CN109758039A - 清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁机器人，包括：机器本体、驱动轮机构、清洁机构、惯性测量单元和控制器，惯性测量单元响应用户施加于机器本体的碰撞生成触发信号或者响应用户施加于机器本体的外力而造成机器本体的倾斜生成触发信号，控制器根据触发信号唤醒清洁机器人，实现唤醒方式的人性化、简易化。

Description

清洁机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种清洁机器人。

背景技术

随着智能科技的发展，扫地机器人、拖地机器人等各种类型的清洁机器人进入人们的日常生活。由于人们对清洁机器人的使用频率越来越频繁，功耗也越来越大，导致待机时长越来越短。为了提高机器人的续航能力，当用户不使用机器人时，机器人中的相关服务会停止或暂停，机器人处于休眠状态，这样就可以有效地保存能量。当用户使用机器人时，将机器人再从休眠状态中唤醒。

目前，市场上出现的清洁机器人大多是通过按钮唤醒、无线遥控唤醒等方式，此类唤醒方式相对比较机械化，操作起来也麻烦。

发明内容

本发明旨在解决通过按钮唤醒、无线遥控唤醒等唤醒方式相对比较机械化，不易操作的问题，提供一种清洁机器人。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下一种技术方案：

一种清洁机器人，包括：

机器本体；

驱动轮机构，连接所述机器本体并被配置为驱动所述清洁机器人在地面上移动；

清洁机构，连接所述机器本体并被配置为对地面上的垃圾进行清理；

惯性测量单元，被配置为响应用户施加于所述机器本体的碰撞生成触发信号；以及

控制器，被配置为根据所述触发信号唤醒所述清洁机器人。

其中，所述惯性测量单元包括加速度计，所述加速度计被配置为：

响应用户施加于所述机器本体的碰撞产生加速度信号；

若加速度信号变化的斜率大于预设加速度斜率阈值，则生成触发信号。

其中，所述惯性测量单元还包括第一寄存器，用户操控移动客户端、遥控器或者所述机器本体上的按键配置所述第一寄存器来调节所述预设加速度斜率阈值的大小。

其中，所述惯性测量单元被配置为响应用户施加于所述机器本体的先后两次碰撞生成触发信号。

其中，所述惯性测量单元还包括第二寄存器，用户操控移动客户端、遥控器或者所述机器本体上的按键配置所述第二寄存器来调节先后两次碰撞之间的时间间隔。

其中，所述机器本体的侧部具有脚踢唤醒区域，所述惯性测量单元被配置为响应用户施加于所述脚踢唤醒区域的碰撞生成触发信号。

本发明实施例提供的一种清洁机器人，包括：机器本体、驱动轮机构、清洁机构、惯性测量单元和控制器，惯性测量单元响应用户施加于机器本体的碰撞生成触发信号，控制器根据触发信号唤醒清洁机器人，实现唤醒方式的人性化、简易化。

为了解决上述技术问题，本发明还采用以下一种技术方案：

一种清洁机器人，包括：

机器本体；

驱动轮机构，连接所述机器本体并被配置为驱动所述清洁机器人在地面上移动；

清洁机构，连接所述机器本体并被配置为对地面上的垃圾进行清理；

惯性测量单元，被配置为响应用户施加于所述机器本体的外力而造成所述机器本体的倾斜生成触发信号；以及

控制器，被配置为根据所述触发信号唤醒所述清洁机器人。

其中，所述惯性测量单元包括陀螺仪，所述陀螺仪被配置为：

响应用户施加于所述机器本体的外力而造成所述机器本体的倾斜产生角速度信号；

若角速度信号变化的斜率大于预设角速度斜率阈值，则生成触发信号。

其中，所述惯性测量单元还包括第三寄存器，用户操控移动客户端、遥控器或者所述机器本体上的按键配置所述第三寄存器来调节所述预设角速度斜率阈值的大小。

其中，所述惯性测量单元被配置为响应用户施加于所述机器本体的外力而造成所述机器本体的先后两次倾斜生成触发信号。

本发明实施例提供的一种清洁机器人，包括：机器本体、驱动轮机构、清洁机构、惯性测量单元和控制器，惯性测量单元响应用户施加于机器本体的外力而造成机器本体的倾斜生成触发信号，控制器根据触发信号唤醒清洁机器人，实现唤醒方式的人性化、简易化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的变形形式。

图1是本发明实施例一种清洁机器人的底部结构示意图；

图2是加速度计响应用户施加的碰撞产生加速度信号曲线示意图；

图3是图2中加速度信号变化的斜率曲线示意图；

图4是生成触发信号的示意图；

图5是本发明实施例中的一种清洁机器人的硬件电路示意框图；

图6是陀螺仪响应用户施加的外力而造成机器本体的倾斜生成角速度信号曲线示意图；

图7是图6中角速度信号变化的斜率曲线示意图；

图8是生成触发信号的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种清洁机器人可以是清洁机器人、陪护机器人、迎宾机器人、远程监控机器人等，如下以清洁机器人为例进行说明。

例一

如图1所示，其为本发明实施例中的一种清洁机器人100的底部结构示意图；清洁机器人100包括：机器本体10、驱动轮机构、清洁机构30、惯性测量单元40和控制器50。

驱动轮机构连接机器本体10，驱动轮机构可以接受控制器40的控制，以便驱动清洁机器人100在地面上移动。在本发明实施例中，驱动轮机构为滚轮式结构，在其他实施例中，驱动轮机构也可以是履带式结构。驱动轮机构包括左驱动轮机构210和右驱动轮机构220，左驱动轮机构210和右驱动轮机构220分别设于机器本体100底部的左右两侧。左驱动轮机构210和右驱动轮机构220 均包含用于驱动各自滚轮的马达。

在本发明实施例中，清洁机器人100还包括万向轮机构60，该万向轮机构 60设于机器本体10底部的前侧；在其他实施例中，例如，万向轮机构60也可以设于机器本体10底部的后侧；又如，当清洁机器人100包括两个万向轮机构 60时，两个万向轮机构60可以分别设于机器本体10底部的前侧和后侧。

清洁机构30能够对地面上的垃圾进行清理，在本发明实施例中，清洁机构 30包括受电机驱动的滚刷，滚刷转动时能够将地面上的垃圾扫入清洁机器人100 的垃圾盒70内。为了提升清理效率，清洁机器人100还可以包括风机组件，用于将地面上的细小颗粒的垃圾吸入垃圾盒70内。在其他实施例中，清洁机构30 可以包括拖地组件，用于对地面进行干拖或湿拖。

惯性测量单元40和控制器50可以设于机器本体10内部的电路板上，惯性测量单元40和控制器50电性连接。

惯性测量单元40被配置为响应用户施加于机器本体10的碰撞生成触发信号。机器本体10上并非所有部位都适合用户施加碰撞，在本实施例中，机器本体10的侧部可以具有脚踢唤醒区域110，该脚踢唤醒区域110可以是标示有脚踢提示信息的硬质区域，可以是具有缓冲功能的区域；本发明不限定脚踢唤醒区域110的形状、结构、大小等。惯性测量单元40响应用户施加于脚踢唤醒区域110的碰撞生成触发信号，例如，在实际应用中，用户脚踢机器本体10产生碰撞，这种人机交互方式更加人性化，给用户一种清洁机器人100更像宠物的感觉。

在本发明实施例中，惯性测量单元40包括加速度计，图2是加速度计响应用户施加的碰撞产生加速度信号曲线示意图，图3是图2中加速度信号变化的斜率曲线示意图，图4是生成触发信号的示意图。

加速度计响应用户施加于机器本体10的碰撞产生加速度信号，若加速度信号变化的斜率大于预设加速度斜率阈值，则生成触发信号。触发信号是图4中所示的中断信号的形式，也可以是高低电平的形式，也可以是脉冲电压的形式；本发明不限制触发信号的具体形式。

惯性测量单元40还可以包括第一寄存器，通过配置第一寄存器来调节预设加速度斜率阈值的大小。在一实施例中，预设加速度斜率阈值的大小可以在出厂设置中已经被固化确定；在另一实施例中，用户还可以操控移动客户端或者机器本体10上的按键配置第一寄存器，以便调节预设加速度斜率阈值的大小。例如，用户操控手机、平板电脑等移动客户端安装的应用软件来配置第一寄存器；又如，用户操控遥控器来配置第一寄存器；又如，用户操控机器本体10上的机械式按键、触感式按键等来配置第一寄存器。

在实际应用中，用户可能会因为一次误碰机器本体10产生加速度信号，例如，用户不经意地脚踢一次机器本体10。为了解决这一问题，惯性测量单元40 可以被配置为响应用户施加于机器本体10的先后两次碰撞生成触发信号，例如，用户先后两次脚踢机器本体10。

惯性测量单元40还可以包括第二寄存器，通过配置第二寄存器来调节先后两次碰撞之间的时间间隔。在一实施例中，先后两次碰撞之间的时间间隔可以在出厂设置中已经被固化确定；在另一实施例中，用户还可以操控移动客户端或者机器本体10上的按键配置第二寄存器，以便调节先后两次碰撞之间的时间间隔。例如，用户操控手机、平板电脑等移动客户端安装的应用软件来配置第二寄存器；又如，用户操控遥控器来配置第二寄存器；又如，用户操控机器本体10上的机械式按键、触感式按键等来配置第二寄存器。

控制器50可以是微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，也可以是CPU、 PLC、DSP、SoC、FPGA等，控制器50能够根据触发信号唤醒清洁机器人100。

本发明实施例提供的一种清洁机器人100，包括：机器本体10、驱动轮机构、清洁机构、惯性测量单元40和控制器50，惯性测量单元40响应用户施加于机器本体10的碰撞生成触发信号，控制器50根据触发信号唤醒清洁机器人 100，实现唤醒方式的人性化、简易化。

例二

图5是本发明实施例中的一种清洁机器人200的硬件电路示意框图。在本发明实施例中，清洁机器人200包括：机器本体10、驱动轮机构、清洁机构30、惯性测量单元80和控制器90。机器本体10、驱动轮机构、清洁机构30的解释说明可以参考上述例一，在此不再赘述。

惯性测量单元80和控制器90可以设于机器本体10内部的电路板上，惯性测量单元80和控制器90电性连接。

惯性测量单元80被配置为响应用户施加于机器本体10的外力而造成机器本体10的倾斜生成触发信号。在实际应用中，用户可以通过把机器本体10的一侧掀起的动作，造成机器本体10的倾斜生成触发信号，例如，用户将脚尖伸入机器本体10底部把机器本体10的一侧掀起，这种人机交互方式更加人性化，给用户一种清洁机器人200更像宠物的感觉。

在本发明实施例中，惯性测量单元80包括陀螺仪，图6是陀螺仪响应用户施加的外力而造成机器本体10的倾斜生成角速度信号曲线示意图，图7是图6 中角速度信号变化的斜率曲线示意图，图8是生成触发信号的示意图。

陀螺仪响应用户施加于机器本体10的外力而造成机器本体10的倾斜产生角速度信号；若角速度信号变化的斜率大于预设角速度斜率阈值，则生成触发信号。触发信号是图8中所示的中断信号的形式，也可以是高低电平的形式，也可以是脉冲电压的形式；本发明不限制触发信号的具体形式。

惯性测量单元80还可以包括第三寄存器，通过配置第三寄存器来调节预设角速度斜率阈值的大小。在一实施例中，预设角速度斜率阈值的大小可以在出厂设置中已经被固化确定；在另一实施例中，用户还可以操控移动客户端或者机器本体10上的按键配置第三寄存器，以便调节预设角速度斜率阈值的大小。例如，用户操控手机、平板电脑等移动客户端安装的应用软件来配置第三寄存器；又如，用户操控遥控器来配置第三寄存器；又如，用户操控机器本体10上的机械式按键、触感式按键等来配置第三寄存器。

在实际应用中，用户可能会因为一次误碰机器本体10产生角速度信号，例如，用户不经意地掀起一次机器本体10。为了解决这一问题，惯性测量单元80 可以被配置为响应用户施加于机器本体10的外力而造成机器本体10的先后两次倾斜生成触发信号，例如，用户先后两次掀起机器本体10。

惯性测量单元80还可以包括第四寄存器，通过配置第四寄存器来调节先后两次倾斜之间的时间间隔。在一实施例中，先后两次倾斜之间的时间间隔可以在出厂设置中已经被固化确定；在另一实施例中，用户还可以操控移动客户端或者机器本体10上的按键配置第四寄存器，以便调节先后两次倾斜之间的时间间隔。例如，用户操控手机、平板电脑等移动客户端安装的应用软件来配置第四寄存器；又如，用户操控遥控器来配置第四寄存器；又如，用户操控机器本体10上的机械式按键、触感式按键等来配置第四寄存器。

控制器90可以是微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，也可以是CPU、 PLC、DSP、SoC、FPGA等，控制器90能够根据触发信号唤醒清洁机器人200。

本发明实施例提供的一种清洁机器人200，包括：机器本体10、驱动轮机构、清洁机构、惯性测量单元80和控制器90，惯性测量单元80响应用户施加于机器本体10的外力而造成机器本体10的倾斜生成触发信号，控制器90根据触发信号唤醒清洁机器人200，实现唤醒方式的人性化、简易化。

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“一可选实施例”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一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洁机器人，其特征在于，包括：

机器本体；

驱动轮机构，连接所述机器本体并被配置为驱动所述清洁机器人在地面上移动；

清洁机构，连接所述机器本体并被配置为对地面上的垃圾进行清理；

惯性测量单元，被配置为响应用户施加于所述机器本体的碰撞生成触发信号；以及

控制器，被配置为根据所述触发信号唤醒所述清洁机器人。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述惯性测量单元包括加速度计，所述加速度计被配置为：

响应用户施加于所述机器本体的碰撞产生加速度信号；

若加速度信号变化的斜率大于预设加速度斜率阈值，则生成触发信号。

3.根据权利要求2所述的清洁机器人，其特征在于，所述惯性测量单元还包括第一寄存器，用户操控移动客户端、遥控器或者所述机器本体上的按键配置所述第一寄存器来调节所述预设加速度斜率阈值的大小。

4.根据权利要求1或2所述的清洁机器人，其特征在于，所述惯性测量单元被配置为响应用户施加于所述机器本体的先后两次碰撞生成触发信号。

5.根据权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述惯性测量单元还包括第二寄存器，用户操控移动客户端、遥控器或者所述机器本体上的按键配置所述第二寄存器来调节先后两次碰撞之间的时间间隔。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的清洁机器人，其特征在于，所述机器本体的侧部具有脚踢唤醒区域，所述惯性测量单元被配置为响应用户施加于所述脚踢唤醒区域的碰撞生成触发信号。

7.一种清洁机器人，其特征在于，包括：

机器本体；

驱动轮机构，连接所述机器本体并被配置为驱动所述清洁机器人在地面上移动；

清洁机构，连接所述机器本体并被配置为对地面上的垃圾进行清理；

惯性测量单元，被配置为响应用户施加于所述机器本体的外力而造成所述机器本体的倾斜生成触发信号；以及

控制器，被配置为根据所述触发信号唤醒所述清洁机器人。

8.根据权利要求7所述的清洁机器人，其特征在于，所述惯性测量单元包括陀螺仪，所述陀螺仪被配置为：

响应用户施加于所述机器本体的外力而造成所述机器本体的倾斜产生角速度信号；

若角速度信号变化的斜率大于预设角速度斜率阈值，则生成触发信号。

9.根据权利要求8所述的清洁机器人，其特征在于，所述惯性测量单元还包括第三寄存器，用户操控移动客户端、遥控器或者所述机器本体上的按键配置所述第三寄存器来调节所述预设角速度斜率阈值的大小。

10.根据权利要求7-9任意一项所述的清洁机器人，其特征在于，所述惯性测量单元被配置为响应用户施加于所述机器本体的外力而造成所述机器本体的先后两次倾斜生成触发信号。