CN110558899A - 一种扫地机器人及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扫地机器人及其充电方法，其包括有扫地机和充电座，所述充电座上设置有红外线发射器，所述扫地机上设置有第一红外线接收器、第二红外线接收器和第一光线限制件，所述第一光线限制件位于所述第一红外线接收器和第二红外线接收器之间。本发明的对准方式的判断过程简单，调节动作少，可快速实现扫地机与充电座的对准，有利于提升扫地机器人的使用体验，提高其竞争力。

Description

一种扫地机器人及其充电方法

技术领域

本发明涉及扫地机器人技术领域，尤其涉及一种扫地机器人及其充电方法。

背景技术

扫地机器人，又称自动打扫机或吸尘器，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，在房间内自动完成地板清理工作，扫地机器人一般采用刷扫和真空吸取的方式，将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。

扫地机器人的扫地机以圆盘型为主，带有可充电的电池，操作方式以遥控器操作，或是使用机器上的操作面板进行操作。扫地机器人一般能够设定时间预约打扫，并能够自行充电，前方有设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，并依不同的算法设定，走不同的路线，有规划清扫地区。

现有的扫地机器人，在进行充电时，扫地机与充电座点对点对准，从而进行充电，此时，扫地机需要进行多次运动调整，中间涉及多次运算，最终调整到所需的充电方位，该充电对准方式复杂，容错率低，产品竞争力不强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于如何改善扫地机器人的扫地机和充电座的对准方式，从而为简洁快速的充电打下基础。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种扫地机器人，包括有扫地机和充电座，所述充电座上设置有红外线发射器，所述扫地机上设置有第一红外线接收器、第二红外线接收器和第一光线限制件，所述第一光线限制件位于所述第一红外线接收器和第二红外线接收器之间。

在一种优选的实施方式中，还包括有第三红外线接收器，所述第三红外线接收器设置在所述扫地机上，所述第一光线限制件上设置有透光孔，所述第三红外线接收器能够通过所述透光孔接收外界红外线信号。

在一种优选的实施方式中，还包括有第二光线限制件，所述第二光线限制件设置在所述扫地机上，所述第二光线限制件位于所述第一红外线接收器远离所述第一光线限制件的一侧。

在一种优选的实施方式中，还包括有第三光线限制件，所述第三光线限制件设置在所述扫地机上，所述第三光线限制件位于所述第二红外线接收器远离所述第一光线限制件的一侧。

在一种优选的实施方式中，所述红外线发射器的发光区域呈扇形或环状。

在一种优选的实施方式中，所述扫地机上设置有第一正极片和第一负极片，所述第一正极片、第一负极片和第一光线限制件位于同一直线上，所述充电座上设置有第二正极片和第二负极片，所述第二正极片和第二负极片均呈弧状，所述红外线发射器的发光区域与所述第二正极片的所在区域对应。

在一种优选的实施方式中，所述充电座还包括有外壳、固定支架和弹性元件，所述第二正极片设置在所述固定支架上，所述固定支架与外壳滑动连接，所述弹性元件能够给予所述固定支架一个远离所述外壳的弹性力。

在一种优选的实施方式中，所述红外线发射器发出的红外线直接向外界出射。

在一种优选的实施方式中，还包括有反射镜，所述红外线发射器发出的红外线经所述反射镜后，向外界出射。

一种扫地机器人的充电方法，包括以下步骤，

S10扫地机移动至红外线发射器的发光区域；

S20当第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机直接向充电座移动；当只有第一红外线接收器接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机沿第一红外线接收器朝向第二红外线接收器的方向旋转，直至第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机向充电座移动；当只有第二红外线接收器接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机沿第二红外线接收器朝向第一红外线接收器的方向旋转，直至第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机向充电座移动；

S30扫地机与充电座靠近，第一正极片与第二正极片接触，第一负极片与第二负极片接触，进行充电。

在一种优选的实施方式中，在扫地机向充电座移动的过程中，当不再满足第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线的条件时，扫地机旋转，直至第一红外线接收器和第二红外线接收器再次接收到红外线发射器发出的红外线。

本发明的有益效果是：

本发明设置有第一红外线接收器、第二红外线接收器和第一光线限制件，第一光线限制件位于第一红外线接收器和第二红外线接收器之间。由此，当第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线时，意味着第一光线限制件已经与充电座对准，扫地机与充电座具备充电的可能性；当只有第一红外线接收器接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机沿第一红外线接收器朝向第二红外线接收器的方向旋转，直至第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线；当只有第二红外线接收器接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机沿第二红外线接收器朝向第一红外线接收器的方向旋转，直至第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线。该对准方式的判断过程简单，调节动作少，可快速实现扫地机与充电座的对准，有利于提升扫地机器人的使用体验，提高其竞争力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明扫地机的一个实施例的剖视图；

图2是图1中的扫地机的局部放大图Ⅰ；

图3是图1中的扫地机的另一角度的剖视图；

图4是本发明充电座的一个实施例的俯视图；

图5是本发明红外线发射器的一个实施例的发光区域的示意图；

图6是图4中的充电座的剖视图；

图7是本发明充电座的第二个实施例的剖视图；

图8是图1中的扫地机和图4中的充电座的一个实施例的充电对准方位的示意图；

图9是图1中的扫地机和图4中的充电座的第二个实施例的充电对准方位的示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明的较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，从而能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。当某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接在另一个特征上。

在本发明的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个或者多个，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，除非另有定义，本发明所使用的技术术语和科学术语均与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。

参照图1至图3，图1是本发明扫地机1的一个实施例的剖视图，图2是图1中的扫地机1的局部放大图Ⅰ，图3是图1中的扫地机1的另一角度的剖视图。本实施例的扫地机器人包括有扫地机1和充电座2，扫地机1呈圆盘形，扫地机1包括有第一红外线接收器11、第二红外线接收器12、第三红外线接收器13、第一光线限制件14、第二光线限制件15、第三光线限制件16、第一正极片17和第一负极片18，第一红外线接收器11和第二红外线接收器12分别位于第一光线限制件14的两侧，第一光线限制件14上设置有透光孔141，透光孔141的一端设置有第三红外线接收器13，第三红外线接收器13通过透光孔141可接收外界的红外线信号。

第二光线限制件15位于第一红外线接收器11远离第一光线限制件14的一侧，通过设置第一光线限制件14和第二光线限制件15，可限定第一红外线接收器11的接收角度；与此同理，第三光线限制件16位于第二红外线接收器12远离第一光线限制件14的一侧，第一光线限制件14和第三光线限制件16能够限定第二红外线接收器12的接收角度。

第一正极片17位于第一负极片18的上方(扫地机1正常工作时的方位)，且第一正极片17、第一负极片18和第一光线限制件14位于同一直线上，从而使得第一正极片17、第一负极片18和第一光线限制件14位于扫地机1的同一区域，由此，实现了第一光线限制件14的定位，也即实现了第一正极片17和第一负极片18的定位。

参照图4至图6，图4是本发明充电座2的一个实施例的俯视图，图5是本发明红外线发射器26的一个实施例的发光区域的示意图，图6是图4中的充电座2的剖视图。充电座2包括有外壳21、第二正极片22、第二负极片23、固定支架24、弹性元件25和红外线发射器26，第二正极片22和第二负极片23设置在外壳21的周向侧面上，且第二正极片22位于第二负极片23的上方，第二正极片22和第二负极片23间隔设置，红外线发射器26位于充电座2内，红外线发射器26发出的红外线透过透明的外壳21后，向外界发射。

在本实施例中，充电座2整体呈半圆状，相应的，第二正极片22和第二负极片23也呈圆弧状，红外线发射器26发出的红外线直接透过外壳21后，向外界出射，红外线发射器26设置有多个，多个红外线发射器26呈弧形排列，从而使得红外线发射器26的发光区域呈扇形(参照图5)。

参照图1至图6，并参照图8和图9，图8是图1中的扫地机1和图4中的充电座2的一个实施例的充电对准方位的示意图，图9是图1中的扫地机1和图4中的充电座2的第二个实施例的充电对准方位的示意图。通过设置第一红外线接收器11、第二红外线接收器12和第三红外线接收器13，可使得扫地机1对于第一正极片17和第一负极片18的位置有一个基本的判断，也即，当第三红外线接收器13接收到红外线发射器26发出的红外线信号时(此时第一红外线接收器11和第二红外线接收器12也接收到红外线发射器26发出的红外线信号)，意味着透光孔141的轴线基本上与位于充电座2的径向上的直线重合，此时第一正极片17和第一负极片18已面向充电座2，由于第二正极片22和第二负极片23所在的区域与红外线发射器26的发光区域对应，因此，扫地机1可直接向充电座2移动，实现第一正极片17与第二正极片22的导电接触，第一负极片18与第二负极片23的导电接触，从而实现充电。

当第一红外线接收器11接收到红外线发射器26发出的红外线信号，而第二红外线接收器12和第三红外线接收器13未接收到红外线发射器26发出的红外线信号时，此时意味着第一正极片17和第一负极片18未与充电座2正对，扫地机1此时靠近充电座2，第一正极片17与第二正极片22不能进行良好的导电接触(同时第一负极片18和第二负极片23也不能进行良好的导电接触)，因此扫地机1需要沿第二红外线接收器12朝向第一红外线接收器11的方向旋转，直至第三红外线接收器13接收到红外线发射器26发出的红外线信号时，扫地机1停止旋转，从而完成第一正极片17与第二正极片22的对准(也即完成第一负极片18和第二负极片23的对准)，扫地机1直线靠近充电座2，完成充电。

与此同理，当第二红外线接收器12接收到红外线发射器26发出的红外线信号，而第一红外线接收器11和第三红外线接收器13未接收到红外线发射器26发出的红外线信号时，扫地机1需要沿第一红外线接收器11朝向第二红外线接收器12的方向旋转，直至第三红外线接收器13接收到红外线发射器26发出的红外线信号时，扫地机1停止旋转，从而完成第一正极片17与第二正极片22的对准(也即完成第一负极片18和第二负极片23的对准)。

参照图7，图7是本发明充电座2的第二个实施例的剖视图，在该实施例中，设置有反射镜26，红外线发射器26发出的红外线经反射镜26反射后，再透过外壳21向外界出射，该实施例中提供了红外线发射器26的另一种出光方式。

在另外的实施例中，充电座2也可设计成圆盘状，此时，第二正极片22和第二负极片23均呈圆环状，红外线发射器26也呈圆形分布在充电座2内，此时，充电座2的360°范围均可进行充电。

参照图6，在本实施例中，为使得第二正极片22与第一正极片17的接触为弹性接触，防止碰撞产生损伤，同时，为使得第二正极片22与第一正极片17的接触更为紧密，第二正极片22与第一正极片17之间的导电连接更为稳定，设置有固定支架24和弹性元件25，在本实施例中，弹性元件25为弹簧，第二正极片22固定在固定支架24的外表面上，外壳21上设置有凹槽211，固定支架24与凹槽211间隙配合，固定支架24内设置有连接柱221，弹簧套接在连接柱221外，连接柱221远离固定支架24的一端设置有螺钉，连接柱221通过螺钉与外壳21的内表面抵持，由此，固定支架24与外壳21滑动连接，且弹簧给予固定支架24一个远离外壳21的弹性作用力。

在另外的实施例中，弹性元件25也可为具有弹性的硅胶套筒。

在另外的实施例中，也可不设置第三红外线接收器13，第一光线限制件14也不设置透光孔141，通过第一红外线接收器11和第二红外线接收器12同时接受到红外线信号来大致校准第一正极片17和第二正极片22。当第一红外线接收器11单独接收到红外线信号时，扫地机1沿第二红外线接收器12朝向第一红外线接收器11的方向旋转，直至第一红外线接收器11和第二红外线接收器12同时接受到红外线信号；当第二红外线接收器12单独接受到红外线信号时，扫地机1沿第一红外线接收器11朝向第二红外线接收器12的方向旋转，直至第一红外线接收器11和第二红外线接收器12同时接受到红外线信号。

在另外的实施例中，也可不设置第二光线限制件15，此时第一红外线接收器11的接收角度不能通过第二光线限制件15进行调节，但仍可实现扫地机1偏向一侧的判断。与此同理，在另外的实施例中，也可不设置第三光线限制件16，或者，同时取消第二光线限制件15和第三光线限制件16。

在另外的实施例中，第二正极片22和第二负极片23也可设置成曲率不等的弧状，由此也可达到分别与第一正极片17、第一负极片18导电接触的目的。

本发明还涉及一种扫地机器人的充电方法，具体包括以下步骤：S10、扫地机1移动至红外线发射器26的发光区域；S20、当第一红外线接收器11和第二红外线接收器12同时接收到红外线发射器26发出的红外线时，扫地机1直接向充电座2移动；当只有第一红外线接收器11接收到红外线发射器26发出的红外线时，扫地机1沿第一红外线接收器11朝向第二红外线接收器12的方向旋转，直至第一红外线接收器11和第二红外线接收器12同时接收到红外线发射器26发出的红外线时，扫地机1向充电座2移动；当只有第二红外线接收器12接收到红外线发射器26发出的红外线时，扫地机1沿第二红外线接收器12朝向第一红外线接收器11的方向旋转，直至第一红外线接收器11和第二红外线接收器12同时接收到红外线发射器26发出的红外线时，扫地机1向充电座2移动；S30、扫地机1与充电座2靠近，第一正极片与第二正极片接触，第一负极片与第二负极片接触，进行充电。

在扫地机1向充电座2移动的过程中，当不再满足第一红外线接收器11和第二红外线接收器12同时接收到红外线发射器发出的红外线的条件时，扫地机1旋转，直至第一红外线接收器11和第二红外线接收器12再次接收到红外线发射器发出的红外线。

以上是对本发明的较佳实施进行的具体说明，但本发明并不限于所述实施例，所属领域的技术人员在不脱离本发明宗旨的前提下还可做出种种的等同变形或替换。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种扫地机器人，其特征在于，包括有扫地机和充电座，所述充电座上设置有红外线发射器，所述扫地机上设置有第一红外线接收器、第二红外线接收器和第一光线限制件，所述第一光线限制件位于所述第一红外线接收器和第二红外线接收器之间。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，还包括有第三红外线接收器，所述第三红外线接收器设置在所述扫地机上，所述第一光线限制件上设置有透光孔，所述第三红外线接收器能够通过所述透光孔接收外界红外线信号。

3.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，还包括有第二光线限制件，所述第二光线限制件设置在所述扫地机上，所述第二光线限制件位于所述第一红外线接收器远离所述第一光线限制件的一侧。

4.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于，还包括有第三光线限制件，所述第三光线限制件设置在所述扫地机上，所述第三光线限制件位于所述第二红外线接收器远离所述第一光线限制件的一侧。

5.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述红外线发射器的发光区域呈扇形或环状。

6.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述扫地机上设置有第一正极片和第一负极片，所述第一正极片、第一负极片和第一光线限制件位于同一直线上，所述充电座上设置有第二正极片和第二负极片，所述第二正极片和第二负极片均呈弧状，所述红外线发射器的发光区域与所述第二正极片的所在区域对应。

7.根据权利要求6所述的扫地机器人，其特征在于，所述充电座还包括有外壳、固定支架和弹性元件，所述第二正极片设置在所述固定支架上，所述固定支架与外壳滑动连接，所述弹性元件能够给予所述固定支架一个远离所述外壳的弹性力。

8.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，还包括有反射镜，所述红外线发射器发出的红外线经所述反射镜后，向外界出射。

9.一种扫地机器人的充电方法，其特征在于，包括以下步骤，

S10扫地机移动至红外线发射器的发光区域；

S20当第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机直接向充电座移动；当只有第一红外线接收器接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机沿第一红外线接收器朝向第二红外线接收器的方向旋转，直至第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机向充电座移动；当只有第二红外线接收器接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机沿第二红外线接收器朝向第一红外线接收器的方向旋转，直至第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线时，扫地机向充电座移动；

S30扫地机与充电座靠近，第一正极片与第二正极片接触，第一负极片与第二负极片接触，进行充电。

10.根据权利要求9所述的扫地机器人的充电方法，其特征在于，在扫地机向充电座移动的过程中，当不再满足第一红外线接收器和第二红外线接收器同时接收到红外线发射器发出的红外线的条件时，扫地机旋转，直至第一红外线接收器和第二红外线接收器再次接收到红外线发射器发出的红外线。