CN111030255A - 停靠站、自行走机器人以及清洁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种停靠站、自行走机器人以及清洁系统，其中，该停靠站包括第一控制器、第一充电电极和第一通信模块，第一充电电极包括第一正极和第一负极，第一通信模块分别连接第一控制器、第一正极，并通过第一正极传输通信信号。该自行走机器人包括第二控制器、第二充电电极和第二通信模块，第二充电电极包括第二正极和第二负极，第二通信模块分别连接第二控制器、第二正极，并通过第二正极传输通信信号。本发明利用停靠站的第一正极和/或自行走机器人的第二正极进行接触式通信，简化了通信电路，降低了成本。

Description

停靠站、自行走机器人以及清洁系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种停靠站、自行走机器人以及清洁系统。

背景技术

现有扫地机器人需要在停靠站上进行充电、加水、抽空尘盒等动作，即扫地机器人和停靠站之间需要进行信息交互。传统红外技术通信的方式均需在扫地机器人和停靠站上设置红外发射模块和红外接收模块，其成本较高。现有WIFI通信的方式也均需在扫地机器人和停靠站上设置联网模块，其成本也较高，并且无法与低配的不带WIFI通信功能的扫地机器人通信，应用范围较窄。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种停靠站、自行走机器人以及清洁系统，旨在将无线通信方式改变为接触式通信方式而降低成本。

为实现上述目的，本发明提供一种停靠站，包括：第一控制器；第一充电电极，包括第一正极和第一负极；以及，第一通信模块，分别连接所述第一控制器、所述第一正极，并通过所述第一正极传输通信信号。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种自行走机器人，包括：第二控制器；第二充电电极，包括第二正极和第二负极；以及，第二通信模块，分别连接所述第二控制器、所述第二正极，并通过所述第二正极传输通信信号。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种清洁系统，包括停靠站和自行走机器人，

所述停靠站包括：第一控制器；第一充电电极，包括第一正极和第一负极；以及，第一通信模块，分别连接所述第一控制器、所述第一正极，并通过所述第一正极传输通信信号；

所述自行走机器人包括：第二控制器；第二充电电极，包括第二正极和第二负极，所述第二正极可接触连接所述第一正极，所述第二负极可接触连接所述第一负极；以及，第二通信模块，分别连接所述第二控制器、所述第二正极，并通过所述第二正极传输通信信号。

本发明技术方案，通过停靠站的第一正极和/或自行走机器人的第二正极进行接触式通信，即兼具充电和通信的功能，无需采用无线通信模块，该接触式通信方式能够简化通信电路，降低成本，并且数据直接通过电信号传递，可靠性强，稳定性高。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明清洁系统第一实施例的电路结构图；

图2为本发明清洁系统第二实施例的电路结构图；

图3为本发明清洁系统第三实施例的电路结构图；

图4为本发明清洁系统第四实施例的电路结构图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供清洁系统的第一实施例，参阅图1，该清洁系统包括停靠站1和自行走机器人2。该停靠站1包括第一控制器(未标号)；第一充电电极(未标号)，包括第一正极10和第一负极12；以及第一通信模块14，分别连接第一控制器、第一正极10，并通过第一正极10传输通信信号。该自行走机器人2包括第二控制器(未标号)；第二充电电极(未标号)，包括第二正极20和第二负极22，第二正极20可接触连接第一正极10，第二负极22可接触连接第一负极12；以及第二通信模块24，分别连接第二控制器、第二正极20，并通过第二正极20传输通信信号。

本实施例清洁系统通过停靠站1的第一正极10和自行走机器人2的第二正极20进行接触式通信，第一正极10和第二正极20兼具充电和通信的功能，无需采用无线通信模块，该接触式通信方式能够简化通信电路，降低成本，并且数据直接通过电信号传递，可靠性强，稳定性高。

需要说明的是，本实施例中，第一充电电极优选为充电线，即第一正极10为充电正极线，第一负极12为充电负极线。第二充电电极为充电极片，即第二正极20为充电正极片，第二负极22为充电负极片。当自行走机器人2回到停靠站1时，第二充电电极与第一充电电极通过接触而电性连接，由此可以进行充电和通信。在其他实施例中，该第一充电电极和/或第二充电电极可以是触点、弹片、接触片、触头或者端子等等。第一控制器和第二控制器优选为MCU。

本实施例中，停靠站1还包括正充电接口16(Charge_+)和负充电接口18(Charge_-)，正充电接口16(Charge_+)连接第一正极10而输入充电电压，负充电接口18(Charge_-)连接第一负极12并接地。第一通信模块14包括第一调制解调器M1和第一隔直电容C1，第一调制解调器M1的一端连接第一控制器的通信端口，另一端连接第一隔直电容C1的一端，第一隔直电容C1的另一端连接第一正极10。本实施例停靠站1至少具有充电功能，其还可以具有加水、排空垃圾、地图储存、充电管理和电池状况估计等功能中的至少一项功能。

本实施例中，自行走机器人2还包括充电电池BT，其正端连接第二正极20，其负端连接第二负极22。第二通信模块24包括第二隔直电容C2和第二调制解调器M2，第二隔直电容C2的一端连接第二正极20，另一端连接第二调制解调器M2的一端，第二调制解调器M2的另一端连接第二控制器的通信端口。本实施例自行走机器人2优选为清洁机器人，包括且不限于扫地机器人、吸尘机器人和拖地机器人。

本实施例中，进一步地，停靠站1的第一负极12(连接线负极)接地，作为停靠站1的公共地可以保证信号传输的精度和有效性。同样地，自行走机器人2的第二负极22(充电极片负极)接地，作为自行走机器人2的公共地可以保证信号传输的精度和有效性。

本实施例清洁系统在充电过程中，利用第一隔直电容C1、第二隔直电容C2隔直流、通交流的特性，将通信信号叠加到充电电压当中进行传递，可以实现较大数据传输的同时，不影响充电。其具体工作过程如下：

停靠站1的第一控制器的通信端口将通信信号传递到第一调制解调器M1中，第一调制解调器M1将该数字信号通过调制的方式转换成高频模拟信号，该高频模拟信号通过第一隔直电容C1，然后经过第一正极10、第二正极20，到达第二隔直电容C2，穿过第二隔直电容C2后进入自行走机器人2的第二调制解调器M2中，随后该高频模拟信号被解调成数字信号，再传递给自行走机器人2的第二控制器。对应地，该自行走机器人2主动与停靠站1通信的过程与上述过程相反。

本实施例中，由于隔直电容隔直流、通交流的特性，充电电压不会通过第一隔直电容C1和第二隔直电容C2影响到停靠站1和自行走机器人2的控制器的通信端口。而通信信号可以在充电状态中直接相互传输，不受充电电压的影响，也不影响自行走机器人2的充电。因此，本实施例清洁系统可以实现通信和充电同时进行，能够进行长时间的信息传递，且适用于停靠站1功能较复杂的情况，如停靠站1可以进行地图储存、排空垃圾、充电管理和电池状况估计等功能的情况。

本发明提供清洁系统的第二实施例，参阅图2，该清洁系统包括停靠站1以及自行走机器人2。该停靠站1包括第一控制器(未标号)；第一充电电极(未标号)，包括第一正极10和第一负极12；以及第一通信模块14，分别连接第一控制器、第一正极10，并通过第一正极10传输通信信号。该自行走机器人2包括第二控制器(未标号)；第二充电电极(未标号)，包括第二正极20和第二负极22，第二正极20可接触连接第一正极10，第二负极22可接触连接第一负极12；以及第二通信模块24，分别连接第二控制器、第二正极20，并通过第二正极20传输通信信号。

本实施例清洁系统通过停靠站1的第一正极10和自行走机器人2的第二正极20进行接触式通信，第一正极10和第二正极20兼具充电和通信的功能，无需采用无线通信模块，该接触式通信方式能够简化通信电路，降低成本，并且数据直接通过电信号传递，可靠性强，稳定性高。

需要说明的是，本实施例中，第一充电电极优选为充电线，即第一正极10为充电正极线，第一负极12为充电负极线。第二充电电极为充电极片，即第二正极20为充电正极片，第二负极22为充电负极片。当自行走机器人2回到停靠站1时，第二充电电极与第一充电电极通过接触而电性连接，由此可以进行充电和通信。在其他实施例中，该第一充电电极和/或第二充电电极可以是触点、弹片、接触片、触头或者端子等等。第一控制器和第二控制器优选为MCU。

本实施例中，该停靠站1还包括正充电接口16(Charge_+)和负充电接口18(Charge_-)，该正充电接口16(Charge_+)连接第一通信模块14，该负充电接口18(Charge_-)连接第一负极12。该第一通信模块14包括第一NPN型三极管Q1、第一PMOS管Q1’和第一二极管D1，第一NPN型三极管Q1的基极连接第一控制器的充电使能端口(Charge_EN1)，发射极接地，集电极连接第一PMOS管Q1’的栅极，第一PMOS管Q1’的漏极连接正充电接口16(Charge_+)，源极连接第一正极10，第一二极管D1的正极连接第一控制器的通信端口且接入电压VCC(3.3V)，负极连接第一正极10。本实施例停靠站1至少具有充电功能，其还可以具有加水、排空垃圾、充电管理和电池状况估计等功能中的至少一项功能。

本实施例中，进一步地，该停靠站1还包括第七电阻R7和电流检测放大电路(未标号，)该电流检测放大电路包括第一放大器U1、第八电阻R8和第九电阻R9。该第七电阻R7连接在负充电接口18(Charge_-)和第一负极12之间，第一放大器U1的输出端连接第一控制器的电流端口(MCU_Current)，正极连接第一负极12，负极连接第九电阻R9的一端，第八电阻R8并联在第一放大器U1的输出端和负极上，第九电阻R9的另一端接地。该电流检测放大电路提高了电流检测精度，然而，在其他实施例中，该电流检测放大电路可以省略，而将待检测的电流直接接入第一控制器的电流端口(MCU_Current)。

本实施例中，自行走机器人2还包括充电电池BT，正端连接第二通信模块24，负端连接第二负极22。第二通信模块24包括第一通信开关单元(未标号)和第一充电开关单元(未标号)。第一通信开关单元包括第四NPN型三极管Q4以及第五NPN型三极管Q5。第四NPN型三极管Q4的基极连接第二控制器的通信使能端口(Communication_EN)，发射极接地，集电极连接第五NPN型三极管Q5的基极。第五NPN型三极管Q5的发射极连接第二控制器的通信端口，集电极连接第二正极20。第一充电开关单元包括第六NPN型三极管Q6、第三PMOS管Q3’、第一电阻R1和第二电阻R2。第六NPN型三极管Q6的基极连接第二控制器的充电使能端口(Charge_EN2)，发射极接地，集电极连接第三PMOS管Q3’的栅极。第三PMOS管Q3’的漏极连接充电电池BT的正端，源极连接第二正极20；第一电阻R1的一端连接第二正极20，另一端分别连接第二控制器的充电电压端口(Charge_Voltage)、第二电阻R2的一端；第二电阻R2的另一端连接第六NPN型三极管Q6的发射极。该第二控制器的充电电压端口(Charge_Voltage)用于检测充电电压，从而判断充电电池是否充电。本实施例自行走机器人2优选为清洁机器人，包括且不限于扫地机器人、吸尘机器人和拖地机器人。

本实施例中，进一步地，停靠站1的第一负极12(连接线负极)接地，作为停靠站1的公共地可以保证信号传输的精度和有效性。同样地，自行走机器人2的第二负极22(充电极片负极)接地，作为自行走机器人2的公共地可以保证信号传输的精度和有效性。

本实施例清洁系统采用充电和通信分时的方式，能够降低成本，并且不会影响充电，适用于传输较少信息量的情形。其具体工作过程如下：

通信时，停靠站1的第一控制器的充电使能端口(Charge_EN1)关闭第一NPN型三极管Q1而截止第一PMOS管Q1’，以关闭充电电压。同时自行走机器人2的第二控制器的通信使能端口(Communication_EN)开启第四NPN型三极管Q4而导通第五NPN型三极管Q5，且充电使能端口(Charge_EN2)关闭第六NPN型三极管Q6而截至第三PMOS管Q3’，从而将第二正极20转接到通信端口，通过第一正极10和第二正极20进行通信。开始通信时，自行走机器人2通过对第二正极20的电压检测来判断是否处于充电状态，当不处于充电状态时，将第二正极20连接到第二控制器的通信端口，同时停靠站1将第一正极10连接到第一控制器的通信端口，并向自行走机器人2发送校验码。自行走机器人2接收该校验码，判断是否是通信指令。当是通信指令时，回应校验码，开始信息交互。当通信结束后，自行走机器人2的第二控制器将第二正极20转接到充电电池BT的正端，同时停靠站1的第一控制器将第一正极10转接到正充电接口16(Charge_+)，开始充电。由于通信的信息较少，所以通信花费的时间基本不会影响充电。

当自行走机器人2需要主动通信时，只需将充电回路断开。停靠站1检测不到充电电流后，开始继续执行上述逻辑，完成信息交互。

本发明提供清洁系统的第三实施例，参阅图3，该清洁系统包括停靠站1以及自行走机器人2。该停靠站1包括第一控制器(未标号)；第一充电电极(未标号)，包括第一正极10和第一负极12；以及第一通信模块14，分别连接第一控制器、第一正极10，并通过第一正极10传输通信信号。该自行走机器人2包括第二控制器(未标号)；第二充电电极(未标号)，包括第二正极20和第二负极22，第二正极20可接触连接第一正极10，第二负极22可接触连接第一负极12；以及第二通信模块24，分别连接第二控制器、第二正极20，并通过第二正极20传输通信信号。

本实施例清洁系统通过停靠站1的第一正极10和自行走机器人2的第二正极20进行接触式通信，第一正极10和第二正极20兼具充电和通信的功能，无需采用无线通信模块，该接触式通信方式能够简化通信电路，降低成本，并且数据直接通过电信号传递，可靠性强，稳定性高。

需要说明的是，本实施例中，第一充电电极优选为充电线，即第一正极10为充电正极线，第一负极12为充电负极线。第二充电电极为充电极片，即第二正极20为充电正极片，第二负极22为充电负极片。当自行走机器人2回到停靠站1时，第二充电电极与第一充电电极通过接触而电性连接，由此可以进行充电和通信。在其他实施例中，该第一充电电极和/或第二充电电极可以是触点、弹片、接触片、触头或者端子等等。第一控制器和第二控制器优选为MCU。

本实施例中，该停靠站1还包括正充电接口16(Charge_+)和负充电接口18(Charge_-)，正充电接口16(Charge_+)连接第一通信模块14，负充电接口18(Charge_-)连接第一负极12。第一通信模块14包括第二NPN型三极管Q2和第一继电器K1。第二NPN型三极管Q2的基极连接第一控制器的充电使能端口(Charge_EN1)，发射极接地，集电极连接第一继电器K1的一端。第一继电器K1的另一端接入电源VCC，第一继电器K1的动触点连接第一正极10，第一静触点连接正充电接口16(Charge_+)，第二静触点连接第一控制器的通信端口。本实施例停靠站1至少具有充电功能，其还可以具有加水、排空垃圾、充电管理和电池状况估计等功能中的至少一项功能。

本实施例中，进一步地，该停靠站1还包括第十电阻R10和电流检测放大电路(未标号，)该电流检测放大电路包括第二放大器U2、第十一电阻R11和第十二电阻R12。该第十电阻R10连接在负充电接口18(Charge_-)和第一负极12之间，第二放大器U2的输出端连接第一控制器的电流端口(MCU_Current)，正极连接第一负极12，负极连接第十二电阻R12的一端，第十一电阻R11并联在第二放大器U2的输出端和负极上，第十二电阻R12的另一端接地。该电流检测放大电路提高了电流检测精度，然而，在其他实施例中，该电流检测放大电路可以省略，而将待检测的电流直接接入第一控制器的电流端口(MCU_Current)。

本实施例中，自行走机器人2还包括充电电池BT，正端连接第二通信模块24，负端连接第二负极22。第二通信模块24包括第七NPN型三极管Q7、第二继电器K2、第三电阻R3和第四电阻R4。第七NPN型三极管Q7的基极连接第二控制器的充电使能端口(Charge_EN2)，发射极接地，集电极连接第二继电器K2的一端。第二继电器K2的另一端接入电源VCC，第二继电器K2的动触点连接第二正极20，第一静触点连接充电电池BT的正端，第二静触点连接第二控制器的通信端口。第三电阻R3的一端连接第二正极20，另一端分别连接第二控制器的充电电压端口(Voltage)、第四电阻R4的一端；第四电阻R4的另一端连接第七NPN型三极管Q7的发射极。该第二控制器的充电电压端口(Voltage)用于检测充电电压，从而判断充电电池是否充电。本实施例自行走机器人2优选为清洁机器人，包括且不限于扫地机器人、吸尘机器人和拖地机器人。

本实施例中，进一步地，停靠站1的第一负极12(连接线负极)接地，作为停靠站1的公共地可以保证信号传输的精度和有效性。同样地，自行走机器人2的第二负极22(充电极片负极)接地，作为自行走机器人2的公共地可以保证信号传输的精度和有效性。

本实施例清洁系统采用充电和通信分时的方式，能够降低成本，并且不会影响充电，适用于传输较少信息的情形。其具体工作过程如下：

通信时，停靠站1的第一控制器的充电使能端口(Charge_EN1)开启第二NPN型三极管Q2，使第一继电器K1的动触点的连接由第一静触点转到第二静触点，而关闭充电电压，此时，第一控制器的通信端口连通第一正极10片。同时自行走机器人2的第二控制器的充电使能端口(Charge_EN2)开启第七NPN型三极管Q7，使第二继电器K2的动触点的连接由第一静触点转到第二静触点，而关闭充电电压，此时，第二控制器的通信端口连通第二正极20，该清洁系统通过第一正极10和第二正极20进行通信。开始通信时，自行走机器人2通过对第二正极20的电压检测来判断是否处于充电状态，当不处于充电状态时，将第二正极20连通到第二控制器的通信端口，同时停靠站1将第一正极10连通到第一控制器的通信端口，并向自行走机器人2发送校验码。自行走机器人2接收该校验码，判断是否是通信指令。当是通信指令时，回应校验码，开始信息交互。当通信结束后，自行走机器人2的第二控制器将第二正极20转接到充电电池BT的正端，同时停靠站1的第一控制器将第一正极10转接到正充电接口16(Charge_+)，开始充电。由于通信的信息较少，所以通信花费的时间基本不会影响充电。

当自行走机器人2需要主动通信时，只需将充电回路断开。停靠站1检测不到充电电流后，开始继续执行上述逻辑，完成信息交互。

在本发明中，根据上述第二实施例和第三实施例的自行走机器人2可知，该第二通信模块24可切换第二正极20与第二控制器或者充电电池BT的正端导通，当第二正极20与第二控制器导通时，第二通信模块24通过第二正极20传输通信信号；当第二正极20与充电电池BT的正端导通，充电电池BT充电。

同样地，结合本发明第二实施例可得，第二通信模块24包括第一通信开关单元以及第一充电开关单元。第一通信开关单元分别连接所述第二控制器、第二正极20。第一充电开关单元分别连接第二控制器、第二正极20、充电电池BT的正端。第二控制器控制第一通信开关单元导通、第一充电开关单元关闭时，第二通信模块24通过第二正极20传输所述通信信号；第二控制器控制第一通信开关单元关闭、第一充电开关单元导通时，充电电池BT充电。

本发明提供清洁系统的第四实施例，参阅图4，该清洁系统包括停靠站1以及自行走机器人2。该停靠站1包括第一控制器(未标号)；第一充电电极(未标号)，包括第一正极10和第一负极12；以及第一通信模块14，分别连接第一控制器、第一正极10，并通过第一正极10传输通信信号。该自行走机器人2包括第二控制器(未标号)；第二充电电极(未标号)，包括第二正极20和第二负极22，第二正极20可接触连接第一正极10，第二负极22可接触连接第一负极12；以及第二通信模块24，分别连接第二控制器、第二正极20，并通过第二正极20传输通信信号。

本实施例清洁系统通过停靠站1的第一正极10和自行走机器人2的第二正极20进行接触式通信，第一正极10和第二正极20兼具充电和通信的功能，无需采用无线通信模块，该接触式通信方式能够简化通信电路，降低成本，并且数据直接通过电信号传递，可靠性强，稳定性高。

需要说明的是，本实施例中，第一充电电极优选为充电线，即第一正极10为充电正极线，第一负极12为充电负极线。第二充电电极为充电极片，即第二正极20为充电正极片，第二负极22为充电负极片。当自行走机器人2回到停靠站1时，第二充电电极与第一充电电极通过接触而电性连接，由此可以进行充电和通信。在其他实施例中，该第一充电电极和/或第二充电电极可以是触点、弹片、接触片、触头或者端子等等。第一控制器和第二控制器优选为MCU。

本实施例中，该停靠站1还包括正充电接口16(Charge_+)和负充电接口18(Charge_-)。正充电接口16(Charge_+)连接第一通信模块14，负充电接口18(Charge_-)连接第一负极12。第一通信模块14包括第三NPN型三极管Q3和第二PMOS管Q2’。第三NPN型三极管Q3的基极连接第一控制器的充电使能端口(Charge_EN1)，发射极接地，集电极连接第二PMOS管的栅极Q2’。第二PMOS管Q2’的漏极连接正充电接口16(Charge_+)，源极连接第一正极10。本实施例停靠站1至少具有充电功能，其还可以具有加水、排空垃圾、充电管理和电池状况估计等功能中的至少一项功能。

本实施例中，进一步地，该停靠站1还包括第十三电阻R13和电流检测放大电路(未标号，)该电流检测放大电路包括第三放大器U3、第十四电阻R14和第十五电阻R15。该第十三电阻R13连接在负充电接口18(Charge_-)和第一负极12之间，第三放大器U3的输出端连接第一控制器的电流端口(MCU_Current)，正极连接第一负极12，负极连接第十五电阻R15的一端，第十四电阻R14并联在第三放大器U3的输出端和负极上，第十五电阻R15的另一端接地。该电流检测放大电路提高了电流检测精度，然而，在其他实施例中，该电流检测放大电路可以省略，而将待检测的电流直接接入第一控制器的电流端口(MCU_Current)。

本实施例中，自行走机器人2还包括充电电池BT，正端连接第二通信模块24，负端连接第二负极22。第二通信模块24包括第八NPN型三极管Q8、第四PMOS管Q4’、第五电阻R5、第六电阻R6。第八NPN型三极管Q8的基极连接第二控制器的充电使能端口(Charge_EN2)，发射极接地，集电极连接第四PMOS管Q4’的栅极。第四PMOS管Q4’的漏极连接充电电池BT的正端，源极连接第二正极20。第五电阻R5的一端连接第二正极20，另一端分别连接第二控制器的充电电压端口(Charge_Voltage)、第六电阻R6的一端。第六电阻R6的另一端连接第八NPN型三极管Q8的发射极。该第二控制器的充电电压端口(Charge_Voltage)用于检测充电电压，从而判断充电电池是否充电。本实施例自行走机器人2优选为清洁机器人，包括且不限于扫地机器人、吸尘机器人和拖地机器人。

本实施例中，进一步地，停靠站1的第一负极12(连接线负极)接地，作为停靠站1的公共地可以保证信号传输的精度和有效性。同样地，自行走机器人2的第二负极22(充电极片负极)接地，作为自行走机器人2的公共地可以保证信号传输的精度和有效性。

本实施例清洁系统直接利用充电电压和充电电流进行的通信方式是成本最低并且最有效的通信方式，能够最大化的降低成本，并且不影响充电。其具体工作过程如下：

该停靠站1需要传递指令给自行走机器人2时，直接控制充电电压的通断来给出一个高电平或低电平的编码，该高低电平编码通过第一正极10和第二正极20来到自行走机器人2的充电回路。在自行走机器人2的充电回路中，该停靠站1发出的高低电平编码经过分压后直接进入自行走机器人2的第一控制器，实现停靠站1到自行走机器人2的信息传递；

该自行走机器人2和停靠站1进行通信时，直接控制充电回路的通断来产生一个有无电流的编码。该有无电流的编码经过第一负极12来到停靠站1的电流检测电路，经过电流采样电阻转换成电压的高低电平，再经过电流检测放大电路进入停靠站1的第一控制器的电流端口(MCU_Current)，实现自行走机器人2到停靠站1的信息传递。由于信息传递的时间很短，基本不会影响充电。

综上所述，根据本发明上述第一实施例至第四实施例可知，本发明停靠站1仅包括第一控制器、第一充电电极和第一通信模块14，其中，第一充电电极包括第一正极10和第一负极12，第一通信模块14分别连接第一控制器、第一正极10和第二通信模块24，并通过第一正极10传输通信信号，即可实现本发明利用充电电极进行通信的发明构思。同理，本发明自行走机器人2仅包括第二控制器、第二充电电极和第二通信模块24，其中，第二充电电极包括第二正极20和第二负极22，第二正极20可接触连接第一正极10，第二负极22可接触连接第一负极12；第二通信模块24分别连接第二控制器、第二正极20，并通过第二正极20传输通信信号，即可实现本发明利用充电电极进行通信的发明构思。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接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内。

Claims (18)

1.一种停靠站，其特征在于，包括：

第一控制器；

第一充电电极，包括第一正极和第一负极；以及，

第一通信模块，分别连接所述第一控制器、所述第一正极，并通过所述第一正极传输通信信号。

2.根据权利要求1所述的停靠站，其特征在于，还包括：

正充电接口，连接所述第一正极；以及，

负充电接口，连接所述第一负极；

所述第一通信模块包括第一调制解调器和第一隔直电容，所述第一调制解调器的一端连接所述第一控制器的通信端口，另一端连接所述第一隔直电容的一端；所述第一隔直电容的另一端连接所述第一正极。

3.根据权利要求1所述的停靠站，其特征在于，还包括：

正充电接口，连接所述第一通信模块；以及，

负充电接口，连接所述第一负极；

所述第一通信模块包括第一NPN型三极管、第一PMOS管和第一二极管，所述第一NPN型三极管的基极连接所述第一控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第一PMOS管的栅极；所述第一PMOS管的漏极连接所述正充电接口，源极连接所述第一正极；所述第一二极管的正极连接所述第一控制器的通信端口，负极连接所述第一正极。

4.根据权利要求1所述的停靠站，其特征在于，还包括：

正充电接口，连接所述第一通信模块；以及，

负充电接口，连接所述第一负极；

所述第一通信模块包括第二NPN型三极管和第一继电器，所述第二NPN型三极管的基极连接所述第一控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第一继电器的一端；所述第一继电器的另一端接入电源，所述第一继电器的动触点连接所述第一正极，第一静触点连接所述正充电接口，第二静触点连接所述第一控制器的通信端口。

5.根据权利要求1所述的停靠站，其特征在于，还包括：

正充电接口，连接所述第一通信模块；以及，

负充电接口，连接所述第一负极；

所述第一通信模块包括第三NPN型三极管和第二PMOS管，所述第三NPN型三极管的基极连接所述第一控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第二PMOS管的栅极；所述第二PMOS管的漏极连接所述正充电接口，源极连接所述第一正极。

6.一种自行走机器人，其特征在于，包括：

第二控制器；

第二充电电极，包括第二正极和第二负极；以及，

第二通信模块，分别连接所述第二控制器、所述第二正极，并通过所述第二正极传输通信信号。

7.根据权利要求6所述的自行走机器人，其特征在于，还包括：

充电电池，正端连接所述第二正极，负端连接所述第二负极；

所述第二通信模块包括第二隔直电容和第二调制解调器，所述第二隔直电容的一端连接所述第二正极，另一端连接所述第二调制解调器的一端；所述第二调制解调器的另一端连接所述第二控制器的通信端口。

8.根据权利要求6所述的自行走机器人，其特征在于，还包括：

充电电池，正端连接所述第二通信模块，负端连接所述第二负极；

所述第二通信模块切换所述第二正极与所述第二控制器或者所述充电电池的正端导通；

当所述第二正极与所述第二控制器导通时，所述第二通信模块通过所述第二正极传输所述通信信号；

当所述第二正极与所述充电电池的正端导通，所述充电电池充电。

9.根据权利要求8所述的自行走机器人，其特征在于，所述第二通信模块包括第一通信开关单元以及第一充电开关单元，

所述第一通信开关单元分别连接所述第二控制器、所述第二正极；

所述第一充电开关单元分别连接所述第二控制器、所述第二正极、所述充电电池的正端；

所述第二控制器控制所述第一通信开关单元导通、所述第一充电开关单元关闭时，所述第二通信模块通过所述第二正极传输所述通信信号；

所述第二控制器控制所述第一通信开关单元关闭、所述第一充电开关单元导通时，所述充电电池充电。

10.根据权利要求9所述的自行走机器人，其特征在于，所述第一通信开关单元包括第四NPN型三极管以及第五NPN型三极管，所述第四NPN型三极管的基极连接所述第二控制器的通信使能端口，发射极接地，集电极连接所述第五NPN型三极管的基极；所述第五NPN型三极管的发射极连接所述第二控制器的通信端口，集电极连接所述第二正极。

11.根据权利要求9或10所述的自行走机器人，其特征在于，所述第一充电开关单元包括第六NPN型三极管、第三PMOS管、第一电阻和第二电阻，所述第六NPN型三极管的基极连接所述第二控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第三PMOS管的栅极；所述第三PMOS管的漏极连接所述充电电池的正端，源极连接所述第二正极；所述第一电阻的一端连接所述第二正极，另一端连接所述第二电阻的一端；所述第二电阻的另一端连接所述第六NPN型三极管的发射极。

12.根据权利要求8所述的自行走机器人，其特征在于，所述第二通信模块包括第七NPN型三极管、第二继电器、第三电阻和第四电阻，所述第七NPN型三极管的基极连接所述第二控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第二继电器的一端；所述第二继电器的另一端接入电源，所述第二继电器的动触点连接所述第二正极，第一静触点连接所述充电电池的正端，第二静触点连接所述第二控制器的通信端口；所述第三电阻的一端连接所述第二正极，另一端连接所述第四电阻的一端；所述第四电阻的另一端连接所述第七NPN型三极管的发射极。

13.根据权利要求6所述的自行走机器人，其特征在于，还包括：

充电电池，正端连接所述第二通信模块，负端连接所述第二负极；

所述第二通信模块包括第八NPN型三极管、第四PMOS管、第五电阻、第六电阻，所述第八NPN型三极管的基极连接所述第二控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第四PMOS管的栅极；所述第四PMOS管的漏极连接所述充电电池的正端，源极连接所述第二正极；所述第五电阻的一端连接所述第二正极，另一端连接所述第六电阻的一端；所述第六电阻的另一端连接所述第八NPN型三极管的发射极。

14.一种清洁系统，包括停靠站和自行走机器人，其特征在于，

所述停靠站包括：

第一控制器；

第一充电电极，包括第一正极和第一负极；以及，

第一通信模块，分别连接所述第一控制器、所述第一正极，并通过所述第一正极传输通信信号；

所述自行走机器人包括：

第二控制器；

第二充电电极，包括第二正极和第二负极，所述第二正极可接触连接所述第一正极，所述第二负极可接触连接所述第一负极；以及，

第二通信模块，分别连接所述第二控制器、所述第二正极，并通过所述第二正极传输通信信号。

15.根据权利要求14所述的清洁系统，其特征在于，

所述停靠站还包括：

正充电接口，连接所述第一正极；以及，

负充电接口，连接所述第一负极；

所述第一通信模块包括第一调制解调器和第一隔直电容，所述第一调制解调器的一端连接所述第一控制器的通信端口，另一端连接所述第一隔直电容的一端；所述第一隔直电容的另一端连接所述第一正极；

所述自行走机器人还包括：

充电电池，正端连接所述第二正极，负端连接所述第二负极；

所述第二通信模块包括第二隔直电容和第二调制解调器，所述第二隔直电容的一端连接所述第二正极，另一端连接所述第二调制解调器的一端；所述第二调制解调器的另一端连接所述第二控制器的通信端口。

16.根据权利要求14所述的清洁系统，其特征在于，

所述停靠站还包括：

正充电接口，连接所述第一通信模块；以及，

负充电接口，连接所述第一负极；

所述第一通信模块包括第一NPN型三极管、第一PMOS管和第一二极管，所述第一NPN型三极管的基极连接所述第一控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第一PMOS管的栅极；所述第一PMOS管的漏极连接所述正充电接口，源极连接所述第一正极；所述第一二极管的正极连接所述第一控制器的通信端口，负极连接所述第一正极；

所述自行走机器人还包括：

充电电池，正端连接所述第二通信模块，负端连接所述第二负极；

所述第二通信模块包括第一通信开关单元和第一充电开关单元，

所述第一通信开关单元包括第四NPN型三极管以及第五NPN型三极管，所述第四NPN型三极管的基极连接所述第二控制器的通信使能端口，发射极接地，集电极连接所述第五NPN型三极管的基极；所述第五NPN型三极管的发射极连接所述第二控制器的通信端口，集电极连接所述第二正极；

所述第一充电开关单元包括第六NPN型三极管、第三PMOS管、第一电阻和第二电阻，所述第六NPN型三极管的基极连接所述第二控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第三PMOS管的栅极；所述第三PMOS管的漏极连接所述充电电池的正端，源极连接所述第二正极；所述第一电阻的一端连接所述第二正极，另一端连接所述第二电阻的一端；所述第二电阻的另一端连接所述第六NPN型三极管的发射极。

17.根据权利要求14所述的清洁系统，其特征在于，

所述停靠站还包括：

正充电接口，连接所述第一通信模块；以及，

负充电接口，连接所述第一负极；

所述第一通信模块包括第二NPN型三极管和第一继电器，所述第二NPN型三极管的基极连接所述第一控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第一继电器的一端；所述第一继电器的另一端接入电源，所述第一继电器的动触点连接所述第一正极，第一静触点连接所述正充电接口，第二静触点连接所述第一控制器的通信端口；

所述自行走机器人还包括：

充电电池，正端连接所述第二通信模块，负端连接所述第二负极；

所述第二通信模块包括第七NPN型三极管、第二继电器、第三电阻和第四电阻，所述第七NPN型三极管的基极连接所述第二控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第二继电器的一端；所述第二继电器的另一端接入电源，所述第二继电器的动触点连接所述第二正极，第一静触点连接所述充电电池的正端，第二静触点连接所述第二控制器的通信端口；所述第三电阻的一端连接所述第二正极，另一端连接所述第四电阻的一端；所述第四电阻的另一端连接所述第七NPN型三极管的发射极。

18.根据权利要求14所述的清洁系统，其特征在于，

所述停靠站还包括：

正充电接口，连接所述第一通信模块；以及，

负充电接口，连接所述第一负极；

所述第一通信模块包括第三NPN型三极管和第二PMOS管，所述第三NPN型三极管的基极连接所述第一控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第二PMOS管的栅极；所述第二PMOS管的漏极连接所述正充电接口，源极连接所述第一正极；

所述自行走机器人还包括：

充电电池，正端连接所述第二通信模块，负端连接所述第二负极；

所述第二通信模块包括第八NPN型三极管、第四PMOS管、第五电阻、第六电阻，所述第八NPN型三极管的基极连接所述第二控制器的充电使能端口，发射极接地，集电极连接所述第四PMOS管的栅极；所述第四PMOS管的漏极连接所述充电电池的正端，源极连接所述第二正极；所述第五电阻的一端连接所述第二正极，另一端连接所述第六电阻的一端；所述第六电阻的另一端连接所述第八NPN型三极管的发射极。

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