CN110393480B - 一种用于清洁楼道的自动化机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于清洁楼道的自动化机器人，包括机器人本体，机器人本体放置与楼道内，机器人本体底部尘箱，尘箱内设有采集模块，所述采集模块能够实时获取尘箱内灰尘量信息，并将灰尘量信息发送至云端服务器；机器人本体还设置有超声波发射器，超声波发射器实时发射的超声波信息由定位装置接收；定位装置设置在楼道内，定位装置采集并处理将超声波信息，将超声波信息转化为位置信息，并将位置信息发送至云端服务器；云端服务器基于接收的灰尘量信息以及超声波信息，计算楼道灰尘分布图，并将楼道灰尘分布图发送至用户终端。本发明便于用户能够直观获取该区域内灰尘的分布情况信息，从而对机器人本体的清扫策略进行调整，提高了机器人本体的工作效率和清扫质量。
Description
技术领域
本发明涉及清洁机器人设备技术领域，具体涉及一种用于清洁楼道的自动化机器人。
背景技术
目前，随着智能家居产业的发展，自动化保洁机器人如扫地机器人等正逐步从低程度的智能化向更高级的智能化程度发展，逐步取代人工保洁。
用于保洁的自动化机器人往往会在无人看管的情况下，根据其内部预设的路线或运动方式对某些区域进行清洁工作，如楼道、居室等。如此一来，用户只能根据机器人清扫后其内部的尘箱储存的灰尘量大致估算其清扫区域的情况。
然而，诸如楼道这类区域往往会存在某些指定地点，如下风处、盆景处等，会累积较多尘埃或垃圾。应用现有的自动化机器人无法具体地得知区域内不同地方的灰尘或垃圾量的多少，无法根据实际情况对自动化机器人的清扫策略进行设置。
发明内容
针对上述技术问题，本发明旨在提供一种能够获知清扫区域内灰尘量分布图的用于清洁楼道的自动化机器人。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案来实现：
一种用于清洁楼道的自动化机器人，包括机器人本体，所述机器人本体放置与楼道内，所述机器人本体底部设有吸尘口，所述吸尘口连接尘箱，所述尘箱内设有采集模块，所述采集模块能够实时获取尘箱内灰尘量信息，并将所述灰尘量信息发送至云端服务器；
所述机器人本体还设置有超声波发射器，所述超声波发射器实时发射的超声波信息由定位装置接收；
所述定位装置设置在所述楼道内，所述定位装置用于采集并处理将所述超声波信息，将所述超声波信息转化为位置信息，并将所述位置信息发送至云端服务器；
所述云端服务器基于接收的所述灰尘量信息以及所述位置信息，计算楼道灰尘分布图，并将所述楼道灰尘分布图发送至用户终端。
有益地或示例性地，所述定位装置包括固定座、设于所述固定座内的处理器以及采集头，所述采集头与所述处理器通讯相连；
所述固定座一侧端面固定于所述楼道的顶部，所述采集头通过万向节与所述固定座的另一侧端面连接，所述采集头能够在所述万向节上自由旋转以使得所述采集头始终正对所述机器人本体；
所述采集头用于采集所述超声波发射器实时发射的超声波信息，并将所述超声波信息发送至所述处理器，所述处理器用于将所述超声波信息转化为位置信息，并将所述位置信息发送至云端服务器。
有益地或示例性地，所述云端服务器的计算楼道灰尘分布图的步骤如下：
S1：根据实时接收的灰尘量信息，绘制灰尘量随时间的变化图；
S2：根据实时接收的位置信息，绘制机器人本体位置随时间的变化图；
S3：根据步骤S1的灰尘量随时间的变化图，计算并绘制灰尘量变化率随时间的变化图；
S4：综合S2中得出的机器人本体位置随时间的变化图以及S3中得出的灰尘量变化率随时间的变化图，绘制灰尘量变化率随机器人本体位置的变化图，得出所述楼道灰尘分布图。
有益地或示例性地，所述楼道被划分为x个子区域，每个所述子区域对应配置有一个或一个以上定位装置。
有益地或示例性地，所述步骤S2中，在绘制机器人本体位置随时间的变化图时，所述云端服务器接收所有所述子区域内的定位装置发出的位置信息；
所述云端服务器根据接收的位置信息，判断所述机器人本体所在的子区域；
根据机器人本体所在的子区域与其它子区域之间的距离，对所述其它子区域内的定位装置发出的位置信息设立不同的修正系数；
所述云端服务器根据所述修正系数、所述其它子区域内的定位装置发出的位置信息以及所述机器人本体所在的子区域内的定位装置发出的位置信息，计算机器人本体的实际位置；
所述云端服务器设立修正系数C满足：
式中，D表示机器人本体所在的子区域与其它子区域之间的距离，T1，T2……T8表示不同的距离阈值。
有益地或示例性地，所述采集模块包括压力传感器，所述压力传感器用于检测尘箱内灰尘对尘箱内壁的压力；所述尘箱内还设置有缓落装置，用于减缓灰尘从吸尘口进入尘箱的速度。
有益地或示例性地，所述缓落装置包括折弯通道，所述折弯通道一端朝向所述吸尘口，所述折弯通道另一端朝向尘箱。
本发明的各种实施方式具有以下有益效果为：
1、本发明测得尘箱灰尘量随时间的变化图以及机器人本体位置随时间的变化图，联立两个变化图进而得到尘箱灰尘量随机器人本体位置的变化图，即灰尘量的分布图，便于用户能够直观获取该区域内灰尘的分布情况信息，从而对机器人本体的清扫策略进行调整，使机器人本体对灰尘量较多的地方着重清扫，同时选择性忽略灰尘量较少的地方，提高了机器人本体的工作效率和清扫质量。
2、设置云端服务器，实际楼道内的设备仅负责采集和初步处理信息，信息的进一步处理和整合均有云端服务器完成，降低了设备的投入和设备的复杂程度。
3、定位装置的采集头始终正对机器人本体，使超声波发射器发出的超声波信息失真降低，提高了定位的准确性。
4、对楼道划分子区域，每个子区域对应设置一定数量的定位装置，同时云端服务器综合考虑各个定位装置发出的位置信息，根据每个定位装置对应子区域与实际机器人本体位置的距离，设立修正系数，能够有效利用各个定位装置的信息，提高定位的准确性。
5、设立缓落装置，能够有效降低灰尘进入尘箱内的速度，减缓进入尘箱内的灰尘对尘箱原储存的灰尘的扬尘作用，从而避免了因灰尘飞扬而带来的压力传感器信息有误的情况。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明一实施例的一种用于清洁楼道的自动化机器人的云端服务器计算灰尘量分布图的流程图；
图2是本发明一实施例的一种用于清洁楼道的自动化机器人的一种灰尘量分布图；
图3是本发明一实施例的一种用于清洁楼道的自动化机器人的楼道示意图；
图4是本发明一实施例的一种用于清洁楼道的自动化机器人的定位装置结构图。
附图标记：
1-楼道；2-机器人本体；3-吸尘口；4-尘箱；5-定位装置；6-超声波发射器；51-固定座；52-采集头；53-万向节。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步描述。
如图1-4所示，一种用于清洁楼道的自动化机器人，其特征是，包括机器人本体2，机器人本体2放置与楼道1内，机器人本体2底部设有吸尘口3，吸尘口4连接尘箱5，尘箱5能够实时获取尘箱5内灰尘量信息，并将灰尘量信息发送至云端服务器；
机器人本体1还设置有超声波发射器6，超声波发射器6实时发射的超声波信息由定位装置5接收；
定位装置5设置在楼道1内，定位装置5用于采集并处理将超声波信息，将超声波信息转化为位置信息，并将位置信息发送至云端服务器；
云端服务器基于接收的灰尘量信息以及位置信息，计算楼道灰尘分布图，并将楼道灰尘分布图发送至用户终端。
本发明中，在接收到楼道灰尘分布图后，用户可以根据楼道灰尘分布图对楼道进行检查，也可以对自动化机器人的清扫策略进行调整，使机器人本体对灰尘量较多的地方着重清扫，同时选择性忽略灰尘量较少的地方，提高了机器人本体的工作效率和清扫质量。
根据本发明的一个优选实施例，定位装置包括固定座、设于固定座内的处理器以及采集头，采集头与处理器通讯相连；固定座51一侧端面固定于楼道1的顶部，采集头52通过万向节53与固定座51的另一侧端面连接，采集头52能够在万向节53上自由旋转以使得采集头53始终正对机器人本体1；采集头52用于采集超声波发射器实时发射的超声波信息，并将超声波信息发送至处理器，处理器用于将超声波信息转化为位置信息，并将位置信息发送至云端服务器。
本实施例中，由于万向节53的设置，采集头52能够始终正对于超声波发射器6，经试验研究，采集头52正对超声波发射器6，能够大大地降低超声波的失真现象以及丢波现象造成的误差影响，有效提高定位的准确性。
根据本发明的一个优选实施例，云端服务器的计算楼道灰尘分布图的步骤如下：
S1：根据实时接收的灰尘量信息，绘制灰尘量随时间的变化图；
S2：根据实时接收的位置信息，绘制机器人本体位置随时间的变化图；
S3：根据步骤S1的灰尘量随时间的变化图，计算并绘制灰尘量变化率随时间的变化图；
S4：综合S2中得出的机器人本体位置随时间的变化图以及S3中得出的灰尘量变化率随时间的变化图，绘制灰尘量变化率随机器人本体位置的变化图，得出楼道灰尘分布图。
本实施例中，测得尘箱灰尘量随时间的变化图以及机器人本体位置随时间的变化图，联立两个变化图进而得到尘箱灰尘量随机器人本体位置的变化图，即灰尘量的分布图，便于用户能够直观获取该区域内灰尘的分布情况信息；设置云端服务器，实际楼道内的设备仅负责采集和初步处理信息，信息的进一步处理和整合均有云端服务器完成，降低了实际应用场景中设备的投入和设备的复杂程度。
如图2所示是一种利用上述方法生成的楼道灰尘分布图，其中颜色越深代表此处灰尘量越多。本领域技术人员在上述启示下，也可以利用其它方式表示楼道灰尘分布图。
根据本发明的一个优选实施例，楼道被划分为x个子区域，每个子区域对应配置有一个或一个以上定位装置。
根据本发明的一个优选实施例，步骤S2中，在绘制机器人本体位置随时间的变化图时，云端服务器接收所有子区域内的定位装置发出的位置信息；云端服务器根据接收的位置信息，判断机器人本体所在的子区域；根据机器人本体所在的子区域与其它子区域之间的距离，对其它子区域内的定位装置发出的位置信息设立不同的修正系数。云端服务器根据修正系数、其它子区域内的定位装置发出的位置信息以及机器人本体所在的子区域内的定位装置发出的位置信息，计算机器人本体的实际位置；所述云端服务器设立修正系数C满足条件：
式中，D表示机器人本体所在的子区域与其它子区域之间的距离，T1，T2……T8表示不同的距离阈值，当距离超出阈值T8时，不予考虑。
计算实际位置P时：
其中，Ci为不同子区域的定位装置发出的位置信息修正系数，满足前述所述修正系数C的条件；Pi为不同子区域的定位装置发出的位置信息；P为机器人本体的实际位置。
本实施例中，对楼道划分子区域，每个子区域对应设置一定数量的定位装置，同时云端服务器综合考虑各个定位装置发出的位置信息，根据每个定位装置对应子区域与实际机器人本体位置的距离，设立不同的修正系数，对距离较远的定位装置发出的位置信息设立权重较小的修正系数，对距离较近的定位装置发出的定位信息设立权重较大的修正系数，能够有效、针对性地利用各个定位装置的信息，提高定位的准确性。
根据本发明的一个优选实施例，采集模块包括压力传感器，所述压力传感器用于检测尘箱内灰尘对尘箱内壁的压力；尘箱内还设置有缓落装置，用于减缓灰尘从吸尘口进入尘箱的速度。
本实施例中，设立缓落装置，能够有效降低灰尘进入尘箱内的速度，减缓进入尘箱内的灰尘对尘箱原储存的灰尘的扬尘作用，从而避免了因灰尘飞扬而带来的压力传感器信息有误的情况。
根据本发明的一个优选实施例，缓落装置包括折弯通道，折弯通道一端朝向吸尘口，折弯通道另一端朝向尘箱。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (4)
1.一种用于清洁楼道的自动化机器人，其特征是，包括机器人本体，所述机器人本体放置与楼道内，所述机器人本体底部设有吸尘口，所述吸尘口连接尘箱，所述尘箱内设有采集模块，所述采集模块能够实时获取尘箱内灰尘量信息，并将所述灰尘量信息发送至云端服务器；
所述机器人本体还设置有超声波发射器，所述超声波发射器实时发射的超声波信息由定位装置接收；
所述定位装置设置在所述楼道内，所述定位装置用于采集并处理将所述超声波信息，将所述超声波信息转化为位置信息，并将所述位置信息发送至云端服务器；
所述云端服务器基于接收的所述灰尘量信息以及所述位置信息，计算楼道灰尘分布图，并将所述楼道灰尘分布图发送至用户终端；
所述云端服务器的计算楼道灰尘分布图的步骤如下：
S1：根据实时接收的灰尘量信息，绘制灰尘量随时间的变化图；
S2：根据实时接收的位置信息，绘制机器人本体位置随时间的变化图；
S3：根据步骤S1的灰尘量随时间的变化图，计算并绘制灰尘量变化率随时间的变化图；
S4：综合S2中得出的机器人本体位置随时间的变化图以及S3中得出的灰尘量变化率随时间的变化图，绘制灰尘量变化率随机器人本体位置的变化图，得出所述楼道灰尘分布图；
所述楼道被划分为x个子区域，每个所述子区域对应配置有一个或一个以上定位装置；
所述步骤S2中，在绘制机器人本体位置随时间的变化图时，所述云端服务器接收所有所述子区域内的定位装置发出的位置信息；
所述云端服务器根据接收的位置信息，判断所述机器人本体所在的子区域；
根据机器人本体所在的子区域与其它子区域之间的距离，对所述其它子区域内的定位装置发出的位置信息设立不同的修正系数；
所述云端服务器根据所述修正系数、所述其它子区域内的定位装置发出的位置信息以及所述机器人本体所在的子区域内的定位装置发出的位置信息，计算机器人本体的实际位置；
所述云端服务器设立修正系数C满足：
式中，D表示机器人本体所在的子区域与其它子区域之间的距离，T1，T2……T8表示不同的距离阈值。
2.根据权利要求1所述的一种用于清洁楼道的自动化机器人，其特征是，所述定位装置包括固定座、设于所述固定座内的处理器以及采集头，所述采集头与所述处理器通讯相连；
所述固定座一侧端面固定于所述楼道的顶部，所述采集头通过万向节与所述固定座的另一侧端面连接，所述采集头能够在所述万向节上自由旋转以使得所述采集头始终正对所述机器人本体；
所述采集头用于采集所述超声波发射器实时发射的超声波信息，并将所述超声波信息发送至所述处理器，所述处理器用于将所述超声波信息转化为位置信息，并将所述位置信息发送至云端服务器。
3.根据权利要求1所述的一种用于清洁楼道的自动化机器人，其特征是，所述采集模块包括压力传感器，所述压力传感器用于检测尘箱内灰尘对尘箱内壁的压力；所述尘箱内还设置有缓落装置，用于减缓灰尘从吸尘口进入尘箱的速度。
4.根据权利要求3所述的一种用于清洁楼道的自动化机器人，其特征是，所述缓落装置包括折弯通道，所述折弯通道一端朝向所述吸尘口，所述折弯通道另一端朝向尘箱。
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