CN106647761A - 一种自移动扫地机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器领域，公开了一种自移动扫地机及其控制方法。本发明中，包括：机身、传感器和驱动装置；所述传感器设置于所述机身朝向移动方向的侧壁上，用于在所述机身移动时，检测是否存在障碍物；所述驱动装置和所述机身连接，用于在所述传感器检测到存在障碍物时，驱动所述机身转向。使得本发明实施方式中的扫地机在撞到障碍物时提前转向，避免正向撞击对扫地机硬件的损坏，从而延长扫地机的使用寿命。

Description

一种自移动扫地机及其控制方法

技术领域

本发明涉及自移动扫地机领域，特别涉及自移动扫地机的移动控制技术。

背景技术

自移动扫地机又叫扫地机器人，被广泛应用于智能家居领域的智能设备。其可以通过预约定时清洁，有效保持家中的清洁度使您原本每天的工作变成一周一次，其逐步的被越来越多的人所接受，成为每个家庭必不可少的清洁帮手。

然而，扫地机在实际清扫的过程中，可能多次碰撞障碍物，除了碰撞到房间内的固定家具、墙壁，还可能碰到行走的人或宠物等。由于电子元器件或扫地机的外壳在碰撞时会有一定的损耗，而且外壳也可能有所损害，从而影响机身寿命。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种自移动扫地机及其控制方法，使得扫地机在撞到障碍物时提前转向，避免正向撞击对扫地机硬件的损坏，从而延长扫地机的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种自移动扫地机，包括：机身、传感器和驱动装置；传感器设置于机身朝向移动方向的侧壁上，用于在机身移动时，检测是否存在障碍物；驱动装置和机身连接，用于在传感器检测到存在障碍物时，驱动机身转向。

本发明的实施方式还提供了自移动扫地机的控制方法，应用于一种自移动扫地机，自移动扫地机包括：机身、传感器和驱动装置；传感器设置于机身朝向移动方向的侧壁上，驱动装置和机身连接；控制方法包括：在机身移动时，传感器检测是否存在障碍物；若传感器检测到障碍物，则驱动装置驱动机身转向。

本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：利用设置在机身朝向移动方向的侧壁上的传感器检测障碍物，当检测到时，由驱动装置驱动机身转向。由于传感器可以检测到一定距离外的障碍物，所以可以使得扫地机在撞到障碍物时提前转向，避免正向撞击对扫地机硬件的损坏，延长扫地机的使用寿命。

作为进一步改进，从机身中心起始至传感器的射线和行进线的夹角小于第一预设值，行进线为从机身中心起始沿机身移动方向的射线。限制传感器的设置位置，保证障碍物的检测属于扫地机的移动路径。

作为进一步改进，传感器的数量至少有2个，分别位于行进线的两侧；驱动装置，用于在传感器检测到存在障碍物时，驱动机身转向未检测到障碍物的方向。在行进方向两侧分别设置传感器，可以尽可能大范围地获知扫地机行进路径上的障碍物。

作为进一步改进，机身在转向之前的行进线为第一行进线，转向之后的行进线为第二行进线，第一行进线和第二行进线的夹角为第一转向角；驱动装置，还用于在机身沿第二行进线移动第一预设距离后，驱动机身回转，回转的角度为第一转向角。进一步限定在遇到障碍物转向之后，还存在回转机制，由于回转后，可使扫地机延原方向行进，利于扫地机的路径规划。

作为进一步改进，驱动装置，还用于在驱动机身沿第二行进线移动时，以降低第二预设值后的移动速度移动，其中，第二预设值小于机身沿第一行进线移动时的速度值。在转向移动后，扫地机由原本的垂直距离接近障碍物，改为斜向接近障碍物，即使仍旧碰撞，也变为侧面碰撞，另外，再利用减速移动使得在扫地机可能侧面碰撞到障碍物的同时，尽量减小碰撞的冲击力。

作为进一步改进，第一转向角小于90度。由于转向角超过90度时，机身将远离障碍物，进行回头移动，限制扫地机不进行回头移动，在障碍物为墙壁时，避免墙根位置无法扫到，同时保证避免正向撞击障碍物。

作为进一步改进，第一转向角随机。使得每次转向角度可以不同，避免出现扫地死角。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中的自移动扫地机的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式中的自移动扫地机的俯视图；

图3是根据本发明第一实施方式中的自移动扫地机的转向示意图；

图4是根据本发明第二实施方式中的自移动扫地机的结构示意图；

图5是根据本发明第四实施方式中的自移动扫地机的控制方法流程图；

图6是根据本发明第五实施方式中的自移动扫地机的控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种自移动扫地机。如图1所示，具体包括：机身1、传感器3和驱动装置2。

其中，传感器3设置于机身1朝向移动方向的侧壁上，用于在机身1移动时，检测是否存在障碍物。障碍物指的是会阻挡扫地机移动的人或物体，实际应用中，可能是人、墙壁、桌椅等。

本实施方式中，传感器3可以是红外传感器3，如图2所示，利用可以探测距离的红外传感器3检测覆盖机身1移动的前方，可以获知距扫地机一定距离内是否存在障碍物。具体的说，传感器3设置的具体位置可以如下：从机身1中心起始经过传感器3的射线和行进线4的夹角小于第一预设值(如40度)，其中，行进线4为从机身1中心起始沿机身1移动方向的射线。本实施方式中，机身1为圆形，传感器3的数量可以为一个，位置在移动方向的侧壁的正前方。

进一步地说，机身1的形状可以是圆形或方形，那么同样如图2所示，在移动过程中可能阻挡到的障碍物的区域5，是以行进线4为中心线，且宽度为机身1宽度的区域。

驱动装置2和机身1连接，用于在传感器3检测到存在障碍物时，驱动机身1转向。实际应用中，机身1可能通过设置于底部的滚轮移动，所以驱动装置2在驱动机身1转向时，可以通过驱动底部的滚轮转向，使得机身1得以转向。

还需说明的是，如图3所示，机身1在转向之前的行进线为第一行进线41，转向之后的行进线为第二行进线42，第一行进线41和第二行进线42的夹角为第一转向角6；那么，驱动装置2还用于在机身1沿第二行进线42移动第一预设距离后，驱动机身1回转，回转的角度为第一转向角6，进一步限定在遇到障碍物转向之后，还存在回转机制，由于回转后，可使扫地机延原方向行进，利于扫地机的路径规划。另外，本实施方式中，第一转向角6的角度小于90度(如45度)，且如果下次再检测到障碍物时，驱动装置2驱动机身1转向的转向角6固定，可以同样是45度。

可以进一步改进的是，驱动装置2，还可以用于在驱动机身1沿第二行进线移动时，以降低第二预设值后的移动速度移动，其中，第二预设值小于机身1沿第一行进线移动时的速度值。在转向后的减速移动使得在扫地机可能侧面碰撞到障碍物的同时，尽量减小碰撞的冲击力。

本实施方式中的自移动扫地机的运行原理如下：假设扫地机处于直线移动状态，此时传感器3检测到正前方有障碍物，则将信号发送给驱动装置2，驱动装置2在接收到传感器3传来的信号后，驱动机身1转45度，继续前进。具体的说，在机身1转向时，即可以向左转也可以向右转，在此不做限定。

本实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：利用设置在机身1朝向移动方向的侧壁上的传感器3检测障碍物，当检测到时，由驱动装置2驱动机身1转向。由于传感器3可以检测到一定距离外的障碍物，所以可以使得扫地机在撞到障碍物时提前转向，避免正向撞击对扫地机硬件的损坏，延长扫地机的使用寿命。另外，由于第一转向角被限定为小于90度，所以在机身1继续前行时，相对于障碍物来说，仍然是越来越接近的状态，而不是远离，如果转向后远离障碍物的话，就会造成障碍物附近成为扫地机的运行禁区，这样的话，扫地机的整体清扫效果就会被影响，如果小于90度，扫地机仍然会更接近障碍物。同时，扫地机由原本的垂直距离接近障碍物，改为斜向接近障碍物，所以即使碰撞，也会变成侧面撞击或者是擦到，和正面撞击相比，撞击力会大大减小，扫地机的使用寿命得以延长。另外，限定在转向之后的一个阶段，扫地机会降低移动速度，可以进一步减少扫地机和障碍物间可能的碰撞力。

本发明的第二实施方式涉及一种自移动扫地机。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，传感器3的数量为一个。而在本发明第二实施方式中，传感器3的数量为2个。传感器3的数量更多，可以设置在不同位置，对障碍物的检测更为全面准确。

具体的说，如图4所示，扫地机上设有2个传感器3，分别是第一传感器31和第二传感器32，分别位于行进线4的两侧，也就是说，分别位于行进线4的左侧和右侧。相应的，本实施方式中的驱动装置2，用于在传感器3检测到存在障碍物时，驱动机身1转向未检测到障碍物的方向。

举例来说，在扫地机机身1移动时，第一传感器31检测到左侧有障碍物，则驱动装置2驱动机身1转向右侧没有障碍物的方向，随后继续前行。

本实施方式的技术效果在于，在行进方向两侧分别设置传感器3，可以尽可能大范围地获知扫地机行进路径上的障碍物，进一步准确获知障碍物的位置，尽可能避免机身1与障碍物的碰撞。

本发明的第三实施方式涉及一种自移动扫地机。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，驱动装置2在驱动机身1转向时的第一转向角每次为小于90度的固定值。而在本发明第二实施方式中，第一转向角为小于90度的随机值。

需要说明的是，随机值可以利用随机数获得，限定第一转向角随机，使得每次转向角度可以不同，避免出现扫地死角。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第四实施方式涉及一种自移动扫地机的控制方法，应用于一种自移动扫地机，自移动扫地机包括：机身1、传感器3和驱动装置2；传感器3设置于机身1朝向移动方向的侧壁上，驱动装置2和机身1连接。控制方法流程图如图5所示，具体包含以下步骤：

步骤501，在机身1移动时，传感器3检测。

具体的说，传感器3可以是红外传感器3。

步骤502，判断传感器3是否检测到障碍物；若是，则继续执行步骤503；若否，则返回执行步骤501。

也就是说，在机身1移动时，传感器3检测是否存在障碍物。

步骤503，驱动装置2驱动机身1转向。

也就是说，若传感器3检测到障碍物，则驱动装置2驱动机身1转向。

本实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：利用设置在机身1朝向移动方向的侧壁上的传感器3检测障碍物，当检测到时，由驱动装置2驱动机身1转向。由于传感器3可以检测到一定距离外的障碍物，所以可以使得扫地机在撞到障碍物时提前转向，避免正向撞击对扫地机硬件的损坏，延长扫地机的使用寿命。另外，由于第一转向角被限定为小于90度，所以在机身1继续前行时，相对于障碍物来说，仍然是越来越接近的状态，而不是转向，如果转向远离障碍物的话，就会造成障碍物附近成为扫地机的运行禁区，这样的话，扫地机的整体清扫效果就会被影响，如果小于90度，扫地机仍然会更接近障碍物，但即使碰撞，也会变成侧面撞击或者是擦到，和正面撞击相比，撞击力会大大减小，扫地机的使用寿命得以延长。另外，限定在转向之后的一个阶段，扫地机会降低移动速度，可以进一步减少扫地机和障碍物间可能的碰撞力。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第五实施方式涉及一种自移动扫地机的控制方法。第五实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第四实施方式中，传感器3的数量为一个。而在本发明第二实施方式中，传感器3的数量为2个。传感器3的数量更多，可以设置在不同位置，对障碍物的检测更为全面准确。

具体的说，本实施方式中的扫地机上设置的传感器3的数量至少有2个，分别位于行进线的两侧，具体的说，2个传感器分别为第一传感器和第二传感器，第一传感器在行进线左侧，第二传感器在行进线右侧。驱动装置2驱动机身1转向时，驱动装置2驱动机身1转向未检测到障碍物的方向。

本实施方式中的控制方法流程图如图6所示，具体如下：

步骤601，在机身移动时，2个传感器分别检测。

步骤602，判断传感器是否检测到障碍物；若是，则继续执行步骤603；若否，则返回执行步骤601。

步骤603，判断哪个传感器检测到障碍物；若是第一传感器检测到，则执行步骤604；若是第二传感器检测到，则执行步骤605。

步骤604，驱动装置驱动机身转向右侧。

具体的说，由于第一传感器在左侧，检测区域也为左侧，所以当第一传感器检测到障碍物时，驱动机身转向没有障碍物的右侧。

步骤605，驱动装置驱动机身转向左侧。

同样的，由于第二传感器在右侧，检测区域也为右侧，所以当第二传感器检测到障碍物时，驱动机身转向没有障碍物的左侧。

也就是说，步骤602至步骤605实现了驱动装置驱动机身转向各传感器未检测到障碍物的方向，在实际应用中，还可以进一步限定，在2个传感器均检测到障碍物时，机身可以先旋转一定角度，检测后，如果仍有障碍物，则进行二次转向。

步骤606，在机身移动第一预设距离后，驱动机身回转。

具体的说，机身在转向之前的行进线为第一行进线，转向之后的行进线为第二行进线，第一行进线和第二行进线的夹角为第一转向角。本步骤的意思是，在机身沿第二行进线移动第一预设距离后，驱动机身回转，回转的角度为第一转向角。

本实施方式的技术效果在于，在行进方向两侧分别设置传感器3，可以尽可能大范围地获知扫地机行进路径上的障碍物，进一步准确获知障碍物的位置，尽可能避免机身1与障碍物的碰撞。另外，进一步限定在遇到障碍物转向之后，还存在回转机制，由于回转后，可使扫地机延原方向行进，利于扫地机的路径规划。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自移动扫地机，其特征在于，包括：机身、传感器和驱动装置；

所述传感器设置于所述机身朝向移动方向的侧壁上，用于在所述机身移动时，检测是否存在障碍物；

所述驱动装置和所述机身连接，用于在所述传感器检测到存在障碍物时，驱动所述机身转向。

2.根据权利要求1所述的自移动扫地机，其特征在于，从所述机身中心起始至所述传感器的射线和行进线的夹角小于第一预设值，所述行进线为从所述机身中心起始沿所述机身移动方向的射线。

3.根据权利要求2所述的自移动扫地机，其特征在于，所述传感器的数量至少有2个，分别位于所述行进线的两侧；

所述驱动装置，用于在所述传感器检测到存在障碍物时，驱动所述机身转向未检测到障碍物的方向。

4.根据权利要求2所述的自移动扫地机，其特征在于，所述机身在转向之前的行进线为第一行进线，转向之后的行进线为第二行进线，所述第一行进线和所述第二行进线的夹角为第一转向角；

所述驱动装置，还用于在所述机身沿所述第二行进线移动第一预设距离后，驱动所述机身回转，回转的角度为所述第一转向角。

5.根据权利要求4所述的自移动扫地机，其特征在于，所述驱动装置，还用于在驱动所述机身沿所述第二行进线移动时，以降低第二预设值后的移动速度移动，其中，所述第二预设值小于所述机身沿所述第一行进线移动时的速度值。

6.根据权利要求4所述的自移动扫地机，其特征在于，所述第一转向角小于90度。

7.根据权利要求6所述的自移动扫地机，其特征在于，所述第一转向角随机确定。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的自移动扫地机，其特征在于，所述传感器为红外传感器。

9.一种自移动扫地机的控制方法，其特征在于，应用于一种自移动扫地机，所述自移动扫地机包括：机身、传感器和驱动装置；所述传感器设置于所述机身朝向移动方向的侧壁上，所述驱动装置和所述机身连接；

所述控制方法包括：

在所述机身移动时，所述传感器检测是否存在障碍物；

若所述传感器检测到障碍物，则所述驱动装置驱动所述机身转向。

10.根据权利要求9所述的自移动扫地机的控制方法，其特征在于，所述传感器的数量至少有2个，分别位于行进线的两侧；所述行进线为从所述机身中心起始沿所述机身移动方向的射线；

所述驱动装置驱动所述机身转向，具体包括：

所述驱动装置驱动所述机身转向各传感器未检测到障碍物的方向；

所述机身在转向之前的行进线为第一行进线，转向之后的行进线为第二行进线，所述第一行进线和所述第二行进线的夹角为第一转向角；在所述机身沿所述第二行进线移动第一预设距离后，驱动所述机身回转，回转的角度为所述第一转向角。