CN110141160B - 清洁机器人沿壁面清洁的方法及清洁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清洁机器人沿壁面行走的方法及清洁机器人,所述清洁机器人通过在主体的前部设置第一传感器,第一传感器探测主体与第一壁面之间的距离为第一距离,在所述主体的侧面设置第二传感器,第二传感器探测所述主体与第二壁面之间的距离为第二距离,在所述第一距离和所述第二距离满足预设关系时,通过将所述第一距离和所述第二距离与阈值进行比较,以调整所述清洁机器人沿壁面行走时与所述壁面之间的距离关系。采用本发明,具有在所述清洁机器人在沿壁面清洁的同时,可以预知清洁机器人前方壁面的变化,遇到壁面拐角时,可以在适当的位置转向,提高清洁机器人沿不平直壁面的清洁效果。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人领域,尤其涉及一种清洁机器人沿壁面行走的方法及清洁机器人。
背景技术
清洁机器人主要为替代人工,从事家庭环境的清洁工作。清洁机器人,集自动清洁技术和人性智能设计于一体,一般采用刷扫、吸尘、拖擦等方式,将待清洁面污物吸纳进入自身的收纳盒,从而完成待清洁面清洁。
现有技术中,清洁机器人在工作过程中,需要沿着一定的路径行走,或者设置其根据探测墙面或其他物体的边沿行走。大都采用单独使用距离传感器来实现沿墙面行驶,根据距离传感器回传的距离信息来调整机器,从而实现沿墙行驶的动作,无法预知机器人前方墙面的变化,存在到达墙面拐点无法实现提前预拐弯,导致所述清洁机器人沿不平直墙面清洁的效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种清洁机器人沿壁面行走的方法及清洁机器人,所述清洁机器人在沿壁面清洁的同时,可以预知清洁机器人前方壁面的变化,遇到壁面拐角时,可以在适当的位置转向,提高清洁机器人沿不平直壁面的清洁效果。
为了解决上述技术问题,本发明的实施例采用以下技术方案:
一方面,本发明提供一种清洁机器人,包括:
主体;
第一传感器,安装于所述主体的前部,被配置为朝向第一壁面发射信号,并采集第一距离信息,所述第一距离信息由所述第一壁面反射的信号来表征;
第二传感器,安装于所述主体的侧面,所述第二传感器被配置为探测第二距离信息,所述第二距离是所述清洁机器人与第二壁面之间的距离;以及控制器,安装于所述主体,所述控制器被配置为:
确定阈值;
控制所述清洁机器人沿壁面清洁;
其中,所述第一距离与所述第二距离满足预设关系时,根据所述第一距离和所述第二距离与所述阈值之间的关系,调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离。
在本发明的一个实施例中,所述确定阈值包括:
将清洁机器人分别朝向白色壁面及黑色壁面放置;
采集第一传感器所探测的距离信息为第四距离;
采集第二传感器所探测的距离信息为第五距离;
根据所述第四距离与所述第五距离的比值确定比例系数,使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系;
存储比例系数;
将经由所述比例系数调整后的第四距离与第五距离之和作为阈值。
在本发明的一个实施例中,所述存储比例系数至少满足以下条件之一:
缩小所述第四距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为所述第四距离的缩小倍数;
放大所述第五距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为所述第五距离的放大倍数;
同时缩小所述第四距离和放大所述第五距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为两个,包括所述第四距离的缩小倍数和所述第五距离的放大倍数。
在本发明的一个实施例中,若所述第一距离与所述第二距离不满足预设关系,选取比例系数调整所述第一距离和/或所述第二距离,使得所述第一距离与所述第二距离满足预设关系。
在本发明的一个实施例中,根据所述第一距离和所述第二距离与所述阈值之间的关系,调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,包括:
若所述第一距离与所述第二距离之和等于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人继续沿壁面清洁;
若所述第一距离与所述第二距离之和不等于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以减小或增大所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,使得所述清洁机器人与所述壁面之间的距离等于所述阈值。
在本发明的一个实施例中,所述第二距离的表征值至少是所述第一距离的表征值的两倍。
在本发明的一个实施例中,所述第一传感器为红外传感器。
在本发明的一个实施例中,所述第二传感器为TOF测距传感器或超声波传感器。
另一方面,提供一种清洁机器人沿壁面行走的方法,包括:
控制清洁机器人沿第二壁面清洁,探测第二距离;
根据第一壁面反射的信号来表征第一距离;
若所述第一距离与所述第二距离满足预设关系,根据所述第一距离和所述第二距离与阈值之间的关系调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离;
若所述第一距离与所述第二距离不满足预设关系,则通过选取比例系数调整所述第一距离和/或所述第二距离,直至所述第一距离与所述第二距离满足所述预设关系。
在本发明的一个实施例中,所述预设关系为所述第二距离的表征值至少是所述第一距离的表征值的两倍。
在本发明的一个实施例中,所述比例系数被配置为缩小所述第一距离和/或放大所述第二距离,使得所述第一距离与所述第二距离满足预设关系。
在本发明的一个实施例中,根据所述第一距离和所述第二距离与阈值之间的关系,调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,包括:
若所述第一距离与所述第二距离之和等于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人继续沿壁面清洁;
若所述第一距离与所述第二距离之和大于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以减小所述清洁机器人与所述壁面之间的距离;
若所述第一距离与所述第二距离之和小于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以增大所述清洁机器人与所述壁面之间的距离。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案至少具有以下有益效果:
本发明的实施例中,所述清洁机器人通过在主体的前部设置第一传感器,第一传感器探测主体与第一壁面之间的距离为第一距离,在所述主体的侧面设置第二传感器,第二传感器探测所述主体与第二壁面之间的距离为第二距离,在所述第一距离和所述第二距离满足预设关系时,将所述第一距离和所述第二距离与阈值进行比较,以调整所述清洁机器人沿壁面行走时与所述壁面之间的距离关系。采用本发明,具有在所述清洁机器人在沿壁面清洁的同时,可以预知清洁机器人前方壁面的变化,遇到壁面拐角时,可以在适当的位置转向,提高清洁机器人沿不平直壁面的清洁效果。
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是本发明实施例中清洁机器人的立体视图;
图2是本发明一实施例中清洁机器人的底部视图;
图3是本发明一实施例中缓冲组件的示意图;
图4是本发明一实施例中第一传感器和第二传感器的探测示意图;
图5是本发明一实施例中传感器探测的原理示意图;
图6是本发明一实施例中缓冲组件60安装于主体10的局部视图;
图7是本发明一实施例中缓冲组件60与主体10的连接方式的局部视图;
图8是有控制器执行的方法步骤流程图;
图9是本发明一实施例中确定阈值的方法步骤流程图;
图10是本发明一实施例中确定比例系数的方法步骤流程图;
图11是本发明一实施例中所述控制器的线框图;
图12是本发明一实施例中所述控制器调整所述清洁机器人与壁面之间的距离的流程图;
图13是本发明一实施例中清洁机器人沿壁面清洁的示意图;
图14是本发明另一实施例中清洁机器人沿壁面清洁的示意图。
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。
本文中所述方位词“前”、“后”、“左”、“右”均是以自移动机器人前进方向为参考方向,本文中所述的“顶”、“底”、“上”、“下”、“横”、“竖”均是以所述自移动机器人正常工作时的状态为参考。
本发明专利是以清洁机器人主要用于对地面家庭环境进行清洁的示例性说明,在其他实施例中,所述清洁机器人还可以是对室外环境进行清洁,例如:对餐厅、车站、机场等。
请参阅图1和图2,图1是本发明实施例中清洁机器人的立体视图,图2是本发明一实施例中清洁机器人的底部视图。本发明所述的清洁包括主体10,所述主体10分为前部120及后部110,所述清洁机器人的前部120和后部110通过横轴X来界定,横轴X为垂直于所述清洁机器人前进方向的直线,位于所述横轴X朝向前进方向的部分为前部120,位于所述横轴X与所述前进方向相反方向的部分为后部110。所述清洁机器人还包括安装于所述主体10的驱动轮组件20、用于清洁待清洁面的清洁组件30、收集清洁组件30所清洁的污物的集尘盒40、缓冲组件60、第一传感器70、第二传感器80及控制器90。本发明的实施例中,所述待清洁面为地面,在其他实施例中,所述待清洁面可以是其他需要进行清洁的平面。
所述驱动轮组件20包括左右驱动轮22及全向轮21,所述左右驱动轮22安装于所述主体10朝向待清洁面的一面的左右两侧,以承载所述清洁机器人,所述左右驱动轮22被配置为至少部分可伸缩所述主体10的地面,所述底面即为所述主体10朝向所述待清洁面的一面。所述全向轮21安装于所述主体10的前部120,所述全向轮21为活动脚轮,允许水平360度旋转,以使得所述清洁机器人可以灵活转向。所述全向轮21可以安装于所述后部110,所述左右驱动轮22和所述全向轮21的安装构成三角形,以提高所述清洁机器人行走的平稳性。
清洁组件30包括第一清洁组件31及第二清洁组件32,所述第一清洁组件31横向安装于所述主体10的地面的中间部位,所述第一清洁组件31被配置为绕一平行于待清洁面的轴旋转,以对所述清洁机器人行走过程中可以覆盖的区域进行清洁。所述第二清洁组件32安装于所述主体10的底面的边缘位置,所述第二清洁组件32被配置为绕一不平行于待清洁面的轴旋转,所述第二清洁组件32伸出于所述主体10的边缘,以对清洁机器人行走过程中所述主体10不能覆盖的角落,边沿等环境进行清洁。清洁机器人沿壁面清洁时,第一清洁组件31和第二清洁组件32可以同时工作,也可以是仅有第二清洁组件32工作。
集尘盒40安装于所述主体10的中间位置,所述主体10的底部开设有吸口,所述第一清洁组件31安装于所述吸口位置,所述集尘盒40与所述吸口连通,所述主体10内部还可以设置有风机附接到所述集尘盒40,以将所述吸口处的污物吸入所述集尘盒40。本发明所述的清洁机器人包括缓冲组件60,所述缓冲组件60安装于所述清洁机器人的侧壁,所述缓冲组件60自所述前部120朝向所述后部110延伸,至少部分包围所述主体10。所述第一传感器70安装于所述主体的前部120,所述第二传感器安装于所述主体10的侧面。
控制器90安装于主体10,控制器90可以包括多个分别控制各个部件,也可以只设置一个,控制所有部件。例如:控制器90可以包括设置于主体10的主控制器,感测驱动轮组件20的速度信息及控制驱动轮组件20以调整自移动机器人运行的驱动模块控制器,用于控制第一清洁组件31或第二清洁组件32的清洁组件控制器等。各个部件的控制器将各个部件的信息传递给主控制器,主控制器根据各个部件的信息分别反馈相应信号给各个部件。各个组件之间以主控制器为中心,互相交流,传递信号。控制器90可以为单片机、FPGA、ASIC、DSP等微控制单元。
可以想象地,为了使得清洁机器人更加智能化,可以安装有激光雷达50,对所述清洁机器人所处环境进行扫描,构件地图标记障碍物信息,使得清洁机器人在执行清洁任务过程中,可以预先对所在环境有所认识,减少碰撞。
请参阅图3、图4及图5,图3是本发明一实施例中缓冲组件的示意图,图4是本发明一实施例中第一传感器和第二传感器的探测示意图,图5是本发明一实施例中传感器探测的原理示意图。所述第一传感器70安装于所述主体10的前部,被配置为朝向第一壁面200发射信号,并采集第一距离信息,所述第一距离信息由所述第一壁面200反射的信号来表征。所述第一传感器70安装于所述缓冲组件60,所述第一传感器70的数量优选为三个,分别安装于所述缓冲组件的左、中、右,其他实施例中所述第一传感器70的数量至少为一个。
所述第二传感器80安装于所述主体10的侧面,所述第二传感器80被配置为探测第二距离信息,所述第二距离是所述清洁机器人与第二壁面300之间的距离,所述缓冲组件60可以覆盖所述第二传感器80,所述缓冲组件60设置有开口61,所述第二传感器80对应于所述开口61安装,所述第二传感器80所发射的探测信号穿过所述开口61,到达所述第二壁面300。
所述第一传感器70或所述第二传感器80探测壁面的原理如图6所示,每一传感器包括至少一个发射器718及至少一个接收器728,所述发射器718朝向壁面708发射信号,所述接收器718接收经由所述壁面708反射回来的信号。主体内部安装有控制器,控制器根据所述接收器728所接收的信号得出所述主体与所述壁面708之间的距离信息。本发明的实施例中,所述第一传感器70为红外传感器,所述第一传感器70的发射器718为红外线发射管,接收器728为光敏接收管,所述第一传感器70对所述主体前部的壁面进行探测,会受到壁面颜色的影响,当然可以通过软件或硬件方面的改进来克服这一缺陷。所述第二传感器80为TOF测距传感器,所述第二传感器80可以精准测量所述主体与所述第二壁面300之间的距离,因第一传感器存在本质上的缺陷,在清洁机器人进行沿壁面清洁时,所示第一传感器70只作为辅助检测壁面,清洁机器人沿壁面清洁时,只要以第二传感器80所探测的距离为主进行调整。在其他实施例中,所述第一传感器70或第二传感器80还可以是超声波传感器。
在本发明的一实施例中,请参阅图6和图7,图6是本发明一实施例中缓冲组件60安装于主体10的局部视图,图7是本发明一实施例中缓冲组件60与主体10的连接方式的局部视图。所述缓冲组件60安装于所述主体10并至少部分包围所述主体10,所述主体10设置有第一定位柱122,所述缓冲组件60设置有第二定位柱62,通过设置一弹性件63一端挂接于所述第一定位柱12,另一端挂接于所述第二定位柱62,使得所述缓冲组件60可以相对于所述主体向前或向后移动。所述弹性件63可以是拉簧或压簧。所述主体10还安装有碰撞传感器130,所述碰撞传感器130包括摆杆133及信号组件132,所述主体10在前部的左右两端各设置有一个第三定位柱121,所述摆杆133的一端可绕所述第三定位柱121转动地安装于所述第三定位柱121,所述摆杆133的另一端可以摆入或摆出所述信号组件132,所述摆杆133的中间位置设置有凸出部134,所述缓冲组件60相对于所述主体向后移动时,与所述凸出部134接触并可进一步压缩所述凸出部134,使得所述摆杆133朝向所述主体10的内部转动。所述信号组件132为一组红外传感器,所述摆杆133在向所述主体10的内部摆动到一定位置,则阻断所述信号组件132之间的信号传输。所述缓冲组件60与外界的障碍物或避免发生碰撞时,所述缓冲组件60朝向所述主体10的内部移动,所述摆杆向所述主体10的内部摆动,从而触发所述信号组件132。若所述缓冲组件60没有与外界的障碍物或壁面碰撞后,所述缓冲组件60恢复原始位置。当然所述碰撞传感器130的触发也可以是所述清洁机器人进入沿壁面清洁的触发条件,即当所述碰撞传感器130被触发时,所述控制器控制所述清洁机器人进入沿壁面清洁。
为了实现沿壁面清洁功能,参阅图8,图8是有控制器执行的方法步骤流程图。
210确定阈值。
清洁机器人在沿壁面进行清洁时,需要一个预设的距离壁面的距离作为参考,以在偏离时作出调整,更好地进行沿壁面清洁。本发明的一实施例中,所述确定阈值的方法请参照图9,图9是本发明一实施例中确定阈值的方法步骤流程图。211分别将清洁机器人朝向白色壁面及黑色壁面放置,所述清洁机器人距离白色壁面和黑色壁面的距离为预设的沿壁面清洁时距离壁面的距离,本实施例中所述第一传感器采用红外对管,所述第二传感器采用TOF测距传感器。212采集第一传感器所探测的距离信息为第四距离,所述第四距离为将所述清洁机器人朝向白色壁面采集的第一传感器所探测的距离信息和将所述清洁机器人朝向黑色壁面采集的第一传感器所探测的距离信息的平均值。213采集第二传感器所探测的距离信息为第五距离,所述第二传感器时TOF测距传感器,其测距原理不受反射面对光反射的影响,所以其在清洁机器人朝向白色壁面和朝向黑色壁面放置时,所采集的距离信息相同,选择其中一个距离信息即可。214根据所述第四距离与所述第五距离的比值确定比例系数,使得所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,215存储比例系数。
所述确定比例系数的方法请参照图10和图11,图10是本发明一实施例中确定比例系数的方法步骤流程图,图11是本发明一实施例中所述控制器的线框图。所述控制器90包括存储器91,所述存储器91设置有多个存储空间,本实施例中仅示例出所述存储器91包括第一存储空间911、第二存储空间912及第三存储空间913,在其他实施例中,所述存储器91还可以包括其他具体的存储空间。所述预设关系为所述第二传感器80测的距离信息至少是所述第一传感器70测的距离信息的两倍,在确定比例系数的过程中,所述预设关系即为所述第五距离至少为所述第四距离的两倍。
方式一,314缩小所述第四距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为所述第四距离的缩小倍数,即所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,所述比例系数为所述第四距离的缩小倍数,将比例系数为所述第四距离的缩小倍数存储于第一存储空间911。
方式二,414放大所述第五距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为所述第五距离的放大倍数,即使得所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,所述比例系数为所述第五距离的放大倍数,将比例系数为所述第五距离的放大倍数存储于第二存储空间912。
方式三,514同时缩小所述第四距离和放大所述第五距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,即使得所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,所述比例系数为两个,包括所述第四距离的缩小倍数和所述第五距离的放大倍数,将比例系数存储于第三存储空间913。
216将经由所述比例系数调整后的第四距离与第五距离之和作为阈值。根据前述方式一,缩小所述第四距离使得所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,将缩小后的第四距离与第五距离之和作为第一阈值存储于所述第一存储空间911;根据前述方式二,放大所述第五距离使得所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,将所述第四距离与所述放大后的第五距离之和作为第二阈值存储于所述第二存储空间912;根据前述方式三,同时缩小所述第四距离和放大所述第五距离使得所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,将缩小后的第四距离与放大后的第五距离之和作为第三阈值存储于所述第三存储空间913。
220控制所述清洁机器人沿壁面清洁。
所述壁面可以是墙面、障碍物边缘、例如:家居桌子或凳子等的脚。本发明的一实施例中,所述清洁机器人在室内的地面上任一位置启动开始对地面进行清洁,当清洁机器人与障碍物发生碰撞后,即进入沿壁面清洁。当然在其他实施例中,所述清洁机器人还可以通过第一传感器或第二传感器所接收的探测信息控制清洁机器人进入沿壁面清洁模式。
230采集第一距离信息,第一传感器70采集经由所述第一壁面200反射的信号来表征第一距离,240采集第二距离信息,第二传感器80采集经由所述第二壁面300反射的第二距离。请结合参阅图4,本实施例中,所述第一传感器70为红外传感器,被配置为朝向第一壁面200发射光线,并接受经由所述第一壁面反射回来的光信号强度来表征清洁机器人与所述第一壁面200之间的距离信息为第一距离,所述第二传感器80为TOF测距传感器,被配置为探测所述清洁机器人与所述第二壁面300之间的距离信息为第二距离,所述第一壁面200与所述第二壁面300形成非零夹角。
250第一距离与第二距离是否满足预设关系。所述预设关系为所述第二距离的表征值至少是所述第一距离的表征值的两倍,即所述第二传感器80所探测的距离信息至少为所述第一传感器70所探测的距离信息的两倍。具体地,清洁机器人沿壁面清洁过程中,采集所述第一传感器70所探测的清洁机器人与第一壁面200之间的距离信息为第一距离,采集所述第二传感器80所探测的清洁机器人与第二壁面300之间的距离信息为第二距离。控制器90判断所述第一距离与所述第二距离是否满足预设关系,若所述第一距离与所述第二距离不满足预设关系,则执行步骤260选取比例系数调整所述第一距离和/或所述第二距离,使得所述第一距离与所述第二距离满足预设关系。若所述第一距离与所述第二距离满足预设关系,则执行步骤270根据所述第一距离与所述第二距离与阈值之间的关系调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离。
当所述第一距离与所述第二距离不满足预设关系,则执行步骤260选取比例系数调整所述第一距离和/或所述第二距离,使得所述第一距离与所述第二距离满足预设关系。具体可以选择如下方式来实现:
第一种方式:
以存储于第一存储空间911的第一阈值为清洁机器人进入沿壁面清洁的阈值,因所述第一阈值是通过缩小所述第一传感器所探测的第四距离至使得所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,将缩小后的第四距离与第五距离之和作为第一阈值。所以在清洁机器人进入沿壁面清洁后,所述第一传感器70所探测的清洁机器人与第一壁面200之间的第一距离与所述第二传感器80所探测的清洁机器人与第二壁面300之间的第二距离不满足预设关系时,通过选取存储于所述第一存储空间911的通过缩小所述第一传感器所探测的距离信息使得所述第二传感器所探测的距离信息至少是所述第一传感器所探测的距离信息的两倍所确定的比例系数来缩小所述第一距离,使得所述第二距离至少为所述第一距离的两倍。
第二种方式:
以存储于第二存储空间912的第二阈值为清洁机器人进入沿壁面清洁的阈值,因所述第二阈值是通过放大所述第二传感器所探测的第五距离至使得所述第五距离至少为所述第四距离的两倍,将放大后的第五距离与第四距离之和作为第二阈值。
所以在清洁机器人进入沿壁面清洁后,所述第一传感器70所探测的清洁机器人与第一壁面200之间的第一距离与所述第二传感器80所探测的清洁机器人与第二壁面300之间的第二距离不满足预设关系时,通过选取存储于所述第二存储空间912的通过放大所述第二传感器所探测的距离信息使得所述第二传感器所探测的距离信息至少是所述第一传感器所探测的距离信息的两倍所确定的比例系数来放大所述第二距离,使得所述第二距离至少为所述第一距离的两倍。
第三种方式:
以存储于第三存储空间913的第三阈值为清洁机器人进入沿壁面清洁的阈值,因所述第三阈值是同时缩小所述第四距离和放大所述第五距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为两个,包括所述第四距离的缩小倍数和所述第五距离的放大倍数。将放大后的第五距离与缩小后的第四距离之和作为第三阈值。
所以在清洁机器人进入沿壁面清洁后,所述第一传感器70所探测的清洁机器人与第一壁面200之间的第一距离与所述第二传感器80所探测的清洁机器人与第二壁面300之间的第二距离不满足预设关系时,通过选取存储于所述第三存储空间913的通过同时放大所述第二传感器所探测的距离信息及缩小所述第一传感器所探测的距离信息使得所述第二传感器所探测的距离信息至少是所述第一传感器所探测的距离信息的两倍所确定的比例系数来同时放大所述第二距离及缩小所述第一距离,使得所述第二距离至少为所述第一距离的两倍。所述第二距离至少为所述第一距离的两倍,以所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值比较,以调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离关系。
在本发明的一些实施例中,控制器90执行步骤270根据所述第一距离与所述第二距离与阈值之间的关系调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离。具体参阅图12、图13及图14,图12是本发明一实施例中所述控制器调整所述清洁机器人与壁面之间的距离的流程图,图13是本发明一实施例中清洁机器人沿壁面清洁的示意图,图14是本发明另一实施例中清洁机器人沿壁面清洁的示意图。本发明所述的实施例中,所述清洁机器人沿壁面行走,根据所述第一距离和所述第二距离与所述阈值之间的关系,调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离。具体地,执行步骤271第一距离与所述第二距离之和,执行步骤272判断所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值是否相等,若所述第一距离与所述第二距离之和等于所述阈值,则执行步骤274所述控制器控制所述清洁机器人继续沿壁面清洁。
若所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值不相等,则执行步骤273判断所述第一距离与所述第二距离之和是否大于所述阈值,若所述第一距离与所述第二距离之和大于所述阈值,则执行步骤275所述控制器控制所述清洁机器人偏转以减小所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,再次执行步骤272判断所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值是否相等,直至所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值相等后执行步骤274所述控制器控制所述清洁机器人继续沿壁面清洁。
若所述第一距离与所述第二距离之和小于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以增大所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,再次执行步骤272判断所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值是否相等,直至所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值相等后执行步骤274所述控制器控制所述清洁机器人继续沿壁面清洁。
参阅图13,所述第一传感器70为最靠近所述第二传感器80的一个第一传感器,以该传感器所探测的距离数据结合第二传感器所探测的距离数据来控制所述清洁机器人沿壁面清洁。所述清洁机器人沿第二壁面300进行清洁,所述第一传感器70探测靠近所述清洁机器人前部的第一壁面200的信息,所述第二传感器80探测所述清洁机器人与第二壁面300的距离信息。在清洁机器人行走至第一壁面200与第二壁面300的拐角处时,所述第一传感器70所接收到的信号增强,其所表征的所述清洁机器人与第一壁面200之间的第一距离减小,所述第一距离与所述第二距离之和变小,
控制器判断清洁机器人前部有壁面出现,并控制所述清洁机器人提前背向所述壁面偏转,以防止所述清洁机器人与第一壁面200发生碰撞。清洁机器人偏转至所述第二传感器所探测的距离第二距离与沿第二壁面清洁时所探测的第二距离相同时,清洁机器人朝前行走。
参阅图14,所述清洁机器人沿第二壁面300进行清洁,所述第一传感器70探测靠近所述清洁机器人前部的第一壁面200的信息,所述第二传感器80探测所述清洁机器人与第二壁面300的距离信息。在清洁机器人行走至第一壁面200与第二壁面300的拐角处时,所述第一传感器70所接收到的信号减弱,其所表征的所述清洁机器人与第一壁面200之间的第一距离增大,所述第一距离与所述第二距离之和增大,控制器控制所述清洁机器人提前朝向所述第二壁面的一侧偏转,使得所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值相等。所述阈值为一范围值,所述第一距离与所述第二距离之和在所述阈值范围内即可判断为所述第一距离与所述第二距离之和与所述阈值相等,所述第一距离与所述第二距离之和大于所述阈值,即所述第一距离与所述第二距离之和大于所述阈值范围的最大值,所述第一距离与所述第二距离之和小于所述阈值,即所述第一距离与所述第二距离之和小于所述阈值范围的最小值。
本发明的实施例中,所述清洁机器人通过在主体的前部设置第一传感器,第一传感器探测主体与第一壁面之间的距离为第一距离,在所述主体的侧面设置第二传感器,第二传感器探测所述主体与第二壁面之间的距离为第二距离,在所述第一距离和所述第二距离满足预设关系时,将所述第一距离与所述第二距离之和与阈值进行比较,以调整所述清洁机器人沿壁面行走时与所述壁面之间的距离关系。采用本发明,具有在所述清洁机器人在沿壁面清洁的同时,可以预知清洁机器人前方壁面的变化,遇到壁面拐角时,可以在适当的位置转向,提高清洁机器人沿不平直壁面的清洁效果。
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 (11)
1.一种清洁机器人,其特征在于,包括:
主体;
第一传感器,安装于所述主体的前部,被配置为朝向第一壁面发射信号,并采集第一距离,所述第一距离由所述第一壁面反射的信号来表征;
第二传感器,安装于所述主体的侧面,所述第二传感器被配置为探测第二距离,所述第二距离是所述清洁机器人与第二壁面之间的距离;以及
控制器,安装于所述主体,所述控制器被配置为:
确定阈值;
控制所述清洁机器人沿壁面清洁;
其中,所述第一距离与所述第二距离满足预设关系时,根据所述第一距离和所述第二距离与所述阈值之间的关系,调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离;
所述根据所述第一距离和所述第二距离与所述阈值之间的关系,调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,包括:
若所述第一距离与所述第二距离之和等于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人继续沿壁面清洁;
若所述第一距离与所述第二距离之和不等于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以减小或增大所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,使得所述清洁机器人与所述壁面之间的距离等于所述阈值。
2.根据权利要求1所述的清洁机器人,其特征在于,所述确定阈值包括:
将清洁机器人分别朝向白色壁面及黑色壁面放置;
采集第一传感器所探测的距离信息为第四距离;
采集第二传感器所探测的距离信息为第五距离;
根据所述第四距离与所述第五距离的比值确定比例系数,使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系;
存储比例系数;
将经由所述比例系数调整后的第四距离与第五距离之和作为阈值。
3.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,所述存储比例系数至少满足以下条件之一:
缩小所述第四距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为所述第四距离的缩小倍数;
放大所述第五距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为所述第五距离的放大倍数;
同时缩小所述第四距离和放大所述第五距离使得所述第四距离与所述第五距离满足预设关系,所述比例系数为两个,包括所述第四距离的缩小倍数和所述第五距离的放大倍数。
4.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,若所述第一距离与所述第二距离不满足预设关系,选取比例系数调整所述第一距离和/或所述第二距离,使得所述第一距离与所述第二距离满足预设关系。
5.根据权利要求1至4任一项所述的清洁机器人,其特征在于,所述第二距离的表征值至少是所述第一距离的表征值的两倍。
6.根据权利要求1至4任一项所述的清洁机器人,其特征在于,所述第一传感器为红外传感器。
7.根据权利要求1至4任一项所述的清洁机器人,其特征在于,所述第二传感器为TOF测距传感器或超声波传感器。
8.一种清洁机器人沿壁面行走的方法,其特征在于,包括:
控制清洁机器人沿第二壁面清洁,探测第二距离,所述第二距离是所述清洁机器人与所述第二壁面之间的距离;
根据第一壁面反射的信号来表征第一距离,所述第一距离是所述清洁机器人与所述第一壁面之间的距离;
若所述第一距离与所述第二距离满足预设关系,根据所述第一距离和所述第二距离与阈值之间的关系调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离;
若所述第一距离与所述第二距离不满足预设关系,则通过选取比例系数调整所述第一距离和/或所述第二距离,直至所述第一距离与所述第二距离满足所述预设关系;
所述根据所述第一距离和所述第二距离与所述阈值之间的关系,调整所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,包括:
若所述第一距离与所述第二距离之和等于所述阈值,则控制器控制所述清洁机器人继续沿壁面清洁;
若所述第一距离与所述第二距离之和不等于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以减小或增大所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,使得所述清洁机器人与所述壁面之间的距离等于所述阈值。
9.根据权利要求8所述的清洁机器人沿壁面行走的方法,其特征在于,所述预设关系为所述第二距离的表征值至少是所述第一距离的表征值的两倍。
10.根据权利要求8所述的清洁机器人沿壁面行走的方法,其特征在于,所述比例系数被配置为缩小所述第一距离和/或放大所述第二距离,使得所述第一距离与所述第二距离满足预设关系。
11.根据权利要求8所述的清洁机器人沿壁面行走的方法,其特征在于,所述若所述第一距离与所述第二距离之和不等于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以减小或增大所述清洁机器人与所述壁面之间的距离,包括:
若所述第一距离与所述第二距离之和大于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以减小所述清洁机器人与所述壁面之间的距离;
若所述第一距离与所述第二距离之和小于所述阈值,则所述控制器控制所述清洁机器人偏转以增大所述清洁机器人与所述壁面之间的距离。
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