CN109875466B - 一种擦地机器人的擦地方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种擦地机器人的擦地方法，属于家用电器领域，解决了现有技术中回转刷使用效率低、智能化程度低的问题，解决该问题的技术方案主要包括：将待打扫的当前区域划分成多个子区域，将回转刷的外圆周面在周向上分成多个弧面段，控制系统控制电机间歇转动来带动回转轴间歇旋转，使得一个弧面段对应打扫至少一个子区域或者多个弧面段对应打扫一个子区域。本发明主要用于提高回转刷的使用效率及擦地机器人的智能化程度。

Description

一种擦地机器人的擦地方法

技术领域

本发明涉及家用电器，特别是一种擦地机器人的擦地方法。

背景技术

现有的擦地机器人在擦地过程中，由于是整块抹布一次性接触地面，抹布容易变脏，可以使用的时间较短，利用率较低，如果不能及时更换抹布，当抹布上的污垢饱和后，将无法继续有效地擦拭地面，且会对地面造成二次污染。为此现有技术中有将抹布设在回转轴上，将抹布分成几个部分，每次只有一个部分可以接触地面并进行擦地，一定时间后，根据用户需求人工控制回转轴转动，让抹布的下一个部分接触地面并进行擦地，智能化程度较低。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种擦地机器人的擦地方法，自动控制回转刷分段擦地打扫，智能化程度高。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种擦地机器人的擦地方法，擦地机器人包括本体、控制系统、回转刷和驱动回转刷的电机，控制系统控制电机工作，擦地方法包括以下内容：将待打扫的当前区域划分成多个子区域，将回转刷的外圆周面在周向上分成多个弧面段，控制系统控制电机间歇转动来带动回转轴间歇旋转，使得一个弧面段对应打扫至少一个子区域或者多个弧面段对应打扫一个子区域。

作为优选的方案，所述一个弧面段对应打扫一个子区域，擦地机器人进入下一个子区域后，控制系统控制电机更换新的弧面段。

作为优选的方案，所述本体设有检测当前子区域脏污程度的第一传感器，控制系统设定脏污程度阈值，擦地机器人通过第一传感器检测一个子区域的脏污程度是否达到阈值，如果是，则控制系统控制由多个弧面段对应打扫这个子区域，如果否，则控制系统控制由一个弧面段对应打扫这个子区域。

作为优选的方案，所述本体设有检测当前弧面段脏污程度的第二传感器和检测子区域地面材质的第三传感器，擦地机器人在完成一个子区域打扫后通过第二传感器检测当前使用的弧面段的脏污程度是否达到阈值，同时通过第三传感器检测下一子区域的地面材质是否与完成打扫的上一子区域的地面材质不相同，如果任一为是，则控制系统控制更换新的弧面段，如果均为否，则继续使用当前弧面段进行打扫。

作为进一步优选的方案，所述擦地机器人记录完成当前区域打扫工作时使用的弧面段，开始新的打扫任务后更换新的弧面段。

作为优选的方案，所述回转刷的外圆周面设有至少两种不同材质的擦地材料，每个弧面段设置一种材质的擦地材料，控制系统根据待打扫的子区域的地面材质选择擦地材料。

作为进一步优选的方案，所述控制系统与智能终端的APP进行交互，控制系统根据用户在APP中输入当前区域的地面材质信息来选择擦地材料。

作为进一步优选的方案，所述本体设有检测当前区域的地面材质的第三传感器，控制系统根据第三传感器反馈的检测信号来选择擦地材料。

作为优选的方案，所述控制系统记录电机启动次数并计算判断回转刷是否转完一周，本体设有与控制系统电连接的报警器，控制系统在判断回转刷转完一周后通过报警器提醒用户。

作为优选的方案，所述控制系统通过门识别技术来判断擦地机器人是否进入新房间，如果是，则控制系统控制电机更换新的弧面段。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：利用控制系统控制电机间歇转动来带动回转轴间歇旋转，控制简单方便，实现擦地机器人自主控制，根据待打扫的当前区域的地图进行规划，让擦地机器人可以自主决定是一个弧面段对应打扫至少一个子区域或者多个弧面段对应打扫一个子区域，提高回转刷的使用效率，不需要人工选择，智能化程度高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种擦地机器人的结构示意图(一)；

图2为本发明一种擦地机器人的结构示意图(二)；

图3为本发明一种擦地机器人中回转刷的结构示意图；

图4为本发明一种擦地机器人的结构示意图(三)；

图5为本发明一种擦地机器人前端面的示意图；

图6为本发明一种擦地机器人底面的示意图；

图7为本发明一种擦地机器人左侧面的示意图。

具体实施方式

实施例一：

本发明首先提供一种擦地机器人的擦地方法，擦地机器人的结构可以参考图1和图2，包括本体1、控制系统、回转刷2和驱动回转刷2的电机3，控制系统控制电机工作，擦地方法包括以下内容：将待打扫的当前区域划分成6个子区域，将回转刷2的外圆周面如图3所示在周向上分成6个弧面段201，控制系统控制电机间歇转动来带动回转轴间歇旋转，使得一个弧面段201对应打扫一个子区域，图3中的虚线是为了便于区分不同弧面段201，实际产品中两个弧面段201可能不存在明显分界。

利用控制系统控制电机间歇转动来带动回转轴间歇旋转，控制简单方便，实现擦地机器人自主控制，根据待打扫的当前区域的地图进行规划，让擦地机器人可以自主决定是一个弧面段对应打扫至少一个子区域或者多个弧面段对应打扫一个子区域，提高回转刷的使用效率，不需要人工选择，智能化程度高。

待打扫的当前区域的地图的获取方式在清洁机器人中是常用技术，这里不再赘述。在本实施例中，6个子区域的面积相等，一个弧面段201对应打扫一个子区域，因此每个弧面段201打扫完一个子区域，擦地机器人进入下一个子区域后，控制系统控制电机更换新的弧面段，让下一个弧面段201打扫下一个子区域。这样可以确保单个子区域的打扫效果，不同的子区域之间的打扫结果不会相互影响。6个子区域的面积也可以不相等。

除了子区域数量与弧面段数量相等外，也可以根据实际情况选择，例如房间较小，子区域数量可能是2、3或4个等等，或者房间较大，子区域数量可能是8、9或10个等等，而弧面段数量在同一种规格的回转刷上一般是固定的，在不同机型中由于回转刷外径不同可能会使弧面段数量有增减。因此有些情况下，待打扫的当前区域面积较小，划分的子区域数量较少，不需要整个回转刷的弧面段201全部使用，为了提高回转刷的利用率，可以由擦地机器人记录完成当前区域打扫工作时使用的弧面段201，开始新的打扫任务后更换新的弧面段201。

考虑到不同家庭的地面有使用地板或瓷砖等不同材质，而针对不同的地面材质，回转刷的圆周面也可以设有至少两种不同材质的擦地材料，每个弧面段201设置一种材质的擦地材料，控制系统根据待打扫的子区域的地面材质选择擦地材料，例如针对地板，擦地材料可以采用软绒面料，针对瓷砖，擦地材料则可以采用硬度较高的材料。为了方便用户操作，可以让控制系统与智能终端的APP进行交互，控制系统根据用户在APP中输入当前区域的地面材质信息来选择擦地材料。智能终端可以是智能手机、平板电脑或智能遥控器。

可以理解的，也可以在本体设有检测当前区域的地面材质的第三传感器，控制系统根据第三传感器反馈的检测信号来选择擦地材料。第三传感器可以采用红外传感器，控制系统可以根据通过地面材质反射的红外信号强度来判断地面材质。此外也可以利用摄像头等常见技术来实现。

控制系统记录电机启动次数并计算判断回转刷是否转完一周，本体设有与控制系统电连接的报警器，控制系统在判断回转刷转完一周后通过报警器提醒用户。电机每启动一次，回转刷就转动一个预定角度，控制系统通过电机启动次数可以计算回转刷已经使用多少个弧面段，当电机启动5次后，控制系统即可判断当前是最后一个弧面段201进行打扫，在完成打扫后，控制系统可以判断回转刷已经转完一周，此时擦地机器人可以采取后续动作，通过报警器提醒用户更换回转刷上的抹布等等，能够有效避免用脏的抹布二次污染打扫好的地面。报警器可以选择蜂鸣器、LED灯等等。另外，也可以通过APP推送通知来告知用户。

为了进一步提高打扫效果，可以在本体设有检测当前子区域脏污程度的第二传感器，控制系统设定脏污程度阈值，在当前子区域脏污程度低于脏污程度阈值时，控制系统控制使用一个弧面段201进行打扫，当当前子区域脏污程度高于脏污程度阈值时，控制系统控制使用多个弧面段201进行打扫。

由于家庭环境存在多样化，厨房、客厅、卧室、卫生间等环境不同，为了避免擦地机器人在打扫完厨房后继续使用同一个弧面段201去打扫客厅或卧室等，控制系统通过门识别技术来判断擦地机器人是否进入新房间，如果是，则控制系统控制电机更换新的弧面段。门识别技术是现有技术，可以通过测距传感器来实现，这里也不赘述。控制系统判断擦地机器人进入新的房间后，即便还没到预定更换弧面段201的节点，也会主动更换弧面段201，可以避免厨房油污被弧面段201携带到其他房间。

实施例二：

除了简单地让一个弧面段对应打扫一个子区域，也可以在本体设有检测当前子区域脏污程度的第一传感器，控制系统设定脏污程度阈值，擦地机器人通过第一传感器检测一个子区域的脏污程度是否达到阈值，如果是，则控制系统控制由多个弧面段对应打扫这个子区域，如果否，则控制系统控制由一个弧面段对应打扫这个子区域。检测地面脏污程度是本领域的常用技术，已有多篇专利公开，这里不赘述。根据实际情况对弧面段的使用进行合理规划，可以提高打扫效果。

本实施例没描述的其他内容可以参考实施例一。

实施例三：

为了提高弧面段的使用效率，可以在本体设有检测当前弧面段脏污程度的第二传感器和检测子区域地面材质的第三传感器，擦地机器人在完成一个子区域打扫后通过第二传感器检测当前使用的弧面段的脏污程度是否达到阈值，同时通过第三传感器检测下一子区域的地面材质是否与完成打扫的上一子区域的地面材质不相同，如果任一为是，则控制系统控制更换新的弧面段，如果均为否，则继续使用当前弧面段进行打扫。也就是说，当前使用的弧面段的脏污程度没有达到阈值，同时下一子区域的地面材质与完成打扫的上一子区域的地面材质相同，控制系统就不会更换弧面段，继续使用当前弧面段进行打扫。当前使用的弧面段的脏污程度达到阈值，或者说下一子区域的地面材质与完成打扫的上一子区域的地面材质不同，控制系统就会控制更换新的弧面段。

本实施例没描述的其他内容可以参考实施例一和实施例二。

实施例四：

本发明还提供一种擦地机器人，如图1、图2和图4所示，包括本体1、控制系统、回转刷2和驱动回转刷2的电机3，回转刷2设有回转轴，回转轴的一端定位于本体1、另一端通过齿轮箱4与电机3的输出轴传动连接，电机3和齿轮箱4位于回转刷2的另一端，本发明中的本体1包括底座和上盖，而在附图1至4中为展示内部结构将上盖省略了。本体1还安装有行走轮5，行走轮5左右对称分布，在本发明中，首先由于需要在本体1设置齿轮箱4和电机3，因此为了避免本体1的重心位置出现较大的变化而影响擦地机器人行走的平稳性，将回转刷2相对本体1向一侧偏移安装，一来让出了齿轮箱4的安装位置，二来可以利用电机3和齿轮箱4的重力来平衡擦地机器人前部的重力分布，使得擦地机器人前部的重心位置回到或接近于两个行走轮的对称线上，使得擦地机器人平稳行走，特别是在转向时能够更加自如。

在本实施例中，为了方便齿轮箱4的装配及调试，可以将齿轮箱4固定于本体1的外侧，因此在本体1的一侧设有安装齿轮箱4的安装槽101，安装槽101的顶部和外侧敞开，这样安装槽101不会遮盖齿轮箱4，工人在装配时可以查看齿轮箱4整体与本体1的配合情况，方便确定装配是否到位，可以提高装配成功率及装配质量，而工人在维修时打开本体1后就可以直接观察齿轮箱4的情况，可以快速确定问题部位，提高效率。

齿轮箱4包括箱体和设于箱体内的传动齿轮403，为提高齿轮箱4在工作过程中的稳定性，降低震动，本实施例中的箱体包括抵触部411和架空部412，抵触部411抵于安装槽101的槽底面，本体1上位于安装槽101的槽底面设有支撑筋102，架空部412抵在支撑筋102上。因此抵触部411与安装槽101的槽底面之间是面积较大的面接触，而架空部412与支撑筋102之间是面积较小的面接触，接近于线接触，可以利用支撑筋102一定程度的形变能力来缓冲电机3启动瞬间产生的冲击力，而抵触部411又可以确保电机3正常运转时的稳定性，因此两者相结合可以提高齿轮箱4的稳定性。而本体1一般使用塑料制成，支撑筋102的形变能力也会相对较好。由于冲击主要来自电机3启动瞬间，因此可以设计让抵触部411位于电机3的输出轴下方，架空部412位于回转轴的下方，首先保证齿轮箱4的传动灵敏度，再考虑减震提升传动效率。

为了提高齿轮箱4固定的稳定性，可以在本体1上设有固定柱11，固定柱11设有螺纹孔，箱体的外侧设有固定凸耳413，固定凸耳413设有螺钉通孔，固定螺钉穿过螺钉通孔与固定柱11的螺纹孔连接将固定凸耳413压紧在固定柱11的顶端。

在本实施例中，箱体包括基体401和盖体402，为了在维修时不需要将齿轮箱4整体拆下，基体401与本体1固定连接，盖体402横向安装固定在基体401上，从附图3和4中看，盖体402位于基体401的远离本体1的一侧，即盖体402位于基体401的外侧，这样只需要将盖体402拆卸即可观察齿轮箱4内部的所有情况，可以理解的，抵触部411可以设于基体401，也可以设于盖体402，架空部412可以设于基体401，也可以设于盖体402。

基体401内设有连接柱，连接柱设有螺纹孔，盖体402上设有贯穿孔421，连接螺钉6穿过贯穿孔421与连接柱的螺纹孔连接将盖体402与基体401固定，采用螺钉连接，方便可靠，而为了提高基体401的结构强度，可以将连接柱与基体401的侧壁连为一体，形成加强结构。

由于回转刷2打扫垃圾，避免垃圾将齿轮箱4弄脏，可以设计让本体1将回转刷2与箱体隔开，本体1上设有供回转轴穿过的安装通孔103。

电机3与基体401固定连接成为一体，装配起来更方便，为避免电机悬空，本体1上设有定位槽104，电机3置于定位槽104内，简单方便。

在实际产品中，齿轮箱可以采用双轴输出，还可以带动另外一根实现其他用途的回转刷。

为了实现相应的检测功能，如图5至图7所示，第一传感器91可以设置在本体前部的侧面或底面，而第二传感器则对准回转刷实现检测，第三传感器92可以设置在本体的底面朝向地面，而为了实现门检测，可以在本体的左右两侧设置测距传感器93，通过距离判断擦地机器人是否通过了门，这里的左右两侧是指擦地机器人行走前进方向的两侧。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (9)

1.一种擦地机器人的擦地方法，擦地机器人包括本体、控制系统、回转刷和驱动回转刷的电机，控制系统控制电机工作，其特征在于，所述擦地方法包括以下内容：将待打扫的当前区域划分成多个子区域，将回转刷的外圆周面在周向上分成多个弧面段，控制系统控制电机间歇转动来带动回转轴间歇旋转，使得一个弧面段对应打扫至少一个子区域或者多个弧面段对应打扫一个子区域，所述本体设有检测当前弧面段脏污程度的第二传感器和检测子区域地面材质的第三传感器，擦地机器人在完成一个子区域打扫后通过第二传感器检测当前使用的弧面段的脏污程度是否达到阈值，同时通过第三传感器检测下一子区域的地面材质是否与完成打扫的上一子区域的地面材质不相同，如果任一为是，则控制系统控制更换新的弧面段，如果均为否，则继续使用当前弧面段进行打扫。

2.根据权利要求1所述的擦地方法，其特征在于，所述一个弧面段对应打扫一个子区域，擦地机器人进入下一个子区域后，控制系统控制电机更换新的弧面段。

3.根据权利要求1所述的擦地方法，其特征在于，所述本体设有检测当前子区域脏污程度的第一传感器，控制系统设定脏污程度阈值，擦地机器人通过第一传感器检测一个子区域的脏污程度是否达到阈值，如果是，则控制系统控制由多个弧面段对应打扫这个子区域，如果否，则控制系统控制由一个弧面段对应打扫这个子区域。

4.根据权利要求1至3任一所述的擦地方法，其特征在于，所述擦地机器人记录完成当前区域打扫工作时使用的弧面段，开始新的打扫任务后更换新的弧面段。

5.根据权利要求1所述的擦地方法，其特征在于，所述回转刷的外圆周面设有至少两种不同材质的擦地材料，每个弧面段设置一种材质的擦地材料，控制系统根据待打扫的子区域的地面材质选择擦地材料。

6.根据权利要求5所述的擦地方法，其特征在于，所述控制系统与智能终端的APP进行交互，控制系统根据用户在APP中输入当前区域的地面材质信息来选择擦地材料。

7.根据权利要求5所述的擦地方法，其特征在于，所述控制系统根据第三传感器反馈的检测信号来选择擦地材料。

8.根据权利要求1至3任一所述的擦地方法，其特征在于，所述控制系统记录电机启动次数并计算判断回转刷是否转完一周，本体设有与控制系统电连接的报警器，控制系统在判断回转刷转完一周后通过报警器提醒用户。

9.根据权利要求1所述的擦地方法，其特征在于，所述控制系统通过门识别技术来判断擦地机器人是否进入新房间，如果是，则控制系统控制电机更换新的弧面段。

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