向中间近场区域行走，并在扫地机器人位于中间近场区域时控制扫地机器人的前端对准并靠近充电座，直至扫地机器人的前端与充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于中间近场区域，控制扫地机器人的前端对准并靠近充电座，直至扫地机器人的前端与充电座对接成功；如果根据接收到的红外信号判断扫地机器人位于中间远场区域，控制扫地机器人向中间近场区域行走，并在扫地机器人位于中间近场区域时控制扫地机器人的前端对准并靠近充电座，直至扫地机器人的前端与充电座对接成功。在该实施例中，扫地机器人的充电口设置在扫地机器人的前端，具体回充电过程这里就不再赘述。

根据本发明实施例的扫地机器人回充电系统的回充控制方法，当设置在扫地机器人上的六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到充电座发射的红外信号时，控制扫地机器人向中间近场区域行走，并在第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，控制扫地机器人继续行走直至扫地机器人与充电座对接成功。因此，本发明实施例的回充控制方法能够控制扫地机器人快速返回至充电座，从而有效缩短扫地机器人的充电回航时间，并控制扫地机器人与充电座实现快速准确对接，有效避免了对接过程中采用左右边刷刷动充电座造成的对接不稳定的问题，且能够适用于复杂环境。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种扫地机器人回充电系统，其特征在于，包括：

充电座，所述充电座用于发射多组不同编码的红外信号以将所述充电座的前方区域划分为六个不同信号区域，其中，所述六个不同信号区域包括左近场区域、中间近场区域、右近场区域和左远场区域、中间远场区域、右远场区域；

设置在扫地机器人上的六个红外接收管，所述六个红外接收管中的第一至第四红外接收管以前后、左右对称的方式设置在所述扫地机器人的四个端角处，所述六个红外接收管中的第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的前端或尾端，其中，所述第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第二红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第三红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第二红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第三红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，所述第五和第六红外接收管的接收面夹角为90°；

回充电控制装置，所述回充电控制装置用于在判断所述扫地机器人需要充电时控制所述六个红外接收管开启，并在所述六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到所述充电座发射的红外信号时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，直至所述第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人继续行走直至所述扫地机器人与所述充电座对接成功。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人回充电系统，其特征在于，当所述第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的尾端时，其中，

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左远场区域或所述右远场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述左近场区域或所述右近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，以及在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间近场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间远场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功。

3.根据权利要求1所述的扫地机器人回充电系统，其特征在于，当所述第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的前端时，其中，

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左远场区域或所述右远场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述左近场区域或所述右近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，以及在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间近场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间远场区域，所述回充电控制装置控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功。

4.一种扫地机器人回充电系统的回充控制方法，其特征在于，所述扫地机器人回充电系统包括充电座和设置在扫地机器人上的六个红外接收管，所述充电座用于发射多组不同编码的红外信号以将所述充电座的前方区域划分为六个不同信号区域，其中，所述六个不同信号区域包括左近场区域、中间近场区域、右近场区域和左远场区域、中间远场区域、右远场区域，所述六个红外接收管中的第一至第四红外接收管以前后、左右对称的方式设置在所述扫地机器人的四个端角处，所述六个红外接收管中的第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的前端或尾端，其中，所述第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第二红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第一红外接收管和第三红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第二红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，所述第一至第四红外接收管中的第三红外接收管和第四红外接收管的接收面夹角为90°，所述第五和第六红外接收管的接收面夹角为90°，所述回充控制方法包括以下步骤：

在所述扫地机器人需要充电时控制所述六个红外接收管开启；

如果所述六个红外接收管中的任意一个红外接收管接收到所述充电座发射的红外信号时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走；

在所述第五和第六红外接收管接收到中间近场红外信号时，控制所述扫地机器人继续行走直至所述扫地机器人与所述充电座对接成功。

5.根据权利要求4所述的扫地机器人回充电系统的回充控制方法，其特征在于，当所述第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的尾端时，其中，

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左远场区域或所述右远场区域，控制所述扫地机器人向所述左近场区域或所述右近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，以及在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域，控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间近场区域，控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间远场区域，控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的尾端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的尾端与所述充电座对接成功。

6.根据权利要求4所述的扫地机器人回充电系统的回充控制方法，其特征在于，当所述第五和第六红外接收管以前后中心轴对称的方式设置在所述扫地机器人的前端时，其中，

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左远场区域或所述右远场区域，控制所述扫地机器人向所述左近场区域或所述右近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域时控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，以及在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述左近场区域或所述右近场区域，控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间近场区域，控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功；

如果根据接收到的红外信号判断所述扫地机器人位于所述中间远场区域，控制所述扫地机器人向所述中间近场区域行走，并在所述扫地机器人位于所述中间近场区域时控制所述扫地机器人的前端对准并靠近所述充电座，直至所述扫地机器人的前端与所述充电座对接成功。