CN107822565A - 能够实现狭缝清理的智能家居扫地机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，包括壳体，其底面设置有万向轮；壳体顶面上设置有雷达传感器；壳体的底面在尾端的一侧设置有放置拖地机构的凹槽；清扫机构，其包括边刷、主刷、吸尘装置和尘盒；智能控制系统，其包括控制器和与所述控制器分别连接的电机、地图生成模块、和分析模块，通过地图生成模块生成清扫地图，分析模块确保清扫区域全覆盖，无漏扫；辅助清扫系统，其包括伸缩杆、激光测距传感器和吸头；充电电池。其实现了扫地机上拖布的灵活取用，且通过智能系统的控制，使得清扫空间覆盖全面，有效避免了漏扫，提高了清扫效果。同时能够实现对扫地机不能进入的狭缝区域的清理，使得对家居的清洁更加方便且彻底。

Description

能够实现狭缝清理的智能家居扫地机

技术领域

本发明涉及家居清洁设备技术领域，特别涉及一种能够实现狭缝清理的智能家居扫地机。

背景技术

扫地机器人又叫懒人扫地机，是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器。因为它能对房间大小、家俱摆放、地面清洁度等因素进行检测，并依靠内置的程序，制定合理的清洁路线，具备一定的智能，所以被人称之为机器人。扫地机器人一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。目前，市面上的大部分扫地机器人多是采用随机路线或者弓字形路线进行清扫路径的规划，随机路线清扫效率较低，容易造成漏扫或者反复清扫同一区域，造成清洁效果不佳，且效率低下；而弓字形路线虽然清扫效率较之随机路线提高了不少，但是地图的规划往往比较死板，一般是在首次清扫时生成地图，并规划路线，此后则一直按照这一路线进行清扫，这一设置的弊端在于，如果在第一次清扫时有活动物体对扫地机进行了阻碍，则在后续再次清扫时，扫地机往往把这一区域标记为障碍物，则会出现持续漏扫这一区域的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，实现了扫地机上拖布的灵活取用，且通过智能系统的控制，使得清扫空间覆盖全面，有效避免了漏扫，提高了清扫效果。

本发明还有一个目的是提供一种能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，能够实现对扫地机不能进入的狭缝区域的清理，使得对家居的清洁更加方便且彻底。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，包括：

壳体，其设为圆柱体，所述壳体的底面设置有将所述壳体撑离地面，并带动所述壳体运动的万向轮；所述壳体的一端设置为前端，与所述前端相对的一端设置为尾端，在所述壳体的顶面且位于所述前端的一侧设置有一雷达传感器；所述壳体的底面在靠近所述尾端的一侧设置有凹槽，所述凹槽内设置有触碰开关；

清扫机构，其包括边刷、主刷、吸尘装置和尘盒；所述边刷设置为2个，2个所述边刷对称设置于所述壳体底部在靠近所述前端的两侧；所述主刷设置于所述壳体的底面上的前端和尾端连接的轴线上，并靠近所述前端一侧，所述吸尘装置设置为2个，并分别设置于所述主刷的前后两侧；所述尘盒连接于所述吸尘装置，所述尘盒设置于所述主刷后侧，并嵌入所述壳体内；

拖地机构，其卡接在所述凹槽内，所述拖地机构包括拖布、拖布架和水箱，所述拖布设置于所述拖布架的第一端，所述拖布架的第二端与所述凹槽活动连接，所述水箱设置于所述凹槽的上方，并与所述拖布架液体相通，所述水箱的开闭受控于所述触碰开关；

智能控制系统，其包括控制器和与所述控制器分别连接的电机、地图生成模块和分析模块；所述控制器连接于所述雷达传感器，并根据由所述雷达传感器发出的信号，向所述电机发出指令，以使所述电机根据所述控制器的指令分别驱动所述万向轮、雷达传感器、边刷、主刷和吸尘装置的动作；所述地图生成模块记录所述万向轮的运行轨迹并生成地图，而后将所述地图发送至所述分析模块，所述分析模块对所述地图进行分析，以找出地图范围内未标记且所述万向轮的运动轨迹未到达的区域，而后将所述区域的信息发送至所述控制器，所述控制器控制万向轮运动至所述区域，并通过所述雷达传感器的返回信号控制所述万向轮的动作；

辅助清扫系统，其包括伸缩杆、激光测距传感器和吸头；所述伸缩杆受控于所述控制器，并以可伸缩的方式设置于所述壳体的底部，且所述伸缩杆的第一端连接于所述吸尘装置，第二端由所述壳体的前端向外延伸并在伸长时凸出于所述壳体的外缘；所述吸头活动连接于所述伸缩杆的第二端；所述激光测距传感器设置于所述吸头的下方，并与所述吸头的表面平齐，所述激光测距传感器与所述控制器连接，所述控制器在判断所述激光测距传感器测得的距障碍物的距离大于所述雷达传感器测得的距障碍物的距离时，控制所述伸缩杆向前延伸；

充电电池，其设置于所述壳体内部，并为所述电机提供动力。

优选的是，所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机中，所述拖布架为中空的箱体，所述拖布架的侧板与所述拖布架的底板活动连接，且所述拖布架内置有多根弹簧，以使所述拖布架的底板和顶板间的距离根据所述拖布架的底板承受的压力而可调。

优选的是，所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机中，所述主刷的旋转方向与所述壳体的运动方向相同；所述主刷的中部1/3的刷毛量少于主刷两端的刷毛，所述主刷左右两端1/3的刷毛分别向所述主刷的中部方向倾斜。

优选的是，所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机中，所述分析模块根据直角坐标系分析地图范围内未标记且所述万向轮的运动轨迹未到达的区域。

优选的是，所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机中，所述吸头包括吸头本体和滚珠，所述吸头本体的第一端的开口与所述伸缩杆的第二端的外径相配合，所述吸头本体的第二端设置为椭圆形开口，所述滚珠以可在所述吸头本体内转动的方式嵌入所述第二端的中部，且所述滚珠的边缘略凸出于所述第二端的表面。

优选的是，所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机中，还包括：

警报装置，其设置于所述壳体内部，所述警报装置受控于所述控制器，并在所述控制器检测到所述壳体受困时触发所述警报装置发出警报。

优选的是，所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机中，所述控制器判断所述壳体受困的具体判别方法为：

所述控制器接收到所述雷达传感器发送的信号为前方距离障碍物仍有距离，而所述万向轮停止。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过对常规的扫地机器人进行改良，使得其不仅能够对地面进行清扫，还能在底面安装拖地机构后，利用拖布对地面进行擦拭，实现对家居清洁的扫拖一体化的同时，还能灵活选择清扫方式，使得家居清洁更智能，更方便，更洁净。

雷达传感器能够通过发射与接收相应频率的微波来感应物体的存在，运动速度，静止距离，物体所处角度等，因而本发明通过在扫地机壳体的顶面的前端装设雷达传感器，能够方便的使得扫地机对前方的障碍物的形状、大小等作出判断，以及确定距离障碍物的距离，然后控制器可根据所处环境作出相应的清扫指令，例如：围绕、折返、螺旋、贴边、转身等等。通过雷达传感器的设置，使得扫地机不仅能对前方的可见的障碍物进行躲避，同时对于透明的如玻璃门等障碍物也能得到准确的判断，进而使得扫地机对后续清扫方式作出更加适宜所处环境的清扫，使得所述扫地机的清扫效率显著提高，且加强了清洁的效果。

通过在一体机内设置智能控制系统，通过控制器与各个模块间的配合使用，尤其是其中的分析模块，通过分析模块对地图生成模块生成的地图的分析，使得扫地机万向轮的轨迹遍布整个清扫区域，且不留盲点，实现了家居扫地机的全方位无死角式清扫，使得家居清洁更加方便，且彻底。

通过辅助清扫系统的设置，由控制器根据激光测距传感器和雷达传感器得到的前方距离障碍物的距离信息控制伸缩杆的伸缩，实现对扫地机进入不到的狭缝区域的清扫，进而使得家庭内常见的柜底以及床底的缝隙处都能得到清扫，使得用户使用更加方便，省心。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机的仰视结构示意图；

图2为本发明所述的拖地机构的机构示意图；

图3为本发明所述的吸头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1和图2所示，本发明提供一种能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，包括：壳体1，其设为圆柱体，所述壳体1的底面设置有将所述壳体1撑离地面，并带动所述壳体1运动的万向轮2；所述壳体1的一端设置为前端，与所述前端相对的一端设置为尾端，在所述壳体1的顶面且位于所述前端的一侧设置有一雷达传感器；所述壳体1的底面在靠近所述尾端的一侧设置有凹槽3，所述凹槽3内设置有触碰开关。

清扫机构，其包括边刷4、主刷5、吸尘装置6和尘盒7；所述边刷4设置为2个，2个所述边刷4对称设置于所述壳体1底部在靠近所述前端的两侧；所述主刷5设置于所述壳体1的底面上的前端和尾端连接的轴线上，并靠近所述前端一侧，所述吸尘装置6设置为2个，并分别设置于所述主刷5的前后两侧；所述尘盒7连接于所述吸尘装置6，所述尘盒7设置于所述主刷5后侧，并嵌入所述壳体1内。

拖地机构，其卡接在所述凹槽3内，所述拖地机构包括拖布8、拖布架9和水箱10，所述拖布8设置于所述拖布架9的第一端，所述拖布架9的第二端与所述凹槽3活动连接，所述水箱10设置于所述凹槽3的上方，并与所述拖布架9液体相通，所述水箱10的开闭受控于所述触碰开关。

智能控制系统，其包括控制器和与所述控制器分别连接的电机、地图生成模块和分析模块；所述控制器连接于所述雷达传感器，并根据由所述雷达传感器发出的信号，向所述电机发出指令，以使所述电机根据所述控制器的指令分别驱动所述万向轮2、雷达传感器、边刷4、主刷5和吸尘装置6的动作；所述地图生成模块记录所述万向轮2的运行轨迹并生成地图，而后将所述地图发送至所述分析模块，所述分析模块对所述地图进行分析，以找出地图范围内未标记且所述万向轮2的运动轨迹未到达的区域，而后将所述区域的信息发送至所述控制器，所述控制器控制万向轮2运动至所述区域，并通过所述雷达传感器的返回信号控制所述万向轮2的动作。

辅助清扫系统，其包括伸缩杆11、激光测距传感器12和吸头13；所述伸缩杆11受控于所述控制器，并以可伸缩的方式设置于所述壳体1的底部，且所述伸缩杆11的第一端连接于所述吸尘装置6，第二端由所述壳体1的前端向外延伸并在伸长时凸出于所述壳体1的外缘；所述吸头13活动连接于所述伸缩杆11的第二端；所述激光测距传感器12设置于所述吸头13的下方，并与所述吸头13的表面平齐，所述激光测距传感器12与所述控制器连接，所述控制器在判断所述激光测距传感器12测得的距障碍物的距离大于所述雷达传感器测得的距障碍物的距离时，控制所述伸缩杆11向前延伸。

充电电池，其设置于所述壳体1内部，并为所述电机提供动力。

在上述方案中，所述的能实现狭缝清理的智能家居扫地机在使用时的具体方法为：接通电源，控制器控制万向轮在地面上进行清扫，在清扫过程中，地图生成模块根据万向轮的行走路线，以及雷达传感器返回给控制器的信号，生成带有障碍物信息的地图，在整个空间清扫完毕后，分析模块对生成的地图进行分析，找到未标记障碍物信息且万向轮未到达的区域，控制器控制万向轮到达相应区域，通过雷达传感器判断所述区域是否有障碍物还是空白区域，并根据判断结果进行相应的清洁。另外，在清扫的过程中，用户还可根据需要将拖布机构装设在壳体底部的凹槽内，而后实现对地面的扫拖一体化进行。同时，凹槽内设置的触碰开关在拖布机构装设时会因挤压闭合，从而实现水箱持续向拖布输入清洁液或者水的目的，即实现了持续的湿拖的目的，使得清洁效果更加显著。在扫地机的清扫过程中，边刷的持续转动将前方的灰尘垃圾等向装置的中部清扫，一体机中部的主刷前的吸尘装置对灰尘和垃圾进行一次吸附，并将其吸入尘盒内，而后主刷继续清扫，使得剩余的灰尘或者垃圾在主刷的推动下被主刷后部的吸尘装置吸入尘盒，通过主刷前后的两次吸尘，使得地面的清扫更加干净和彻底，同时主刷前的吸尘装置可先将一部分毛发吸入尘盒内，进而有效避免了主刷和边刷被毛发缠绕，同时也减少了细微灰尘的上扬，使得扫地机清洁更加方便，使用寿命更长，清洁效果更好。通过在壳体的底部设置伸缩杆和激光测距传感器，实现了在扫地机无法进入的狭缝区域，也可通过与吸尘装置连接的伸缩杆进行清洁，达到了对家居环境的全方位清洁，彻底解放了用户的双手。

一个优选方案中，所述拖布架9为中空的箱体，所述拖布架9的侧板14与所述拖布架9的底板15活动连接，且所述拖布架9内置有多根弹簧16，以使所述拖布架9的底板15和顶板17间的距离根据所述拖布架9的底板15承受的压力而可调。

在上述方案中，通过在拖布架的中部设置弹簧，使得拖布架底板对拖布的按压具有一定的弹性，以保证路面高度不同时，路面擦拭的效果。

一个优选方案中，所述主刷5的旋转方向与所述壳体1的运动方向相同；所述主刷5的中部1/3的刷毛量少于主刷两端的刷毛，所述主刷5左右两端1/3的刷毛分别向所述主刷5的中部方向倾斜。

在上述方案中，通过设置主刷的中部刷毛量较少，同时两端的刷毛向中部倾斜，使得在清扫过程中形成V形通路，灰尘和垃圾较易向通路的尖端运动，即更加便于吸尘装置将灰尘和垃圾吸入尘盒，且中部较少的刷毛不会影响吸尘装置的吸力，且减少毛发缠绕。

一个优选方案中，所述分析模块根据直角坐标系分析地图范围内未标记且所述万向轮2的运动轨迹未到达的区域。

在上述方案中，扫地机打扫的地面或者桌面等均为一平面，通过生成的地图，分析模块可在地图上以直角坐标系，即在X轴和Y轴方向上进行遍历，进而找到地图上未标识且万向轮未运动到的区域，方法简单便于实现，且结果准确。

如图3所示，一个优选方案中，所述吸头13包括吸头本体18和滚珠19，所述吸头本体18的第一端的开口与所述伸缩杆11的第二端的外径相配合，所述吸头本体18的第二端设置为椭圆形开口，所述滚珠19以可在所述吸头本体18内转动的方式嵌入所述第二端的中部，且所述滚珠19的边缘略凸出于所述第二端的表面。

在上述方案中，通过将吸头本体的第二端设置为椭圆形开口，使得对狭缝区域的灰尘能够更好的清理，同时通过在吸头本体内嵌入滚珠，使得滚珠在接触障碍物表面时能够在障碍物表面进行滚动，从而有效的避免吸头本体对墙壁或者柜面等处的划伤，使得所述智能家居扫地机更加人性化，更加方便用户使用。

一个优选方案中，还包括：警报装置，其设置于所述壳体1内部，所述警报装置受控于所述控制器，并在所述控制器检测到所述壳体1受困时触发所述警报装置发出警报。

在上述方案中，通过在壳体内设置与控制器连接的警报器，能够使得所述扫地机在被困无法移动时发出警报，使得用户能够及时发现并处理，避免了扫地机的损害，也提高了扫地机的清扫效率。

一个优选方案中，所述控制器判断所述壳体1受困的具体判别方法为：所述控制器接收到所述雷达传感器发送的信号为前方距离障碍物仍有距离，而所述万向轮2停止。

在上述方案中，当雷达传感器检测到所述扫地机的运动方向前方仍有距离时，而万向轮又停止不动，则可判断所述扫地机被困无法动作。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，其中，包括：

壳体，其设为圆柱体，所述壳体的底面设置有将所述壳体撑离地面，并带动所述壳体运动的万向轮；所述壳体的一端设置为前端，与所述前端相对的一端设置为尾端，在所述壳体的顶面且位于所述前端的一侧设置有一雷达传感器；所述壳体的底面在靠近所述尾端的一侧设置有凹槽，所述凹槽内设置有触碰开关；

清扫机构，其包括边刷、主刷、吸尘装置和尘盒；所述边刷设置为2个，2个所述边刷对称设置于所述壳体底部在靠近所述前端的两侧；所述主刷设置于所述壳体的底面上的前端和尾端连接的轴线上，并靠近所述前端一侧，所述吸尘装置设置为2个，并分别设置于所述主刷的前后两侧；所述尘盒连接于所述吸尘装置，所述尘盒设置于所述主刷后侧，并嵌入所述壳体内；

拖地机构，其卡接在所述凹槽内，所述拖地机构包括拖布、拖布架和水箱，所述拖布设置于所述拖布架的第一端，所述拖布架的第二端与所述凹槽活动连接，所述水箱设置于所述凹槽的上方，并与所述拖布架液体相通，所述水箱的开闭受控于所述触碰开关；

智能控制系统，其包括控制器和与所述控制器分别连接的电机、地图生成模块和分析模块；所述控制器连接于所述雷达传感器，并根据由所述雷达传感器发出的信号，向所述电机发出指令，以使所述电机根据所述控制器的指令分别驱动所述万向轮、雷达传感器、边刷、主刷和吸尘装置的动作；所述地图生成模块记录所述万向轮的运行轨迹并生成地图，而后将所述地图发送至所述分析模块，所述分析模块对所述地图进行分析，以找出地图范围内未标记且所述万向轮的运动轨迹未到达的区域，而后将所述区域的信息发送至所述控制器，所述控制器控制万向轮运动至所述区域，并通过所述雷达传感器的返回信号控制所述万向轮的动作；

辅助清扫系统，其包括伸缩杆、激光测距传感器和吸头；所述伸缩杆受控于所述控制器，并以可伸缩的方式设置于所述壳体的底部，且所述伸缩杆的第一端连接于所述吸尘装置，第二端由所述壳体的前端向外延伸并在伸长时凸出于所述壳体的外缘；所述吸头活动连接于所述伸缩杆的第二端；所述激光测距传感器设置于所述吸头的下方，并与所述吸头的表面平齐，所述激光测距传感器与所述控制器连接，所述控制器在判断所述激光测距传感器测得的距障碍物的距离大于所述雷达传感器测得的距障碍物的距离时，控制所述伸缩杆向前延伸；

充电电池，其设置于所述壳体内部，并为所述电机提供动力。

2.如权利要求1所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，其中，所述拖布架为中空的箱体，所述拖布架的侧板与所述拖布架的底板活动连接，且所述拖布架内置有多根弹簧，以使所述拖布架的底板和顶板间的距离根据所述拖布架的底板承受的压力而可调。

3.如权利要求1所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，其中，所述主刷的旋转方向与所述壳体的运动方向相同；所述主刷的中部1/3的刷毛量少于主刷两端的刷毛，所述主刷左右两端1/3的刷毛分别向所述主刷的中部方向倾斜。

4.如权利要求1所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，其中，所述分析模块根据直角坐标系分析地图范围内未标记且所述万向轮的运动轨迹未到达的区域。

5.如权利要求1所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，其中，所述吸头包括吸头本体和滚珠，所述吸头本体的第一端的开口与所述伸缩杆的第二端的外径相配合，所述吸头本体的第二端设置为椭圆形开口，所述滚珠以可在所述吸头本体内转动的方式嵌入所述第二端的中部，且所述滚珠的边缘略凸出于所述第二端的表面。

6.如权利要求1所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，其中，还包括：

警报装置，其设置于所述壳体内部，所述警报装置受控于所述控制器，并在所述控制器检测到所述壳体受困时触发所述警报装置发出警报。

7.如权利要求6所述的能够实现狭缝清理的智能家居扫地机，其中，所述控制器判断所述壳体受困的具体判别方法为：

所述控制器接收到所述雷达传感器发送的信号为前方距离障碍物仍有距离，而所述万向轮停止。