CN108185920B - 一种扫地机的智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扫地机控制系统技术领域，具体为一种扫地机的智能控制系统，包括收纳装置和控制器，收纳装置包括收纳桶和吸风机，收纳桶内部设有第一收纳腔和第二收纳腔，收纳桶底部还铰接滤网，滤网上设有第一电磁铁，滤网用于过滤进入第一收纳腔或第二收纳腔的垃圾，控制器能够通过获取第一收纳腔和第二收纳腔内的垃圾高度，控制器能够控制分别进入第一收纳腔和第二收纳腔中的垃圾的大小，控制器能够根据进入收纳腔的垃圾大小和收纳腔内垃圾高度的变化控制分别进入第一收纳腔和第二收纳腔中的垃圾的大小。本发明提供的一种扫地机的智能控制系统，能够解决现有扫地机器人的收纳次序不合理导致收纳桶收纳的垃圾少，用户清理次数多的问题。

Description

一种扫地机的智能控制系统

技术领域

本发明涉及扫地机控制系统技术领域，具体而言，涉及一种扫地机的智能控制系统。

背景技术

随着社会的发展及人们生活水平的提高，清洁工作成为人们生活中必须面对的一个问题，尤其在居家清扫，需要耗费人们大量的时间，很多家庭和公司都因此耗费大量的人力物力，随着科学技术的发展，各种各样的清理机器开始在逐渐应用在人们的日常生活中，如智能扫地机器人、吸尘器、擦窗机器人等，智能清理机器的出现大大减少了人力物力的消耗，方便了人们的生活。

现有的扫地机器人通常采用刷扫加上真空吸尘方式，地面杂物在刷扫的协助下吸纳进入垃圾收纳筒中，从而完成地面清理的功能，其主要用来清理地面上的纸团、果皮、果壳、纸屑、泥土、灰尘等质量较轻易于吸附的垃圾。扫地机器人的结构通常包括：外壳和底盘，该底盘的底部边沿设有边扫部，且该底盘的底部靠近边扫部的位置处开设有吸尘口。其中，边扫部由连接臂和毛刷构成，毛刷可以对地面上的杂物进行初步清扫，并使杂物靠近吸尘口区域处；同时，吸尘口可以通过电机抽真空的方式以产生吸力将邻近的杂物吸入垃圾收纳筒中，进而完成对地面的清理工作。

扫地机器人的收纳桶存满后就需要人工将垃圾倒出，现有的扫地机器人的收纳桶受整体设计的限制，通常做的比较小，因而合理地、充分地利用收纳桶的空间就显得十分重要，对于同等数量的垃圾，如果颗粒较大的垃圾，如纸团、果皮、果壳等，先进入收纳桶，颗粒较小的垃圾，如灰尘、泥土等后进入收纳桶，由于颗粒较大的垃圾之间存在很多空隙，因而收纳桶中可以继续容纳颗粒较小的垃圾；如果颗粒较小的垃圾先进入收纳桶，颗粒较大的垃圾后进入收纳桶，那么颗粒较大的垃圾之间的空隙就不能得到充分的利用。因此对于同一收纳桶、同等数量的垃圾，很可能会出现使用前一种次序可以收纳的下而使用后一种次序收纳不下的情况。

现有的扫地机器人在收集垃圾时，并不会对垃圾进入收纳桶的顺序进行控制，不能充分的利用垃圾之间的空隙，导致收纳桶收纳的垃圾少，增加了用户清理收纳筒的次数，十分不便。

发明内容

本发明意在提供一种扫地机的智能控制系统，能够解决现有扫地机器人的收纳次序不合理导致收纳桶收纳的垃圾少，用户清理次数多的问题。

为了解决上述技术问题，本专利提供如下技术方案：

一种扫地机的智能控制系统，包括：

收纳装置，所述收纳装置包括收纳桶和吸风机，所述收纳桶内部设有第一收纳腔和第二收纳腔，收纳桶底部设有垃圾管道，第一收纳腔以及第二收纳底部均设有与垃圾管道连通的垃圾口，收纳桶底部还铰接滤网，滤网上设有第一电磁铁，第一收纳腔和第二收纳腔的底部均设有永久磁铁，所述第一电磁铁用于通过吸附或排斥永久磁铁控制滤网过滤进入第一收纳腔或第二收纳腔的垃圾，第一收纳腔和第二收纳腔内均设有用来检测垃圾高度的垃圾高度检测装置，所述第一收纳腔和第二收纳腔的顶部分别通过第一吸风管和第二吸风管与吸风机连通，第一吸风管上设有用于控制第一吸风管通断的第一电磁阀，第二吸风管上设有用于控制第二吸风管通断的第二电磁阀；

控制器，所述垃圾高度检测装置、第一电磁铁、第一电磁阀以及第二电磁阀均与控制器信号连接，所述控制器能够通过垃圾高度检测装置获取第一收纳腔和第二收纳腔内的垃圾高度，所述控制器能够通过控制第一电磁阀、第二电磁阀以及第一电磁铁控制分别进入第一收纳腔和第二收纳腔中的垃圾的大小，所述控制器能够根据进入第一收纳腔和第二收纳腔的垃圾大小和第一收纳腔以及第二收纳腔内垃圾高度的变化控制分别进入第一收纳腔和第二收纳腔中的垃圾的大小。

本发明技术方案的工作原理为：

控制器通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的开启或关闭可以控制清理垃圾过程中，第一收纳腔和第二收纳腔轮流进行工作，通过控制第一电磁铁可以控制滤网的位置，使滤网过滤进入第一收纳腔中的垃圾或进入第二收纳腔的垃圾；

控制器在每次收纳机构吸入垃圾时，控制滤网所在的收纳腔先进行工作，控制另一收纳腔不工作，此时由于滤网的格挡，滤网所在的收纳腔只能颗粒小于滤网网孔的垃圾，颗粒较大的垃圾都被挡在滤网之外，工作一段时间后，控制器控制关闭滤网所在的收纳腔停止工作，同时使另外一个收纳腔工作，颗粒较大的垃圾就会被另一个收纳腔吸附收纳，如果要交换两个收纳腔吸附的垃圾的大小，只要在吸入垃圾时，控制第一电磁铁改变滤网的位置即可，从而可以实现对进入第一收纳腔和第二收纳腔中的垃圾的类型的实时控制；

控制器通过垃圾高度检测装置可以检测第一收纳腔和第二收纳腔内的垃圾高度，根据第一收纳腔以及第二收纳腔内垃圾高度的变化和进入的垃圾大小，即可判断某一收纳腔内收集的颗粒较大的垃圾的总量，当这个总量超过一定的高度后，控制器控制滤网切换位置，同时改变第一收纳腔和第二收纳腔的工作顺序，使原来收集体积较大的垃圾的收纳腔开始收集体积较小的垃圾，较小的垃圾可以充分的较大的垃圾之间的缝隙，在较小的垃圾的压力作用下还可以将较大的垃圾压实，控制器控制两个收纳腔轮流收集体积较大的垃圾和体积较小的垃圾，可以在收纳腔内的较大垃圾到达一定高度后就强制控制其只能吸纳较小的垃圾，避免较大的垃圾堆叠过多后而使体积较小的垃圾不能有效的填充的问题，使较小的垃圾可以充分的填充缝隙，从而可以充分的利用收纳桶的内部空间，减少用户清理的次数。

进一步，还包括振动机构，所述振动机构包括第二电磁铁和设置在收纳桶的铁块，铁块的位置与第二电磁铁对应，收纳桶底部与扫地机器人的底盘之间通过弹簧连接，所述控制器用于控制第二电磁铁周期性导通和关断。

第二电磁铁导通后可以吸附铁块，使收纳桶向第二电磁铁方向偏移，第二电磁铁关闭后，收纳桶在弹簧作用下复位，通过控制第二电磁铁周期性的导通和关断，使收纳桶发生振动，通过收纳桶的振动，可以使体积较小的垃圾更加充分的填充体积较大的垃圾的空隙。

进一步，所述垃圾高度检测装置包括红外传感器，红外传感器沿竖直方向均匀分布在第一收纳腔和第二收纳腔的侧壁上。

通过判断垃圾是否遮挡红外传感器，进而判断垃圾的高度，结构简单，检测准确。

进一步，所述垃圾高度检测装置包括超声波测距传感器，所述超声波测距传感器设置在第一收纳腔和第二收纳腔的顶部。

通过超声波从第一收纳腔和第二收纳腔的顶部向下发射超声波，不仅可以测算高度还可以使收纳腔内的垃圾振动，使垃圾填充更加紧密。

进一步，还包括收纳腔警示灯，所述收纳腔警示灯与控制器信号连接，所述控制器能够在检测到第一收纳腔或第二收纳腔的垃圾的高度超过预设值后控制收纳腔警示灯开启。

通过收纳腔警示灯提醒用户清理收纳桶。

进一步，还包括距离传感器，所述距离传感器沿着扫地机器人的外壳侧壁周向均匀分布，所述距离传感器与控制器信号连接，所述控制器用于根据距离传感器的信号控制扫地机器人行走。

通过距离传感器可以检测扫地机器人与其他物品的位置距离，控制器根据距离传感器的数据来控制行走，可以避免扫地机器人撞到其他物品。

附图说明

图1为本发明一种扫地机的智能控制系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：收纳桶1、垃圾管道2、滤网3、垃圾口4、第一吸风管5、第一电磁阀6、第二吸风管7、第二电磁阀8、出风口9、导管10、第一收纳腔11、第二收纳腔12。

本实施例一种扫地机的智能控制系统包括收纳装置、振动机构和控制器：

如图1所示，收纳装置包括收纳桶1和吸风机，收纳桶1内部设有第一收纳腔11和第二收纳腔12，本实施例中，收纳桶1整体为一个空心圆柱体，其内部有一个固定的隔板，将其内部空间分为第一收纳腔11和第二收纳腔12，第一收纳腔11的底部开有垃圾口4，第一收纳腔11内部在垃圾口4初处还连接有一段导管10，第一收纳腔11的顶部开有出风口9，第二收纳腔12的结构与第一收纳腔11完全相同，吸风机通过第一吸风管5以及第二吸风管7分别与第一收纳腔11的出风口9以及第二收纳腔12的出风口9连通，第一吸风管5上安装有用于控制第一吸风管5通断的第一电磁阀6，第二吸风管7上安装有用于控制第二吸风管7通断的第二电磁阀8；

收纳桶1底部的侧壁向下延伸，形成垃圾管道2，垃圾管道2与扫地机器人的底盘的吸尘口来连通，第一收纳腔11和第二收纳通过底部的垃圾口4与垃圾管道2连通，收纳桶1底部位于第一收纳腔11和第二收纳腔12中间处铰接有一个滤网3，滤网3远离收纳桶1的位置上粘接有第一电磁铁，第一收纳腔11和第二收纳腔12的底部均粘接有永久磁铁，两个永久磁铁的磁极相反，第一电磁铁能够通过改变电流方向吸附两个永久磁铁中的一个，同时排斥另一个，进而使滤网3沿着铰接轴旋转，使滤网3过滤进入第一收纳腔11或第二收纳腔12的垃圾；

第一收纳腔11和第二收纳腔12内均设有用来检测垃圾高度的垃圾高度检测装置，本实施例中，垃圾高度检测装置为一组红外传感器，红外传感器沿竖直方向均匀分布在第一收纳腔11和第二收纳腔12的侧壁上，红外传感器被遮挡的情况可以反映出第一收纳腔11和第二收纳腔12中垃圾的高度；

振动机构包括第二电磁铁和粘接在收纳桶1上的铁块，铁块的位置与第二电磁铁对应，收纳桶1底部与扫地机器人的底盘之间通过弹簧连接。

控制器与红外传感器、第一电磁铁、第二电磁铁、第一电磁阀6以及第二电磁阀8均信号连接；

控制器能够通过判断垃圾是否遮挡红外传感器，获取第一收纳腔11和第二收纳腔12内的垃圾高度；控制器能够通过控制第一电磁阀6和第二电磁阀8控制第一收纳腔11或第二收纳腔12进行垃圾收集工作，控制器能够通过控制第一电磁的电流方向控制滤网3的位置，进而控制滤网3过滤进入第一收纳腔11或第二收纳腔12的垃圾；控制器能够通过控制第一电磁阀6、第二电磁阀8的开启顺序以及第一电磁铁的电流方向，可以控制分别进入第一收纳腔11和第二收纳腔12中的垃圾的大小；控制器能够根据进入第一收纳腔11和第二收纳腔12的垃圾大小和第一收纳腔11以及第二收纳腔12内垃圾高度的变化控制分别进入第一收纳腔11和第二收纳腔12中的垃圾的大小。控制器能够控制第二电磁铁周期性导通和关断，使第二电磁铁周期性的吸附和松开体块。

具体的，控制器在每次收纳机构吸入垃圾时，控制滤网3所在的收纳腔先进行工作，控制另一收纳腔不工作，此时由于滤网3的格挡，滤网3所在的收纳腔只能颗粒小于滤网3网孔的垃圾，颗粒较大的垃圾都被挡在滤网3之外，工作一段时间后，控制器控制关闭滤网3所在的收纳腔停止工作，同时使另外一个收纳腔工作，颗粒较大的垃圾就会被另一个收纳腔吸附收纳，如果要交换两个收纳腔吸附的垃圾的大小，只要在吸入垃圾时，控制第一电磁铁改变滤网3的位置即可，从而可以实现对进入第一收纳腔11和第二收纳腔12中的垃圾的类型的实时控制；

控制器通过垃圾高度检测装置可以检测第一收纳腔11和第二收纳腔12内的垃圾高度，根据第一收纳腔11以及第二收纳腔12内垃圾高度的变化和进入的垃圾大小，即可判断某一收纳腔内收集的颗粒较大的垃圾的总量，当这个总量超过一定的高度后，控制器控制滤网3切换位置，同时改变第一收纳腔11和第二收纳腔12的工作顺序，使原来收集体积较大的垃圾的收纳腔开始收集体积较小的垃圾，原来收集体积较小的垃圾的收纳腔开始收集体积较大的垃圾。

在本发明的另一个实施方式中，高度检测装置为超声波测距传感器，超声波测距传感器设置在第一收纳腔11和第二收纳腔12的顶部，从第一收纳腔11和第二收纳腔12的顶部向下发射超声波，进行测距，控制器根据发出超声波与接收到回声的时间差计算垃圾的高度。

还包括收纳腔警示灯，收纳警示灯包括第一警示灯和第二警示灯，第一警示灯和第二警示灯均与控制器信号连接，控制器能够在检测到第一收纳腔11内垃圾高度超过预设值后控制第一警示灯开启，在检测到第二收纳腔12的垃圾的高度超过预设值后控制第二警示灯开启。

还包括距离传感器，距离传感器沿着扫地机器人的外壳侧壁周向均匀分布，距离传感器与控制器信号连接，控制器用于根据距离传感器的信号控制扫地机器人行走，以避免撞到其他物品，本实施例中距离传感器采用超声波距离传感器。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种扫地机的智能控制系统，包括收纳装置，所述收纳装置包括收纳桶和吸风机，所述收纳桶内部设有第一收纳腔和第二收纳腔，收纳桶底部设有垃圾管道，第一收纳腔以及第二收纳底部均设有与垃圾管道连通的垃圾口，收纳桶底部还铰接滤网，其特征在于：

滤网上设有第一电磁铁，第一收纳腔和第二收纳腔的底部均设有永久磁铁，所述第一电磁铁用于通过吸附或排斥永久磁铁控制滤网过滤进入第一收纳腔或第二收纳腔的垃圾，第一收纳腔和第二收纳腔内均设有用来检测垃圾高度的垃圾高度检测装置，所述第一收纳腔和第二收纳腔的顶部分别通过第一吸风管和第二吸风管与吸风机连通，第一吸风管上设有用于控制第一吸风管通断的第一电磁阀，第二吸风管上设有用于控制第二吸风管通断的第二电磁阀；

还包括控制器，所述垃圾高度检测装置、第一电磁铁、第一电磁阀以及第二电磁阀均与控制器信号连接，所述控制器能够通过垃圾高度检测装置获取第一收纳腔和第二收纳腔内的垃圾高度，所述控制器能够通过控制第一电磁阀、第二电磁阀以及第一电磁铁控制分别进入第一收纳腔和第二收纳腔中的垃圾的大小，所述控制器能够根据进入第一收纳腔和第二收纳腔的垃圾大小和第一收纳腔以及第二收纳腔内垃圾高度的变化控制分别进入第一收纳腔和第二收纳腔中的垃圾的大小。

2.根据权利要求1所述的扫地机的智能控制系统，其特征在于：还包括振动机构，所述振动机构包括第二电磁铁和设置在收纳桶的铁块，铁块的位置与第二电磁铁对应，收纳桶底部与扫地机器人的底盘之间通过弹簧连接，所述控制器用于控制第二电磁铁周期性导通和关断。

3.根据权利要求1所述的扫地机的智能控制系统，其特征在于：所述垃圾高度检测装置包括红外传感器，红外传感器沿竖直方向均匀分布在第一收纳腔和第二收纳腔的侧壁上。

4.根据权利要求1所述的扫地机的智能控制系统，其特征在于：所述垃圾高度检测装置包括超声波测距传感器，所述超声波测距传感器设置在第一收纳腔和第二收纳腔的顶部。

5.根据权利要求1所述的扫地机的智能控制系统，其特征在于：还包括收纳腔警示灯，所述收纳腔警示灯与控制器信号连接，所述控制器能够在检测到第一收纳腔或第二收纳腔的垃圾的高度超过预设值后控制收纳腔警示灯开启。

6.根据权利要求1至5任一项所述的扫地机的智能控制系统，其特征在于：还包括距离传感器，所述距离传感器沿着扫地机器人的外壳侧壁周向均匀分布，所述距离传感器与控制器信号连接，所述控制器用于根据距离传感器的信号控制扫地机器人行走。

Images