CN107661070A - 一种具有灰尘检测功能的清洁机器人及清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种具有灰尘检测功能的清洁机器人，包括：主机、主控芯片以及吸尘装置，吸尘装置包括吸尘管道，吸尘管道具有吸尘口以及绝缘的管壁，吸尘管道上还设置有电荷传感器，电荷传感器用以检测进入吸尘管道的气流中的灰尘的电荷量并产生相应的电信号，主控芯片接收电信号并根据电荷量进行灰尘检测。本发明所揭示的具有灰尘检测功能的清洁机器人，能够改善清洁效果，提高清洁效率。本发明还揭示了一种适用于所述清洁机器人的清洁方法。

Description

一种具有灰尘检测功能的清洁机器人及清洁方法

技术领域

本发明涉及一种清洁机器人，更具体地说，涉及一种具有灰尘检测功能的清洁机器人。本发明还涉及一种适用于所述清洁机器人的清洁方法。

背景技术

在家电领域，产品品目繁多，技术更新迭代迅速。目前市面上，清洁机器人，例如玻璃清洁机器人、扫地机器人等，作为新兴家电产品的代表，逐渐的获得了越来越多的用户以及商家的认可，备受市场追捧。相应的，各清洁机器人生产厂商为了迎合消费者的需求，开发出各类功能多样的机型和产品，以提升清洁机器人的性能。

然而，现有的清洁机器人在一些关键功能上仍存在缺陷，比如对待清洁区域表面的灰尘检测功能。灰尘检测技术直接关乎清洁机器人的用户体验，但该项技术是具有技术门槛的，一些技术实力薄弱的厂商所生产的清洁机器人产品，通常不具有该项功能，其清洁机器人不能自主地判断待清洁区域的表面的干净程度，无法对灰尘较多的区域执行重点清扫，从而不得不采用随机清扫或全局清扫模式，导致清洁机器人在待清洁区域内平均做功，对一些干净的区域清扫多次，而对真正脏乱的区域清扫次数过少，进而直接影响清洁机器人的清洁效果。一些具有技术积累的厂商，为了改善用户体验，采用光电传感器来实现灰尘检测功能。具体地，其清洁机器人利用发射器对待清洁区域表面发射光信号，并根据反射光信号的强弱来判断待清洁区域表面的灰尘多少，从而确定待清洁区域表面的干净程度。然而，这一技术存在缺陷，光电传感器易被灰尘覆盖从而影响信号的强弱，造成对待清洁区域表面干净程度的误判，从而无法实现重点清扫功能。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中存在的技术问题，提供一种具有灰尘检测功能的清洁机器人，该清洁机器人设置有电荷传感器，能够通过检测吸尘过程中灰尘的电荷量判断出待清洁区域的表面灰尘的多少，从而有效地进行重点清扫。本发明还揭示了一种清洁方法，能够对待清洁区域进行重点清扫。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有灰尘检测功能的清洁机器人，包括：主机、主控芯片以及吸尘装置，吸尘装置包括吸尘管道，吸尘管道具有吸尘口以及绝缘的管壁，吸尘管道上还设置有电荷传感器，电荷传感器用以检测进入吸尘管道的气流中的灰尘的电荷量并产生相应的电信号，主控芯片接收电信号并根据电荷量进行灰尘检测。

进一步地，主控芯片在电荷量超过预设阈值时启动重点清洁模式。

进一步地，主控芯片在电荷量低于预设阈值时启动快速清洁模式。

进一步地，电荷传感器与放大器相连接，放大器放大电信号并将电信号传输至主控芯片。

进一步地，清洁机器人还设置有施加电场装置，施加电场装置用以使进入吸尘管道的气流中的灰尘在经过电荷传感器之前带电。

进一步地，施加电场装置为平行于吸尘口设置的电网。

进一步地，施加电场装置为彼此相对设置的电极片。

进一步地，放大器包括电荷放大器和电压放大器，电荷传感器与放大器相连接包括：电荷传感器与电荷放大器相连接，并通过电荷放大器与电压放大器相连接。

进一步地，电荷传感器：为刺入管壁并延伸至吸尘管道内的针状传感器；或者为紧贴管壁内侧设置的、并与吸尘管道的形状相适应的环状传感器；或者为以上两者之结合。

本发明还揭示了一种适用于清洁机器人的清洁方法。

一种适用于清洁机器人的清洁方法，包括：

检测进入吸尘管道的气流中的灰尘的电荷量；

根据电荷量进行灰尘检测；

根据灰尘检测结果确定清洁模式。

本发明技术方案的有益效果如下：

本发明所公开的具有灰尘检测功能的清洁机器人，能够自主地判断待清洁区域的表面的干净程度，对干净的区域进行快捷清扫，对脏乱的区域进行重点清扫，从而为用户提供更加智能的清洁服务。本发明同时还公开了一种清洁方法。

附图说明

图1是本发明所述具有灰尘检测功能的清洁机器人的原理图；

图2是本发明所述具有灰尘检测功能的清洁机器人的示意图；

图3是本发明所述具有灰尘检测功能的清洁机器人的吸尘管道的示意图；

图4是本发明所述具有灰尘检测功能的清洁机器人的吸尘管道的又一示意图；

图5是本发明所述清洁方法的步骤框图。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施例对本发明所提供的技术方案做一详细的描述：

如图1所示的，是本发明所述具有灰尘检测功能的清洁机器人的原理图。本发明所述的清洁机器人，设置有吸尘管道，使用该清洁机器人对地面或玻璃面等进行清时，待清洁区域的灰尘受吸力作用进入吸尘管道，由于灰尘自身带有的电荷，或者通过外界施加的电场使灰尘带电，灰尘在经过电荷传感器时电荷会发生转移，灰尘所带的电荷由灰尘转移至电荷传感器，从而使电荷传感器检测到相应的电荷量并产生电信号，通过电荷放大器、电压放大器等器件对电信号进行处理，最终将电信号传输至主控芯片，由主控芯片进一步进行处理，并根据电荷量的大小进行灰尘检测。其中，电荷传感器检测到的电荷量的大小与待清洁区域的灰尘的多少成正相关，待清洁区域的灰尘越多，则进入吸尘管道的灰尘也越多，灰尘带电的情况下，相应地电荷传感器检测到的电荷量也越大。由此，该清洁机器人可以实现灰尘检测功能，并根据灰尘检测结果对脏乱的区域进行重点清洁，对相对干净的区域进行快速清洁，从而提高清洁效率。

如图2-图4所示，是本发明所述具有灰尘检测功能的清洁机器人的具体实施例的示意图。该清洁机器人包括：主机201、主控芯片202以及吸尘装置203，吸尘装置203包括吸尘管道300，吸尘管道300具有吸尘口以及绝缘的管壁302，吸尘管道300上还设置有电荷传感器，电荷传感器用以检测进入吸尘管道300的气流中的灰尘305的电荷量并产生相应的电信号，主控芯片202接收电信号并根据电荷量进行灰尘检测。较佳地，所述电荷传感器设置在吸尘口的后方。如图3、图4所示的，在其中一实施例中，电荷传感器包括：刺入管壁302并延伸至吸尘管道300内的针状传感器304；以及紧贴管壁302内侧设置的、并与吸尘管道300的形状相适应的环状传感器303；针状传感器304能够接触并相对灵敏地检测到在吸尘管道300中央位置处流动的灰尘305的电荷量，而环状传感器305能够接触并相对灵敏地检测到贴近管壁302流动的灰尘305的电荷量，两种传感器相结合使用，能够使传感器对电荷量的检测更加灵敏、准确。环状传感器303和针状传感器304均具有较大的接触面积，更易于与灰尘305发生碰撞接触产生电荷转移效应，且这两种形状的传感器对吸尘管道300中的气流运动状态产生的干扰也较小。在其他实施例中，也可单独选用针状传感器304或者环状传感器305，实现对灰尘305的电荷量的检测。

结合图2，该具体实施例中的清洁机器人，其主控芯片202设置在清洁机器人的主机201内部。所述的清洁机器人还包括作为行走机构的驱动轮204和从动轮205，主机201上还设置有作为清洁机构的边刷206及中扫207，上述行走机构和清洁机构用以实现该清洁机器人的行走功能和清洁功能。

本发明所述的清洁机器人具有灰尘检测功能，能够通过检测到的电荷量的大小智能地判别待清洁区域的干净程度，并根据灰尘检测的结果执行相适应的清洁模式。在一个实施例中，主控芯片202在电荷量超过预设阈值时启动重点清洁模式。由于所述电荷量与待清洁区域的灰尘305的数量成正相关，因此所述电荷量超过预设阈值时，则说明当前的待清洁区域所附着的灰尘305也较多，该区域比较脏乱，因而需要进行重点清洁。在重点清洁模式下，清洁机器人将在相应区域多次往复运动，并增强吸力、加大清洁机构的清洁力度，以最终将相应区域清洁干净。相反地，在另一实施例中，主控芯片202在电荷量低于预设阈值时启动快速清洁模式，由于电荷量低于预设阈值，则说明当前的待清洁区域所附着的灰尘305也较少，该区域相对整洁，因而无须重点清洁，只需执行常规的、快捷的清洁模式即能维持该区域的干净程度，从而减少清洁机器人在该区域内的工作时间，提高清洁效率。在快速清洁模式下，清洁机器人通常只经过并清洁相应区域一次，之后便快速运行至下一区域进行清洁，相应的吸尘装置以及清洁机构也仅需执行一些常规的清洁动作即可完成清洁任务，该模式下能够节省清洁机器人的工作时间，提高清洁效率。

本发明所述的清洁机器人，在其中一实施例中，电荷传感器与放大器相连接，放大器放大电信号并将电信号传输至主控芯片202。电荷传感器与放大器相连接的原因在于，清洁机器人的吸尘管道300内的灰尘305所带的电荷可能较少，因而电荷传感器所能够产生的电信号也有可能偏弱，不足以传输至主控芯片202进行处理分析，因而需要引入放大器对电信号进行放大处理。在其中一实施例中，所述放大器包括电荷放大器和电压放大器；所述电荷传感器与放大器相连接包括：所述电荷传感器与电荷放大器相连接，并通过所述电荷放大器与电压放大器相连接。所述电信号包括电荷量信号和电压信号，所述电荷放大器放大所述电荷量信号并将放大后的电荷量信号传输至电压放大器，电压放大器将电荷量信号转化为方便主控芯片202进行处理分析的电压信号，并对所述电压信号进行进一步的放大。所述电信号在经过上述两级放大后，能够被主控芯片202所接收和处理，从而实现灰尘检测。上述放大器涉及的是有关模拟电路下的电信号处理过程，如果所述电荷传感器的灵敏度足够高，产生的电信号足以传输至主控芯片202进行处理分析，或者采用的是数字电路构成的电荷传感器，则可以省去放大器的使用。

本发明所述的清洁机器人，为了实现灰尘检测功能，有必要使灰尘305带电。一般情况下，灰尘305由于静电作用，自身就可能带有电荷，因此无需再另加施加电场装置。但为了使电荷传感器能够更灵敏地检测到灰尘305所带的电荷量，所述清洁机器人上可以额外设置施加电场装置，用以使进入吸尘管道300的气流中的灰尘305在经过电荷传感器之前带电。在其中一实施例中，如图3所示，该施加电场装置为平行于吸尘口设置的电网301；在其他实施例中，所示施加电场装置为彼此相对的电极片。

如图5所示，揭示了一种适用于前述清洁机器人的清洁方法，该清洁方法包括：

S501：检测进入吸尘管道的气流中的灰尘的电荷量；

S502：根据电荷量进行灰尘检测；

S503：根据灰尘检测结果确定清洁模式。

其中，灰尘检测结果与电荷量以及预设阈值有关。当电荷量超过预设阈值时，清洁机器人启动重点清洁模式；当电荷量低于预设阈值时，清洁机器人启动快速清洁模式。

该清洁方法能够对脏乱的区域重点清洁，对较为干净的区域只做常规清洁，有助于改善清洁效果，提高清洁效率。

上述具体实施方式只是用于说明本发明的设计方法，并不能用来限定本发明的保护范围。对于在本发明技术方案的思想指导下的变形和转换，都应该归于本发明保护范围以内。

Claims (10)

1.一种具有灰尘检测功能的清洁机器人，其特征在于，包括：主机、主控芯片以及吸尘装置，所述吸尘装置包括吸尘管道，所述吸尘管道具有吸尘口以及绝缘的管壁，所述吸尘管道上还设置有电荷传感器，所述电荷传感器用以检测进入所述吸尘管道的气流中的灰尘的电荷量并产生相应的电信号，所述主控芯片接收所述电信号并根据所述电荷量进行灰尘检测。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述主控芯片在所述电荷量超过预设阈值时启动重点清洁模式。

3.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述主控芯片在所述电荷量低于预设阈值时启动快速清洁模式。

4.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述电荷传感器与放大器相连接，所述放大器放大所述电信号并将所述电信号传输至所述主控芯片。

5.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人还设置有施加电场装置，所述施加电场装置用以使进入所述吸尘管道的气流中的灰尘在经过所述电荷传感器之前带电。

6.根据权利要求5所述的清洁机器人，其特征在于，所述施加电场装置为平行于所述吸尘口设置的电网。

7.根据权利要求5所述的清洁机器人，其特征在于，所述施加电场装置为彼此相对设置的电极片。

8.根据权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述放大器包括电荷放大器和电压放大器，所述电荷传感器与放大器相连接包括：所述电荷传感器与电荷放大器相连接，并通过所述电荷放大器与电压放大器相连接。

9.根据权利要求1-8所述的清洁机器人，其特征在于，所述电荷传感器：为刺入所述管壁并延伸至所述吸尘管道内的针状传感器；或者为紧贴所述管壁内侧设置的、并与所述吸尘管道的形状相适应的环状传感器；或者为以上两者之结合。

10.一种适用于权利要求1-9所述清洁机器人的清洁方法，其特征在于，包括：检测进入所述吸尘管道的气流中的灰尘的电荷量；

根据所述电荷量进行灰尘检测；

根据所述灰尘检测结果确定清洁模式。