CN109965780B - 一种地面清洁装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地面清洁装置和系统，所述装置包括行走单元、水箱、本体、动力单元、控制单元、摄像单元、地面清洁单元、抽吸单元、出水泵、真空泵和烘干单元；所述本体和水箱设置于行走单元上方；所述水箱包括净水箱和污水箱，所述地面清洁单元包括输水管、刷盘、刷盘电机。在使用过程中，装置可以通过驱动刷盘电机带动刷盘转动，实现对地面待清洁区域的清理工作。此外，控制单元根据时序依次驱动真空泵和烘干单元，控制吸扒对积水区域进行反复擦拭，从而达到清理积水的目的。控制单元还可以启动烘干单元，对积水清理后的区域进行烘干处理。本发明的地面清洁装置可以替代保洁人员进行清洁作业，不仅提高了清洁效率，同时也节约了人力。

Description

一种地面清洁装置和系统

技术领域

本发明涉及机器人自动化应用领域，尤其涉及一种地面清洁装置和系统。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，人们的生活变得越来越便捷。在清洁领域，扫地机器人得到了广泛应用，但现有的扫地机器人往往功能单一，无法针对场所里特定的区域(如积水较多的区域)进行重点清理，导致清洁后的底面仍会与水渍残留，此时若有人员在水迹未干的区域走动，将导致该区域再次被弄脏。针对这一问题，现有的解决方法是通过清洁人员反复擦拭水迹未干区域，以及人工使用热风机进行烘干，不仅效率低下，也导致人工成本上身。

发明内容

为此，需要提供一种地面清洁装置和系统，用以解决现有的扫地机器人无法对积水较多区域进行着重清洁、烘干的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种地面清洁装置，所述装置包括行走单元、水箱、本体、动力单元、控制单元、摄像单元、地面清洁单元、抽吸单元、出水泵、真空泵和烘干单元；所述本体和水箱设置于行走单元上方；所述水箱包括净水箱和污水箱；

所述地面清洁单元包括输水管、刷盘、刷盘电机，所述刷盘电机用于驱动所述刷盘转动，所述刷盘设置于本体的底面，并通过输水管与净水箱连通，所述出水泵设置于输水管上，出水泵与净水箱连通；

所述抽吸单元包括真空泵、吸扒和吸扒管,所述吸扒通过吸扒管与污水箱连接,所述真空泵设置于所述吸扒管上，真空泵与污水箱连通；

所述控制单元分别与动力单元、抽吸单元、烘干单元、摄像单元、出水泵、真空泵、刷盘电机连接；所述动力单元分别与吸扒、行走单元连接，用于驱动所述行走单元移动；所述摄像单元用于采集图像信息；

所述控制单元用于根据时序依次驱动出水泵、刷盘电机、真空泵和烘干单元；所述出水泵用于接收第一控制信号，通过输水管将净水箱内的清水抽至刷盘，所述刷盘电机用于接收到第二控制信号，驱动所述刷盘转动；所述真空泵用于接收第三控制信号处于开启状态，动力单元用于在摄像单元采集到的图像信息包含有第一预设特征图像信息后，驱动所述驱动吸扒在上述图像信息对应的区域往复运动；所述烘干单元用于接收第四控制信号，对吸扒往复运动的区域进行烘干。

进一步地，所述本体上还设置有湿度传感器，所述湿度传感器与控制单元连接；所述本体上还设置有温度传感器，所述温度传感器与控制单元连接。

进一步地，所述控制单元还用于温度传感器所检测的温度值以及湿度传感器所检测的湿度值确定烘干单元对应的烘干参数，并将所述烘干参数发送至烘干单元，以及控制烘干单元采用所述烘干参数对图像信息对应的区域进行烘干；所述烘干参数包括烘干温度和烘干时间。

进一步地，所述本体上还设置有三维激光传感器，所述三维激光传感器与控制单元连接。

进一步地，所述本体上还设置有声呐传感器，所述声呐传感器与控制单元连接。

进一步地，所述声呐传感器的数量为两个，包括第一声呐传感器和第二声呐传感器，所述第一声呐传感器和第二声呐传感器分别设置于本体相对的两侧。

进一步地，所述本体的底面还设置有吸水刮条。

进一步地，所述地面清洁单元还包括电缸，所述电缸与所述控制单元连接；所述控制单元用于通过电缸驱动刷盘升起或下降，调整刷盘对地面的压力。

发明人还提供了一种地面烘干系统，所述系统包括终端和地面清洁装置，所述地面清洁装置为前文所述的地面清洁装置，所述终端与地面清洁装置的控制单元连接，所述终端用于发送控制指令至所述控制单元。

进一步地，所述控制单元还用于对摄像单元所采集的图像进行分析，当判定摄像单元所采集的图像包含有第二特征图像信息时，发送提示信号至终端。

本发明提供了一种地面清洁装置和系统，所述装置包括行走单元、水箱、本体、动力单元、控制单元、摄像单元、地面清洁单元、抽吸单元、出水泵、真空泵和烘干单元；所述本体和水箱设置于行走单元上方；所述水箱包括净水箱和污水箱，所述地面清洁单元包括输水管、刷盘、刷盘电机。在使用过程中，装置可以通过驱动刷盘电机带动刷盘转动，从而实现对地面待清洁区域的清理工作。此外，控制单元根据时序依次驱动真空泵和烘干单元，控制吸扒对积水区域(积水区域可以通过对摄像单元采集的图像进行分析得到)进行反复擦拭，从而达到清理积水的目的。当积水清理完成后，控制单元还可以启动烘干单元，对积水清理后的区域进行烘干处理。本发明的地面清洁装置可以替代保洁人员，对地面进行擦洗、清理积水、烘干操作，不仅提高了清洁效率，同时也节约了人力。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的地面清洁装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例涉及的地面烘干装置的模块示意图；

图3为本发明一实施例涉及的地面烘干系统的模块示意图；

附图标记：

1、刷盘电机；2、显示单元；3、三维激光传感器；4、真空泵；5、第一声呐传感器；6、烘干单元；7、第二声呐传感器；8、行走单元；9、吸水刮条；10、出水泵；11、控制单元；12、摄像单元；

101、地面清洁单元；1011、输水管；1012、刷盘；1013、电缸；

102、抽吸单元；1021、吸扒；1022、吸扒管；

103、水箱；1031、净水箱；1032、污水箱；

104、动力单元；105、声呐传感器；

111、终端。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1和图2，本发明提供了一种地面清洁装置，所述装置包括行走单元8、水箱103、本体、动力单元104、控制单元11、摄像单元12、地面清洁单元101、抽吸单元102、出水泵10、真空泵4和烘干单元6；所述本体和水箱设置于行走单元上方；所述水箱103包括净水箱1031和污水箱1032；

所述地面清洁单元101包括输水管1011、刷盘1012、刷盘电机1，所述刷盘电机1用于驱动所述刷盘1012转动，所述刷盘1012设置于本体的底面，并通过输水管1011与净水箱1031连通，所述出水泵10设置于输水管1011上，出水泵10与净水箱1031连通；

所述抽吸单元102包括真空泵4、吸扒1021和吸扒管1022,所述吸扒1021通过吸扒管1022与污水箱1032连接,所述真空泵4设置于所述吸扒管1022上，真空泵4与污水箱1032连通；

所述控制单元11分别与动力单元104、抽吸单元102、烘干单元6、摄像单元12、出水泵10、真空泵4、刷盘电机1连接；所述动力单元104分别与吸扒1021、行走单元8连接，用于驱动所述行走单元8移动；所述摄像单元12用于采集图像信息；

所述控制单元11用于根据时序依次驱动出水泵10、刷盘电机1、真空泵4和烘干单元6；所述出水泵10用于接收第一控制信号，通过输水管1011将净水箱1031内的清水抽至刷盘1012，所述刷盘电机1用于接收到第二控制信号，驱动所述刷盘1012转动；所述真空泵4用于接收第三控制信号处于开启状态，动力单元104用于在摄像单元12采集到的图像信息包含有第一预设特征图像信息后，驱动所述驱动吸扒1021在上述图像信息对应的区域往复运动；所述烘干单元6用于接收第四控制信号，对吸扒1021往复运动的区域进行烘干。

在实际应用过程中，控制单元根据时序依次驱动依次驱动出水泵10、刷盘电机1、真空泵4和烘干单元6，使得浸润刷盘、控制刷盘清洗地面、控制吸扒清理地面积水、烘干清理过积水的区域一系列操作有序进行，不仅提高了清洁效率，同时也节约了人力。

在某些实施例中，所述真空泵安装在污水箱上,使得真空泵不用另外设位置来安放,从而大大地缩小了抽吸单元在本体上的占用面积,使地面清洁装置整体变得更小、存放也更方便,同时还有效地减轻了地面清洁装置的重量,使其操作更加方便灵活。此外，真空泵的抽风口与污水箱内腔直接连通,从而使地面清洁装置的抽吸效果更好。

在某些实施例中，所述控制单元为具有控制信号发送功能以及数据处理功能的电子元件，可以为CPU、MCU、PLC控制器等。在本实施方式中，所述第一预设特征信息为积水图像信息。控制单元识别积水图像信息的原理如下：利用地面积水对光线的折射原理，当地面有积水或水膜时，积水对室内光线起到折射作用，摄像单元通过光线的反射可以得到不同深度的色差，控制单元通过分析色差的区域位置，进而判断地面积水存在的位置。优选的，所述摄像单元为智能相机，智能相机可以通过检测色彩对比度、反光亮度和鲁棒性等综合特征进行图像信息的采集判断。

在某些实施例中，行走单元包括4个行走轮，本体设置在行走轮上，通过行走轮的滚动进行移动。当然，在其他实施例中，行走轮的数量可以根据实际需要进行调整，如可以为2个或3个。所述动力单元用于提供动力。在本实施方式中，动力单元为电机及其驱动机构，例如行走单元包括4个行走轮时，电机的数量为两个，每个电机分别用于驱动两个行走轮，行走单元的转向采用双轮差动的方式进行。

在某些实施例中，所述本体上还设置有湿度传感器，所述湿度传感器与控制单元连接；所述本体上还设置有温度传感器，所述温度传感器与控制单元连接。所述控制单元还用于温度传感器所检测的温度值以及湿度传感器所检测的湿度值确定烘干单元对应的烘干参数，并将所述烘干参数发送至烘干单元，以及控制烘干单元采用所述烘干参数对图像信息对应的区域进行烘干；所述烘干参数包括烘干温度和烘干时间。温度、湿度、烘干参数的对应关系可以事先存储于装置的存储单元中，当烘干单元启动后，控制单元根据当前的温度和湿度，从存储单元中读取当前温度和湿度对应的烘干参数，并采用所述烘干参数控制烘干单元进行烘干。由于不同温度和湿度下，采用不同的烘干参数进行烘干的效率是不一样的，通过上述方案，烘干参数可以根据实时温度和湿度进行调整，有利于提高烘干效率。在另一些实施例中，所述本体上还设置有显示单元2，所述显示单元2与控制单元11连接，所述显示单元用于实时显示温度、湿度、行走速度、擦拭区域完成度等信息，以便用户了解当前装置的状态，提升用户体验。

在某些实施例中，所述本体上还设置有三维激光传感器3，所述三维激光传感器3与控制单元11连接。三维激光传感器3的作用是对清洁机器人的工作环境地图进行立体扫描，控制单元对扫描出的地图进行重组构建，从而模拟出清洁机器人工作的真实环境。

在某些实施例中，所述本体上还设置有声呐传感器，所述声呐传感器与控制单元连接。优选的，所述声呐传感器的数量为两个，包括第一声呐传感器5和第二声呐传感器7，所述第一声呐传感器5和第二声呐传感器7分别设置于本体相对的两侧。地面烘干机器人(即地面清洁装置)通过声呐传感器对周围环境进行感知，实现行走过程中避障的功能。

在某些实施例中，所述本体的底面还设置有吸水刮条9。这样，行走单元在移动过程中，吸水刮条相对于地面也是处于移动状态，又由于吸水刮条与地面相接触，从而起到清理积水、擦拭地面的作用。优选的，吸水刮条的材质可以选用柔性面料，以便更好地清除积水，同时减少对底板的损伤。

在某些实施例中，所述地面清洁单元101还包括电缸1013，所述电缸1013与所述控制单元11连接；所述控制单元11用于通过电缸1013驱动刷盘升起或下降，调整刷盘对地面的压力，从而达到更好的擦拭效果。

如图3所示，本发明还提供了一种地面清洁系统，所述系统包括终端111和地面清洁装置，所述地面清洁装置为如前文所述的地面清洁装置，所述终端与地面清洁装置的控制单元101连接，所述终端111用于发送控制指令至所述控制单元11，控制单元11可以根据终端发送的操作指令，开始在指定区域进行工作，操作简单便捷，简化了用户操作步骤，提升了用户体验。

在某些实施例中，所述控制单元11还用于对摄像单元12所采集的图像进行分析，当判定摄像单元12所采集的图像包含有第二特征图像信息时，发送提示信号至终端。所述第二特征图像信息为未事先录入的人脸图像，这样，清洁装置在工作过程中通过对图像进行采集、分析，当图像中有异常人员入侵时(即检测到未事先录入的人脸图像)，将提示信息发送给远程的监控终端，提示信息可以警示作用，使得终端用户可以及时获知异常人员入侵的情况，进而采取相应措施进行解决。在另一些实施例中，所述本体上还设置有红外传感器，所述红外传感器与控制单元连接，对于夜晚光线不太好时，摄像单元拍摄的效果较差，控制单元可以开启红外传感器，并设定红外传感器检测的波长范围，使得当夜晚检测有异常人员入侵时，发出提示信息至远程监测终端，这样使得清洁装置不仅可以在夜晚进行清洁工作，同时具备安防监控的功能。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种地面清洁装置，其特征在于，所述装置包括行走单元、水箱、本体、动力单元、控制单元、摄像单元、地面清洁单元、抽吸单元、出水泵、真空泵和烘干单元；所述本体和水箱设置于行走单元上方；所述水箱包括净水箱和污水箱；

所述地面清洁单元包括输水管、刷盘、刷盘电机，所述刷盘电机用于驱动所述刷盘转动，所述刷盘设置于本体的底面，并通过输水管与净水箱连通，所述出水泵设置于输水管上，出水泵与净水箱连通；

所述抽吸单元包括真空泵、吸扒和吸扒管,所述吸扒通过吸扒管与污水箱连接,所述真空泵设置于所述吸扒管上，真空泵与污水箱连通；

所述控制单元分别与动力单元、抽吸单元、烘干单元、摄像单元、出水泵、真空泵、刷盘电机连接；所述动力单元分别与吸扒、行走单元连接，用于驱动所述行走单元移动；所述摄像单元用于采集图像信息；

所述控制单元用于根据时序依次驱动出水泵、刷盘电机、真空泵和烘干单元；所述出水泵用于接收第一控制信号，通过输水管将净水箱内的清水抽至刷盘，所述刷盘电机用于接收到第二控制信号，驱动所述刷盘转动；所述真空泵用于接收第三控制信号处于开启状态，动力单元用于在摄像单元采集到的图像信息包含有第一预设特征图像信息后，驱动所述驱动吸扒在上述图像信息对应的区域往复运动；所述烘干单元用于接收第四控制信号，对吸扒往复运动的区域进行烘干；

所述第一预设特征信息为积水图像信息,控制单元识别积水图像信息,利用地面积水对光线的折射原理，当地面有积水或水膜时，积水对室内光线起到折射作用，摄像单元通过光线的反射可以得到不同深度的色差，控制单元通过分析色差的区域位置，进而判断地面积水存在的位置；

所述本体上还设置有湿度传感器，所述湿度传感器与控制单元连接；所述本体上还设置有温度传感器，所述温度传感器与控制单元连接；

所述控制单元还用于温度传感器所检测的温度值以及湿度传感器所检测的湿度值确定烘干单元对应的烘干参数，并将所述烘干参数发送至烘干单元，以及控制烘干单元采用所述烘干参数对图像信息对应的区域进行烘干；所述烘干参数包括烘干温度和烘干时间；

所述本体上还设置有声呐传感器，所述声呐传感器与控制单元连接；

所述声呐传感器的数量为两个，包括第一声呐传感器和第二声呐传感器，所述第一声呐传感器和第二声呐传感器分别设置于本体相对的两侧。

2.如权利要求1所述的地面清洁装置，其特征在于，所述本体上还设置有三维激光传感器，所述三维激光传感器与控制单元连接。

3.如权利要求1所述的地面清洁装置，其特征在于，所述本体的底面还设置有吸水刮条。

4.如权利要求1所述的地面清洁装置，其特征在于，所述地面清洁单元还包括电缸，所述电缸与所述控制单元连接；所述控制单元用于通过电缸驱动刷盘升起或下降，调整刷盘对地面的压力。

5.一种地面烘干系统，其特征在于，所述系统包括终端和地面清洁装置，所述地面清洁装置为如权利要求1至4任一项所述的地面清洁装置，所述终端与地面清洁装置的控制单元连接，所述终端用于发送控制指令至所述控制单元。

6.如权利要求5所述的地面烘干系统，其特征在于，所述控制单元还用于对摄像单元所采集的图像进行分析，当判定摄像单元所采集的图像包含有第二特征图像信息时，发送提示信号至终端。

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