CN111106650A - 清洁机器人及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁机器人及其充电方法；该清洁机器人的充电法包括：充电极片与充电座极片保持对接状态时，对流经充电极片上的电流I2进行检测；当检测的电流I2小于预设电流阈值ITR时，确定充电座给清洁机器人的充电存在充电故障。通过检测流经充电极片上的电流是否小于预设电流阈值来判断清洁机器人的充电是否异常，这种判断方法实现简单、成本低且精确度高。

Description

清洁机器人及其充电方法

技术领域

本发明实施例涉及机器人自动控制技术领域，尤其涉及一种清洁机器及其充电方法。

背景技术

清洁机器人能够执行清洁任务和充电任务。在电量较低时，清洁机器人会自动搜寻充电座，并自动移动至充电座附近，与充电座对接充电。

但清洁机器人在充电过程中会经常出现各种故障，例如，充电过程中清洁机器人会被不小心碰触到造成充电极片的接触异常、市电电网会有波动等都会造成充电过程的中断。但现有清洁机器人无法准确识别充电是否故障，这样就无法及时给出故障提示，影响了清洁机器人的充电效率。

发明内容

基于上述问题，本发明实施例提供一种清洁机器人及其充电方法；该清洁机器人可以自行判断充电过程中出现的充电异常故障问题。

本发明的第一方面还提供一种清洁机器人，在所述清洁机器人中设置有充电电池、充电极片、控制器及充电电路；

所述充电极片与所述充电电池连接，所述充电极片用于对接能对所述充电电池充电的充电座的充电座极片；

在所述充电极片与所述充电座极片保持对接状态时，所述充电电路检测流经所述充电极片上的电流；

当所述检测的电流小于所述电流阈值时，所述控制器确定所述充电座给所述清洁机器人的充电存在充电故障。

在第一方面的一些实施例中，当所述检测的电流小于所述电流阈值，且所述清洁机器人的信号接收传感器能接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，所述控制器确定所述充电故障为所述清洁机器人的充电极片与所述充电座的充电座极片电连接异常。

在第一方面的一些实施例中，当所述检测的电流小于所述电流阈值，且所述清洁机器人的信号接收传感器未接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，所述控制器确定所述充电故障为充电座电源异常。

在第一方面的一些实施例中，当所述检测的电流大于或等于所述电流阈值时，所述控制器确定清洁机器人的充电极片成功接入了充电座电源，所述充电座能给所述清洁机器人成功充电。

在第一方面的一些实施例中，所述充电电路包括第一单向导通单元；所述第一单向导通单元的输入端与所述充电电池电连接，所述第一单向导通单元的输出端与所述控制器电连接。

在第一方面的一些实施例中，所述充电电路包括第二单向导通单元；所述第二单向导通单元的输入端与所述充电极片电连接，所述第二单向导通单元的输出端与所述控制器电连接。

本发明的第二方面提供一种清洁机器的充电方法，包括：

在清洁机器人的充电极片与充电座的充电座极片保持对接状态时，检测流经所述充电极片上的电流；

当所述检测的电流小于所述电流阈值时，确定所述充电座给所述清洁机器人的充电存在充电故障。

本发明的第二方面还提供一种清洁机器人的充电方法，包括：

在清洁机器人的充电极片与充电座的充电座极片保持对接状态时，检测流经所述充电极片上的电流；

当所述检测的电流小于所述电流阈值时，确定所述充电座给所述清洁机器人的充电存在充电故障。

在第二方面的一些实施例中，所述充电方法还包括：

当所述检测的电流小于所述电流阈值，且所述清洁机器人的信号接收传感器能接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，确定所述充电故障为所述清洁机器人的充电极片与所述充电座的充电座极片电连接异常。

在第二方面的一些实施例中，所述充电方法还包括：

当所述检测的电流小于所述电流阈值，且所述清洁机器人的信号接收传感器未接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，确定所述充电故障为充电座电源异常。

在第二方面的一些实施例中，，所述充电方法还包括：

当所述检测的电流大于或等于所述电流阈值时，确定所述充电座成功给所述清洁机器人的充电。

本申请实施例提供的技术方案，通过检测流经清洁机器人的充电极片上的电流，并将该检测的电流与预设电流阈值进行比较判断，如果检测的电流小于预设电流阈值，则可判断充电座给清洁机器人的充电存在充电故障；如果当检测的电流大于或等于电流阈值，则即可确定清洁机器人的充电极片接入了充电电源，充电成功。这种判断方法能准确检测充电故障，且实现简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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附图。

图1为本申请一个实施例中清洁机器人的结构框图；

图2A为本申请一个实施例中清洁机器人的外形结构示意图；

图2B为本申请一个实施例中清洁机器人的底部结构示意图；

图3为本申请一个实施例中充电座的架构示意图；

图4为本申请一实施例中充电座的电路框图；

图5为本申请一实施例中清洁机器人的充电电路框图；

图6为本申请一实施例中清洁机器人的充电电路原理图；

图7为本申请一实施例中的清洁机器人的充电方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1、2A、2B和3，本申请提供的清洁机器人的一个实施例包括：图像采集单元110、电池单元120、驱动单元130、左轮131、右轮132、导向轮 133、清扫单元140、处理单元150、存储单元160、障碍物检测单元170。

图像采集单元110用于采集清洁机器人当前环境的图像。图像采集单元 110包括，二维摄像头、三维摄像头中的一个或者多个摄像头。例如，一个二维摄像头可以被置于清洁机器人的上表面，并且采集清洁机器人上方的图像，即，待工作空间的天花板的图像。

再例如，一个三维摄像头被置于清洁机器人的前部，并且采集清洁机器人查看的三维图像，如图2A所示。三维图像包括关于从待采集对象到待采集对象的二维图像的距离的信息。可以采用立体相机模块或深度传感器模块作为三维摄像头。

图像采集单元110可以包括深度传感器111、RGB图像传感器112或结构光图像传感器113中的一个或多个。

RGB传感器112可以拍摄RGB图像，RGB图像也称为彩色图像。例如利用 RGB传感器对充电桩进行拍摄得到包括充电桩的RGB图像。

图像采集单元110可以进一步包括图形处理单元，其根据需要处理采集的图像。如改变摄像头采集的图像的尺寸或分辨率。

电池单元120包括充电电池、分别与充电电池连接的充电电路及充电电池的电极。充电电池的数量为一个或多个，充电电池可以为清洁机器人提供运行所需的电能。电极可以设置在清洁机器人的机身侧面或者机身底部。电池单元 120还可以包括电池参数检测组件，电池参数检测组件用于检测电池参数，例如，电压、电流、电池温度等。在清洁机器人的工作模式切换到回充模式时，清洁机器人开始寻找充电桩，并利用充电桩为清洁机器人充电。

驱动单元130包括用于施加驱动力的电机。驱动单元130连接清扫单元 140、左轮131、右轮132和导向轮133。在处理单元150的控制下，驱动单元 130可以驱动清扫单元140、左轮131、右轮132和导向轮133。或者，驱动单元130包括清扫驱动子单元、左轮驱动子单元、右轮驱动子单元和导向轮驱动单元，清扫驱动子单元与清扫单元140连接，左轮驱动子单元与左轮131连接，右轮驱动子单元与右轮132连接，导向轮驱动单元与导向轮133连接。

左轮131及右轮132(其中左轮、右轮也可以称为行进轮、驱动轮)分别以对称的方式居中地布置在清洁机器人的底部的相对侧。在执行清洁期间执行包括向前运动、向后运动及旋转的运动操作。导向轮133可设置在清洁机器人前部或者后部。

如图2B所示，清扫单元140包括：主刷141及一个或者多个边刷142。主刷安装在清洁机器人的机体底部。可选地，主刷141是以滚轮型相对于接触面转动的鼓形转刷。边刷142安装在清洁机器人的底面的前端的左右边缘部分。即，边刷142被大致安装在多个行进轮的前方。边刷142用于清扫主刷141不能清扫的清扫区域。而且，边刷142不仅可以原地旋转，而且可以被安装为向清洁机器人的外部突出，以使得可以扩大清洁机器人清扫的区域。

障碍物检测单元170用于对清洁机器人的周侧环境进行检测，从而发现障碍物、墙面、台阶和用于对清洁机器人进行充电的充电桩等环境物体。障碍物检测单元170还用于向控制模块提供清洁机器人的各种位置信息和运动状态信息。障碍物检测单元170可包括悬崖传感器、超声传感器、红外传感器、磁力计、三轴加速度计、陀螺仪、里程计、LDS、超声波传感器、摄像头、霍尔传感器等。本实施例对障碍物检测单元170的个数及所在位置不作限定。

处理单元150设置在清洁机器人的机体内的电路板上，可以根据障碍物检测单元170反馈的周围环境物体的信息和预设的定位算法，绘制清洁机器人所处环境的即时地图。处理单元150还可以根据悬崖传感器、超声传感器、红外传感器、磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等装置反馈的距离信息和速度信息综合判断清洁机器人当前所处的工作状态。处理单元150可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理单元(DSP)、数字信号处理设备 (DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理单元或其他电子元件实现，用于执行本公开实施例中的充电方法。

存储单元160用于存储指令和数据，所述数据包括但不限于：地图数据、控制清洁机器人操作时产生的临时数据，如清洁机器人的位置数据、速度数据等等。处理单元150可以读取存储单元160中存储的指令执行相应的功能。存储单元160可以包括随机存取存储单元(Random Access Memory，RAM)和非易失性存储单元(Non-Volatile Memory，NVM)。非易失性存储单元可以包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)，固态硬盘(Solid StateDrives， SSD)，硅磁盘驱动器(Silicon disk drive，SDD)，只读存储单元(Read- OnlyMemory，ROM)，只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)，磁带，软盘，光数据存储设备等。

可以理解的是，在一个或者多个实施例中，清洁机器人还可以包括输入输出单元、位置测量单元、无线通信单元、显示单元等。

图2A和2B分别为清洁机器人10在两个不同视角的示意图。如图2A所示，图像采集单元110设置在清洁机器人10的侧面，用于采集前方环境图像。如图2B所示，清洁机器人10的底部设置有左轮131、右轮132，导向轮133、清扫单元140、电池单元120。清扫单元140包括主刷141和边刷142。用封盖将电池单元120中的充电电池封装在在清洁机器人10的内部，防止其掉落。清洁机器人的充电极片121和充电极片122中的一个为正极，另一个为负极，两个充电极片121/122分别与充电电池的正极和负极电连接。

需要说明的是，清洁机器人中的各单元或组件之间的连接关系不限于图1 所示的连接关系。例如，处理单元150与其他单元或组件之间可以通过总线连接。

需要说明的是，清洁机器人还可以包括其他单元或组件，或者，仅包括上述部分单元或组件，本实施例对此不作限定，仅以上述清洁机器人为例进行说明。

请再参阅图3，其为本发明一实施例中的充电系统900的架构示意图。如图3所示，所述充电系统900包括清洁机器人10和充电座800。所述充电座 800用于为所述清洁机器人10充电，即，当所述清洁机器人10移动至所述充电座800上时，所述清洁机器人10可以与所述充电座800实现电连接，进而使得所述充电座800能够为所述清洁机器人10进行充电。在本实施方式中，所述清洁机器人10大致呈圆盘形。在其他实施方式中，所述清洁机器人10还可以是其他形状，例如方形，在此不做限定。

具体地，所述充电座800包括底座810以及和所述底座相连接的主体座 820。在本实施方式中，所述底座810与主体座820垂直连接。具体的，所述底座810为从主体座820的底部垂直延伸出的结构。在本实施例中，底座810 与主体座820为一体成型结构，在其他实施方式中，所述主体座820还可以以其他方式与所述底座810相连接，例如，通过焊接、粘接等方式相连接，在此不做限定。显然，在其他实施例中，所述底座810也可与所述主体座820倾斜连接。

在一些实施例中，所述底座810为板状结构，为与从主体座820的底部垂直延伸出的底板。即，当充电座800放置于地面时，所述底座810的延伸方向与地面平行。

所述底座810上间隔设置有两个充电座极片811，其中一个充电座极片 811为正极充电座极片，另一个充电座极片811为负极充电座极片。当清洁机器人10移动到所述底座810上时，所述两个充电极片121/122与所述两个充电座极片811分别电接触，进而实现所述清洁机器人10与所述充电座800的电连接。其中，清洁机器人10的底部是指当清洁机器人10放在地面上进行清扫时面向地面的部分。可以理解，在其他实施方式中，所述充电座极片821还可以设置在主体座820上，在此不做限定。

如图3所示，在一些实施例中，所述两个充电座极片811为凸出设置于底座810上，所述清洁机器人10的底部间隔设置有两个凹部，清洁机器人10两个充电极片121/122为分别设置于对应的凹部中，当清洁机器人10移动到所述底座810上时，所述两个充电座极片811分别配合收容于清洁机器人10的底部的两个凹部中。从而，可维持清洁机器人10与底座810之间的相对固定，而提高充电连接的稳定性。

在另一些实施例中，所述清洁机器人10也可不设置所述凹部，所述充电座800的两个充电座极片811可在受到外力时缩回底座810中，并在未受到外力时弹性回复至凸出于底座810的状态。当清洁机器人10移动到所述底座810 上时，所述充电座800的两个充电座极片811在清洁机器人10的压力作用下而缩回至底座，由于弹性回复力的作用，充电座800的两个充电座极片811与清洁机器人10的两个充电极片121/122紧密抵触而电连接。从而，提高了电接触的稳定性。

其中，所述两个充电座极片811的下方可分别设置弹簧，而实现所述两个充电座极片811在受到外力时缩回底座810中，并在未受到外力时弹性回复至凸出于底座810的状态。其中，所述弹簧可为螺旋弹簧、弹片等，且所述弹簧可包裹绝缘材料，而避免对所述两个充电座极片811电性造成影响，提高充电安全性。

如图4所示，在一实施例中，充电座800包括但不限于：微处理器801、信号发射传感器802及充电座极片811。

微处理器801分别与AC/DC转换器50、信号发射传感器802和充电座极片 811电连接。AC/DC转换器50输出的直流电为充电座800和清洁机器人10供电。

本实施例中，AC/DC转换器50将市电电源60的交流电转化为直流电后，分成两个支路输出，一路是通过降压稳流处理后，为微处理器801及其他元器件(如，信号发射传感器802)等提供工作电压；另一路则通过充电座极片 811为清洁机器人10的电路系统提供工作电压，包括为清洁机器人10上的充电电池提供充电电源。其他实施例中，AC/DC转换器50也可以直接与清洁机器人10电连接，直接将市电电源60进行转换后对清洁机器人10进行充电。

本实施例中，充电座极片811分别与AC/DC转换器50和微处理器801电连接。充电座极片811有两个，分别为负极充电座极片和正极充电座极片，充电座极片811的作用是：一方面与清洁机器人10的两个充电极片121/122电连接，接触连接成功后向清洁机器人10中的电路系统以及充电电池等提供充电电源；另一方面将电流反馈微处理器801；微处理器801被配置用于检测充电座极片811的电气参数，如电压、电流，用以判断清洁机器人10的两个充电极片121/122是否连接在充电座800的充电座极片811上；同时，充电座极片811还被配置为按照其内部存储器中存储的编码控制信号发射传感器802发射信号。

信号发射传感器802在微处理器801的协调与控制下，发射出用于引导清洁机器人10与充电座800对接的信号，确保清洁机器人10回到充电座800的底座810上并成功对接以进行充电。其中，信号发射传感器802可以是红外发射传感器、超声波发射传感器、电磁波发射传感器等；相应地，红外发射传感器、超声波发射传感器、电磁波发射传感器等分别发射红外、超声波、电磁波等信号。本发明实施例中，优选红外发射传感器，这种传感器，技术成熟、价格合理，且抗干扰能力强。

如图5所示，上述清洁机器人10包括充电极片12、充电电池13、控制器 17以及充电电路。其中，控制器17为上述处理单元150中的一个元器件；充电极片12包括正极充电极片121和负极充电极片122。正极充电极片121和负极充电极片122分别与充电电池13的正极和负极电连接，充电极片12用于对接能对充电电池13充电的充电座800的充电座极片811。该清洁机器人10在充电极片与充电座极片保持对接状态时，充电电路检测流经充电极片上的电流；当检测的电流小于预设电流阈值时，控制器12确定充电座800给清洁机器人 10的充电存在充电故障。

其中，上述充电电路包括充电控制电路16、充电电流检测电路14、第一单向导通单元D1、第二单向导通单元D2以及信号接收传感器11。信号接收传感器11可以是红外接收传感器、超声波接收传感器、电磁波接收传感器等；相应地，红外接收传感器、超声波接收传感器、电磁波接收传感器等分别接收红外、超声波、电磁波等信号。本发明实施例中，优选红外接收传感器，这种传感器，技术成熟、价格合理、抗干扰能力强，且与红外发射传感器匹配使用。

充电极片12一方面与充电座800的充电座极片811形成电连接，确保清洁机器人10充电成功；另一方面通过充电控制电路16与充电电池13电连接；充电电池13又通过单向导通的第一单向导通单元D1与控制器17电连接，即充电电池13与第一单向导通单元D1的正极(即输入端)电性连接，第一单向导通单元D1的负极(即输出端)与控制器17电连接。另一方面，第二单向导通单元D2的正极(即输入端)与充电极片12电连接，第二单向导通单元D2 的负极(即输出端)与控制器17电连接，而充电电流检测电路14则分别与充电极片12及控制器17电性连接；信号接收传感器11与控制器17电连接。

此处，为避免充电电池13被清洁机器人10外部的导体通过充电极片12 造成短路；因此，加入第一单向导通单元D1，使充电电池13可以通过充电极片12只能被用于充电而不能被用于放电。另外，为防止流经充电极片12上的充电电源不经充电控制电路16的控制而直接流入充电电池13，对充电电池13 进行充电，本实施例中加入第二单向导通单元D2，由第二单向导通单元D2将流经充电极片12的充电电源直接提供给控制器17，为控制器17提供工作电压，而不向充电电池13直接提供充电电源，进而避免损及充电电池13。

因此，控制器17可由充电电池13通过第一单向导通单元D1提供工作电压，也可由充电极片12上接入的充电电源通过第二单向导通单元D2提供工作电压。

本实施例中，上述第一单向导通单元D1和第二单向导通单元D2可以分别为二极管、反向阻断MOS管及MOS管的寄生二极管中的至少一个。优选，第一单向导通单元D1为二极管，第二单向导通单元D2为二极管。其中，二极管可以为肖特基二极管、整流二极管或开关二极管。

如图6所示，进一步地，上述充电控制电路16用于在控制器17的控制下调节清洁机器人10充电时的电压和电流。该充电控制电路16包括第一开关管 Q33、第一开关管驱动电路以及电感，其中，第一开关管驱动电路包括上拉电阻R169、下拉电阻R170、第二开关管Q26以及限流电阻172；电感L8用于平滑充电回路中的电流。

其中，第一开关管Q33的输入端(S极，源极)与充电极片电连接，第一开关管Q33的输出端(D极，漏极)通过电感L8与充电电池电连接，第一开关管Q33的使能端(G极，栅极)与第一开关管驱动电路电连接；如，第一开关管Q33的使能端(G极，栅极)主要通过下拉电阻R170与第二开关管Q26的输入端电连接，第二开关管Q26的输出端接地，第二开关管Q26的使能端通过限流电阻R172与控制器电性连接。其中，第一开关管Q33为P沟道MOS管或PNP 型三极管，优选P沟道MOS管；第二开关管Q26为N沟道MOS管或NPN型三极管，优选NPN型三极管。

本实施例中，第一开关管Q33优选P沟道MOS管；第二开关管Q26优选 NPN型三极管。

如图6所示，上拉电阻R169、下拉电阻R170、第一开关管Q33、第二开关管Q26、限流电阻172以及电感L8构成充电控制电路16，其充电控制信号对应为PWM信号。

当充电控制信号关断时，第二开关管Q26在PWM信号的低电平时间段内正向截止，下拉电阻R170中没有电流流过，第一开关管Q33的使能端(G极，栅极)被上拉电阻R169上拉至充电极片电压，该电压与第一开关管Q33的输入端(S极，源极)电压相同；此时第一开关管Q33也处于正向截止状态，控制器17通过第二单向导通单元D2由充电极片12获取工作电压。

当充电控制信号为打开时，第二开关管Q26在PWM信号的高电平时间段内正向导通，第一开关管Q33的使能端(G极，栅极)栅极被下拉电阻R170下拉至其开启电压以下，则第一开关管Q33处于正向导通状态，而充电座800通过充电座极片811、充电极片12、第一开关管Q33的正向导通以及电感L8给充电电池13提供充电电源。

如图6所示，上述充电电流检测电路14用于检测由充电极片12输入的电流，其包括一电流取样电阻R164,该电流取样电阻R164的一端与充电电池13 的负极电性连接，另一端与充电极片12电连接。电流取样电阻R164通过串联在充电极片12的电流回路中的方式，将电流信号转换为电压信号传递给控制器17，由控制器17进行转换与协调，并输出相应控制指令到相应功能单元或元器件上，执行相应功能；如，判别故障类别后，如果是充电极片与充电座极片电性接触异常，则所述控制器控制清洁机器人移动微调以使充电极片与充电座的充电座极片重新电对接；如果是充电座输入的市电电源异常，则确保清洁机器人的充电极片与充电座的充电座极片电接触不动，等待市电电源恢复。

如图6所示，再进一步地，本实施例中，上述充电电路还包括用于检测充电电池电压的电池电压检测电路15，该电池电压检测电路15包括第一分压电阻R496和第二分压电阻R497。其中，第一分压电阻R496和第二分压电阻 R497串联连接，且第一分压电阻R496的另一端与充电电池13的正极电连接，第二分压电阻R497的另一端与负极电连接；第一分压电阻R496和第二分压电阻R497串联连接的连接点与控制器电连接。

总之，第一分压电阻R496和第二分压电阻R497对充电电池的电压做分压后传送给控制器，控制器可根据充电电池13的电池电压信号，按照第一分压电阻R496和第二分压电阻R497的比例，计算出充电电池的电压。

另外，控制器17还可根据电池电压检测电路15的输出确定充电方式，如，选择涓流、恒流或恒压充电；或者

控制器17可根据监测的充电电池13的电池电压信号和/或充电电流信号，输出控制信号给充电控制电路16，以执行涓流、恒流或恒压的充电过程。

上述清洁机器人的充电原理如下：

清洁机器人与充电座形成电接触对接后，控制器根据充电电池剩余电量的情况，确定是否执行充电过程，如果控制器判断出当前电量在配置的电量阈值 (如80％-98％)以上，则不执行充电；否则执行充电。其中，控制器可以根据充电电流检测电路检测的流经充电极片的电流确定充电状态。

上述对于清洁机器人的充电原理如下：

在清洁机器人中，充电极片用于与充电座极片形成电连接以获取充电电源，而充电电流检测电路用于检测流经充电极片的电流；用I0表示充电极片没有接入充电电源时，充电电流检测电路的输出电流，用I1表示当充电极片接入充电电源时，不充电时流经机器的充电极片的电流，用I2表示当充电极片接入充电电源时，充电时流经机器的充电极片的电流。

进一步地，充电电流检测电路的检测位置设置在第二单向导通单元D2和充电控制电路的总回路上，使得充电电流检测电路则可以测量包括控制器的消耗电流和充电电流；当充电极片没有接入充电电源时，即清洁机器人的充电极片与充电座的充电座极片没有对接成功，此时没有电流流经充电极片，控制器则由充电电池通过第一单向导通单元D1供电；故充电电流检测电路的输出记为I0；

当充电极片接入充电电源时，即充电座极片与充电极片电接触成功时，为保证对充电电池的充电，充电极片上接入的充电电源的电压须大于充电电池的电压，又由于第一单向导通单元D1具有单向导通性，电流只能由电压高处流往电压低处，所以第一单向导通单元D1中不会有电流流过，控制器的消耗电流只能由第二单向导通单元D2提供；此时如果关闭充电控制电路，充电电流检测电路的输出电流则包含控制器的消耗电流，记为I1，即不充电时流经清洁机器人的充电极片的消耗电流；如果在清洁机器人充电过程中，充电电流检测电路的输出包含流经充电极片的消耗电流，记为I2；即在充电过程中，消耗电流I2为流经充电极片的电流；三者之间的关系为：I0<I1<I2。

本实施例中，上述检测到流经充电极片上的电流I2，包括控制器的消耗电流以及充电电流，且控制器的消耗电流来源于充电电池的消耗电流或者经由第二单向导通单元D2提供的电流。在其他实施例中，上述检测的电流I2还可以包括清洁机器人上的其他电子元器件上的消耗电流，如，显示器件、通讯器件、其他传感器等消耗的电流。

如图7所示，清洁机器人的充充电方法，其步骤如下：

S1、在清洁机器人的控制器上预设电流阈值，设为ITR；

S2、在清洁机器人的充电极片与充电座的充电座极片保持对接状态时，也即进入充电模式时，充电电路中的充电电流检测电路对流经清洁机器人的充电极片上的电流(设为I2)进行检测；

S3、控制器将检测的电流I2与预设电流阈值ITR进行比较；

S4、如果检测的电流I2小于预设电流阈值ITR时(即I2＜ITR)，即可判断清洁机器人存在充电故障；或者，

S5、如果检测的电流I2大于或等于预设电流阈值ITR时(即I2≥ITR)，即可判定清洁机器人的充电极片接入了充电电源，清洁机器人与充电座成功对接充电。

本实施例中，上述检测的电流I2包括控制器的消耗电流以及充电电流，且控制器的消耗电流来源于充电电池的消耗电流。在其他实施例中，上述检测的电流I2还可以包括清洁机器人的其他电子元器件上的消耗电流，如，显示器件、通讯器件、其他传感器等消耗的电流。

上述步骤S1中，本实施例中，预设电流阈值ITR是通过烧录程序将预设值存储单元中，该存储单元160受控于控制器，如图6所示。在其他实施例中，预设电流阈值ITR也可以是通过单片机烧录程序以预设方式写入控制器中。

上述步骤S4中判断出清洁机器人存在充电故障后，为进一步判别清洁机器人的充电故障是充电极片与充电座极片接触异常，还是充电座上电源异常，包括充电座外接的市电电源输入异常，因此，充电方法中还包括如下步骤：

S41、与清洁机器人中的控制器电连接的信号接收传感器上是否有信号输入且该信号由充电座单元的微处理器控制信号发射传感器发出；

S42、如果与清洁机器人中的控制器电连接的信号接收传感器上有信号输入且该信号由充电座单元的微处理器控制的信号发射传感器发出的，则判定充电故障为清洁机器人的充电极片与充电座的充电座极片电连接异常；或者，

S43、在所述清洁机器人的信号接收传感器未接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，则判定清洁机器人的充电故障为充电座电源异常，如，充电座本身电源电路异常，或者充电座外接的市电电源异常等。

其中，本实施例中，上述信号发射传感器为红外发射传感器，信号接收传感器为红外接收传感器，对应的信号为红外信号。

也即是说，控制器还可以读取信号接收传感器的信号，如果收到充电座上的信号发射器发射的信号，则控制器判定为充电极片与充电座极片接触异常，否则控制器即可判断为充电座电源异常，即充电座本身电源电路异常，或者充电座外接的市电电源异常。

应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种清洁机器人，其特征在于，在所述清洁机器人中设置有充电电池、充电极片、控制器及充电电路；

所述充电极片与所述充电电池电连接，所述充电极片用于对接能对所述充电电池充电的充电座的充电座极片；

在所述充电极片与所述充电座极片保持对接状态时，所述充电电路检测流经所述充电极片上的电流；

当所述检测的电流小于所述电流阈值时，所述控制器确定所述充电座给所述清洁机器人的充电存在充电故障。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，当所述检测的电流小于所述电流阈值，且所述清洁机器人的信号接收传感器能接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，所述控制器确定所述充电故障为所述清洁机器人的充电极片与所述充电座的充电座极片电连接异常。

3.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，当所述检测的电流小于所述电流阈值，且所述清洁机器人的信号接收传感器未接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，所述控制器确定所述充电故障为充电座电源异常。

4.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，当所述检测的电流大于或等于所述电流阈值时，所述控制器确定清洁机器人的充电极片成功接入了充电座电源，所述充电座能给所述清洁机器人成功充电。

5.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述充电电路包括第一单向导通单元；所述第一单向导通单元的输入端与所述充电电池电连接，所述第一单向导通单元的输出端与所述控制器电连接。

6.根据权利要求1或5所述的清洁机器人，其特征在于，所述充电电路包括第二单向导通单元；所述第二单向导通单元的输入端与所述充电极片电连接，所述第二单向导通单元的输出端与所述控制器电连接。

7.一种清洁机器人的充电方法，其特征在于，包括：

在清洁机器人的充电极片与充电座的充电座极片保持对接状态时，检测流经所述充电极片上的电流；

当所述检测的电流小于所述电流阈值时，确定所述充电座给所述清洁机器人的充电存在充电故障。

8.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于，所述充电方法还包括：

当所述检测的电流小于所述电流阈值，且所述清洁机器人的信号接收传感器能接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，确定所述充电故障为所述清洁机器人的充电极片与所述充电座的充电座极片电连接异常。

9.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于，所述充电方法还包括：

当所述检测的电流小于所述电流阈值，且所述清洁机器人的信号接收传感器未接收到由所述充电座的信号发射传感器发出的信号时，确定所述充电故障为充电座电源异常。

10.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于，所述充电方法还包括：

当所述检测的电流大于或等于所述电流阈值时，确定所述充电座成功给所述清洁机器人的充电。

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