清洁机器人的清洁方法、芯片以及清洁机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种清洁机器人的清洁方法、芯片以及清洁机器人。
背景技术
清洁机器人是在不需要用户干预的情况下在自主地围绕清洁区域移动的同时通过吸入诸如灰尘等的杂质而自动地清洁待被清洁的区域(在下文中被称为清洁区域)的设备。此种清洁机器人在使用可转动地安装在主体的底部的两个平行轮围绕清洁区域移动的同时使用清洁工具重复地执行清洁。在清洁的执行期间,清洁机器人经由多个传感器等感测到定位在清洁区域中的障碍物或墙壁,并且基于感测结果控制清洁动作及其移动路线。
典型的清洁机器人被设计为通过以干燥方式从地板上吸入灰尘而清洁地板。以干燥方式执行清洁的清洁机器人围绕清洁区域以之字形或螺旋图案移动,从而在最短的时间内完成高效清洁。亦有清洁机器人被设计为通过以湿润方式清洗底板,如拖地或洗地。以湿润方式执行清洁的清洁机器人围绕清洁区域之字形或螺旋图案移动,这种清洁方式的效果不是很理想,地面清洁不是很干净。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种清洁机器人的清洁方法,旨在提高清洁效果。
为实现上述目的,本发明提供一种清洁机器人的清洁方法,包括:
向前且沿第一横向移动形成第一清洁路径;
向后且沿所述第一横向移动形成第二清洁路径;
向前且沿第二横向移动形成第三清洁路径,其中,所述第二横向与所述第一横向方向相反;
向后且沿所述第二横向移动形成第四清洁路径;以及
依次重复执行所述第一清洁路径、所述第二清洁路径、所述第三清洁路径以及所述第四清洁路径,而形成清洁轨迹。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种芯片,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使清洁机器人执行如上所述的清洁机器人的清洁方法。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种清洁机器人,配置为清洁待清洁面,所述清洁机器人包括:
清洁组件;
控制器,配置为促使至少部分的所述清洁机器人遵循清洁轨迹,所述清洁轨迹包括重复多次的系列路径;以及
驱动系统,配置为根据所述清洁轨迹移动所述清洁机器人;
其中,所述系列路径包括:
第一清洁路径,向前且沿第一横向移动形成;
第二清洁路径,向后且沿所述第一横向移动形成;
第三清洁路径,向前且沿第二横向移动形成,其中,所述第二横向与所述第一横向方向相反;
第四清洁路径,向后且沿所述第二横向移动形成。
本发明技术方案,通过依次重复执行第一清洁路径、第二清洁路径、第三清洁路径和第四清洁路径,其中,第一清洁路径与第二清洁路径均沿第一横向延伸,第三清洁路径与第四清洁路径均沿第二横向延伸,可以增大横向方向上的清洁面积。同时第二清洁路径的横向方向与第三清洁路径的横向方向相反,会发生清洁路径交叉或重叠,对交叉或重叠部分进行至少一次清洁。另外,由于清洁机器人的清洁组件具有一定的宽度,可以使相邻的两段路径之间发生部分重叠,而实现了重叠部分的重复清洁,进一步提高了清洁效果。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明清洁机器人的清洁方法第一实施例的单个系列路径的线条示意图;
图2为图1中清洁机器人的清洁方法的清洁效果图;
图3为图1中清洁机器人的清洁方法的线路图;
图4为本发明清洁机器人的清洁方法第二实施例的线路图;
图5为本发明清洁机器人的清洁方法第三实施例的单个系列路径的线条示意图;
图6为本发明清洁机器人的清洁方法第四实施例的单个系列路径的线条示意图;
图7为本发明清洁机器人的清洁方法第五实施例的单个系列路径的线条示意图;
图8为本发明清洁机器人一实施例的方框图。
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。
本发明提供清洁机器人的清洁方法的第一实施例,请参阅图1至图3,该清洁机器人的清洁方法包括:
S1、向前且沿第一横向移动形成第一清洁路径ab;
S2、向后且沿第一横向移动形成第二清洁路径bc;
S3、向前且沿第二横向移动形成第三清洁路径cd,其中,第二横向与第一横向方向相反;
S4、向后且沿第二横向移动形成第四清洁路径de;以及
S5、依次重复执行第一清洁路径ab、第二清洁路径bc、第三清洁路径cd以及第四清洁路径de,而形成清洁轨迹。
本实施例清洁机器人的清洁方法以首尾相连的四段路径为单个系列路径,而重复执行多个系列路径形成清洁轨迹。其中,第一清洁路径ab与第二清洁路径bc均沿第一横向延伸,第三清洁路径cd与第四清洁路径de均沿第二横向延伸,可以增大横向方向上的清洁面积。同时第二清洁路径bc的横向方向与第三清洁路径cd的横向方向相反,会发生清洁路径交叉或重叠,对交叉或重叠部分进行至少一次清洁。另外,由于清洁机器人的清洁组件具有一定的宽度,可以使相邻的两段路径之间发生部分重叠,而实现了重叠部分的重复清洁,进一步提高了清洁效果。
本实施例中,第一横向为向右,而第二横向为向左。然而在其他实施例中,第一横向为向左,而第二横向为向右。
本实施例中,在向前方向上,第一清洁路径ab经过的距离h1大于第二清洁路径bc经过的距离h2,即h1>h2,第三清洁路径cd经过的距离h3大于第二清洁路径bc经过的距离h2、且大于第四清洁路径de经过的距离h4,即h3>h2且h3>h4。
由于清洁机器人的前进距离始终大于后退距离,进而在完成单个系列路径后,该系列路径的终点e位于起点a的前方,即清洁机器人整体上是向前移动的,即使发生了前后、左右方向上的摆动。然而在其他实施例中,可以控制后退距离大于前进距离而使清洁机器人整体向后移动,也可以控制任意相邻的两段路径的前进距离等于后退距离而使清洁机器人整体向前移动。
本实施例中,在向前方向上,第一清洁路径ab经过的距离h1等于第三清洁路径cd经过的距离h3,即h1=h3;第二清洁路径bc经过的距离h2等于第四清洁路径de经过的距离h4,即h2=h4。优选地,在向前方向上,第一清洁路径ab经过的距离h1为第二清洁路径bc经过的距离h2的两倍,h1=2h2;第三清洁路径cd经过的距离h3为第四清洁路径de经过的距离h4的两倍,h3=2h4,然而不限于此,本领域技术人员可以根据实际需要调整h1与h2、h3与h4的具体大小关系。
本实施例中,在横向方向上,第一清洁路径ab经过的距离l1、第二清洁路径bc经过的距离l2、第三清洁路径cd经过的距离l3以及第四清洁路径de经过的距离l4相同,即l1=l2=l3=l4。然而在其他实施例中,第一清洁路径ab的横向移动距离可以小于第二清洁路径bc的横向移动距离,即l1<l2;第三清洁路径cd的横向移动距离也可以小于第四清洁路径de的横向移动距离,即l3<l4,且本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。
本实施例中,第一清洁路径ab、第二清洁路径bc、第三清洁路径cd和第四清洁路径de均为弧形路径。然而在其他实施例中,单个系列路径可以是弧形路径和直线路径的组合。
请参阅图1,本实施例中,单个系列路径具体实现的步骤如下:
S10、以全局坐标系x0y为参照,其中x表示清洁机器人在横向上的位置,y表示清洁机器人在纵向上的位置,θ表示清洁机器人的朝向角度。从第一清洁路径ab的起始姿态a(x0,y0,θ0)运动到第一清洁路径ab的目标姿态b(x1,y1,pi/2),其中,起始位姿的x0,y0和目标姿态的x1,y1可以为根据实际需要设置的预设值;
S20、从第二清洁路径bc的起始姿态b(x1,y1,pi/2)运动到第二清洁路径bc的目标姿态c(2*x1-x0,y1/2,θ2),目标角度θ2为根据实际需要设置的预设值;
S30、从第三清洁路径cd的起始姿态c(2*x1-x0,y1/2,θ2)运动到第三清洁路径cd的目标姿态d(x1,3y1/2,θ3),目标角度θ3为根据实际需要设置的预设值;
S40、从第四清洁路径de的起始姿态d(x1,3y1/2,θ3),运动到第四清洁路径de的目标姿态e(x0,y1,θ4),目标角度θ4为根据实际需要设置的预设值;
S50、清洁机器人从当前位姿(θ4)旋转至θ0,即清洁机器人将朝向旋转至起始角度,而为执行下个系列路径做准备;
S60、检测至少一个系列路径范围内路径是否可通过,如果可以通过,则执行下一个系列路径,如果不可通过,则执行下述的步骤S6。
请参阅图2,图2为本实施例清洁机器人的清洁方法执行两个系列路径形成的清洁效果图。其中,清洁组件具有圆冠形清洁面,然不限于此,该清洁面还可以是圆形、方形或者椭圆形。清洁组件对地面进行拖地,而形成拖地轨迹,图中重复拖地次数越多的区域,阴影越密集,重叠拖地次数越多的区域,阴影也越密集,而阴影越密集的区域,清洁效果也越好。显然,第二清洁路径和第三清洁路径之间重叠区域大,阴影密集;且第四清洁路径与下一个系列路径的第一清洁路径之间重叠区域大,阴影密集。
请参阅图3,本实施例清洁机器人的清洁方法还包括:
S6、检测到墙壁时,移动至清洁轨迹的一侧,并沿清洁轨迹前进方向的相反方向依次重复执行第一清洁路径ab、第二清洁路径bc、第三清洁路径cd以及第四清洁路径de。
该清洁轨迹由多个单个系列路径构成,其整体上呈直线轨迹。当清洁机器人检测到前方的墙壁时,清洁机器人移动至当前清洁轨迹的一侧,沿着前进方向继续重复执行单个系列路径,而形成另一清洁轨迹,进而逐渐覆盖清洁区域(如房间),覆盖清洁区域形成的清洁路线在整体上呈弓字形,进而可以保证该清洁区域的覆盖以及大部分区域的重复清洁,提高了该清洁区域的清洁效果。需要说明的是,墙壁应广义解释为清扫边界,包括与墙壁倚靠的柜子和床等等。
本实施例中,以第一条清洁轨迹的前进方向为参照,当检测到墙壁时,清洁机器人移动至第一条清洁轨迹的右侧,然后形成另一清洁轨迹,当再次检测到墙壁时,再次移动至该清洁轨迹的右侧。然而在其他实施例中,清洁机器人可以移动至第一条清洁轨迹的左侧。
本实施例中,结合图3,清洁机器人行走形成的弓字形清洁路线包括第一清洁轨迹、第二清洁轨迹和第三清洁轨迹,其中,以第一清洁轨迹的前进方向为参照,第一清洁轨迹的第一清洁路径ab向右延伸,第二清洁轨迹的第一清洁路径ab向左延伸,第三清洁轨迹的第一清洁路径ab向右延伸。此时,控制第一清洁轨迹的中心线L到第二清洁轨迹的起点a的第一水平距离D1大于第二清洁轨迹的中心线L到第三清洁轨迹的起点a的第二水平距离D2,即D1>D2,而使弓字形清洁线路在清洁区域内能够均匀覆盖,避免相邻的两条清洁轨迹之间的间距不同。
本发明还提供清洁机器人的清洁方法的第二实施例,请参阅图4,本实施例清洁机器人的清洁方法与上述第一实施例的清洁方法存在如下区别:
S6’、检测到墙壁时,移动至清洁轨迹的一侧,并沿清洁轨迹前进方向的相反方向依次重复执行第五清洁路径a’b’、第六清洁路径b’c’、第七清洁路径c’d’以及第八清洁路径d’e’;其中,
第五清洁路径a’b’对应第一清洁路径ab,但横向方向相反,其他设置相同;第六清洁路径b’c’对应第二清洁路径bc,但横向方向相反,其他设置相同;第七清洁路径c’d’对应第三清洁路径cd,但横向方向相反,其他设置相同;第八清洁路径d’e’对应第四清洁路径de,但横向方向相反,其他设置相同。
本实施例中,清洁机器人行走形成的弓字形清洁路线包括第一清洁轨迹、第二清洁轨迹和第三清洁轨迹,其中,以第一清洁轨迹的前进方向参照,第一清洁轨迹的第一清洁路径ab向右延伸,第二清洁轨迹的第五清洁路径a’b’向右延伸,第三清洁轨迹的第一清洁路径ab向右延伸。由于第一清洁轨迹的第一清洁路径ab和第二清洁轨迹的第五清洁路径a’b’的朝向始终保持同一方向,此时,控制第一清洁轨迹的中心线L到第二清洁轨迹的起点a’的第一水平距离D1等于第二清洁轨迹的中心线L到第三清洁轨迹的起点a的第二水平距离D2,即D1=D2,即可实现弓字形清洁路径在清洁区域内的均匀分布,避免相邻的两条清洁轨迹之间的间距不同。
本实施例清洁机器人的清洁方法的其他方面与上述第一实施例的清洁方法基本相同,在此不做赘述。
本发明还提供清洁机器人的清洁方法的第三实施例,请参阅图5,本实施例清洁机器人的清洁方法与上述第一实施例的清洁方法存在如下区别:
第一清洁路径ab、第二清洁路径bc、第三清洁路径cd和第四清洁路径de均为直线。
本实施例清洁机器人的清洁方法的其他方面与上述第一实施例的清洁方法基本相同,在此不做赘述。
本发明还提供清洁机器人的清洁方法的第四实施例,请参阅图6,本实施例清洁机器人的清洁方法与上述第一实施例的清洁方法存在如下区别:
本实施例中,在横向方向上,第一清洁路径ab经过的距离l1大于第二清洁路径bc经过的距离l2,即l1>l2;第三清洁路径cd经过的距离l3大于第二清洁路径bc经过的距离l2、且大于第四清洁路径de经过的距离l4,即l3>l2且l3>l4。由于第一清洁路径ab和第二清洁路径bc之间的横向间隔减小,进而提高第一清洁路径ab和第二清洁路径bc之间重叠面积;同理于第三清洁路径cd和第四清洁路径de之间。
本实施例中,在横向方向上,第一清洁路径ab经过的距离l1等于第三清洁路径cd经过的距离l3,即l1=l3;第二清洁路径bc经过的距离l2等于第四清洁路径de经过的距离l4,即l2=l4。
本实施例中,优选地,第一清洁路径ab的横向距离为所述第二清洁路径bc的横向距离的三倍,即l1=3l2;第三清洁路径cd的横向距离为第四清洁路径de的横向距离的三倍,即l3=3l4;然而不限于此,本领域技术人员可以根据实际需要调整l1与l2、l3与l4的具体大小关系。
本实施例中,第一清洁路径ab与第三清洁路径cd交叉,增加了交叉、重叠区域,进一步提高了该区域的清洁度,且提高了单个系列路径的清洁能力。
本实施例中,第一清洁路径ab、第二清洁路径bc、第三清洁路径cd和第四清洁路径de均为弧形路径。然而在其他实施例中,单个系列路径可以是弧形路径和直线路径的组合。
本实施例清洁机器人的清洁方法的其他方面与上述第一实施例的清洁方法基本相同,在此不做赘述。
本发明还提供清洁机器人的清洁方法的第五实施例,请参阅图7,本实施例清洁机器人的清洁方法与上述第四实施例的清洁方法存在如下区别:
第一清洁路径ab、第二清洁路径bc、第三清洁路径cd和第四清洁路径de均为直线。
本实施例清洁机器人的清洁方法的其他方面与上述第四实施例的清洁方法基本相同,在此不做赘述。
本发明还提供一种芯片,在一实施例中,芯片存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于使清洁机器人执行如上所述的所有实施例的清洁机器人的清洁方法,本实施例芯片同样可以实现上述所有实施例的技术效果,在此不做赘述。
本发明还提供一种清洁机器人,请参阅图8,一并结合图1至图3,在一实施例,该清洁机器人1配置为清洁待清洁面,其包括控制器10、清洁组件12和驱动系统14,其中,控制器10分别连接清洁组件12和驱动系统14,控制器10配置为促使至少部分的清洁机器人1遵循清洁轨迹。驱动系统14配置为根据清洁轨迹移动清洁机器人1。其中,该清洁轨迹包括重复多次的系列路径,该系列路径包括:
第一清洁路径ab,向前且沿第一横向移动形成;
第二清洁路径bc,向后且沿第一横向移动形成;
第三清洁路径cd,向前且沿第二横向移动形成,其中,第二横向与第一横向方向相反;
第四清洁路径de,向后且沿第二横向移动形成。
本实施例清洁机器人1的控制器10控制驱动系统14沿清洁轨迹移动,同时清洁组件12对地面进行清洁,形成拖地轨迹。该清洁轨迹包括重复多次的系列路径,单个系列路径由首尾相连的四段路径组成。其中,第一清洁路径ab与第二清洁路径bc均沿第一横向延伸,第三清洁路径cd与第四清洁路径de均沿第二横向延伸,可以增大横向方向上的清洁面积。同时第二清洁路径bc的横向方向与第三清洁路径cd的横向方向相反,会发生清洁路径交叉或重叠,对交叉或重叠部分进行至少一次清洁。另外,由于清洁机器人1的清洁组件12具有一定的宽度,可以使相邻的两段路径之间发生部分重叠,而实现了重叠部分的重复清洁,进一步提高了清洁效果。
本实施例中,第一横向为向右,而第二横向为向左。然而在其他实施例中,第一横向为向左,而第二横向为向右。
本实施例中,在向前方向上,第一清洁路径ab经过的距离h1大于第二清洁路径bc经过的距离h2,即h1>h2,第三清洁路径cd经过的距离h3大于第二清洁路径bc经过的距离h2、且大于第四清洁路径de经过的距离h4,即h3>h2且h3>h4。
由于清洁机器人1的前进距离始终大于后退距离,进而在完成单个系列路径后,该系列路径的终点e位于起点a的前方,即清洁机器人1整体上是向前移动的,即使发生了前后、左右方向上的摆动。然而在其他实施例中,可以控制后退距离大于前进距离而使清洁机器人1整体向后移动,也可以控制任意相邻的两段路径的前进距离等于后退距离而使清洁机器人1整体向前移动。
本实施例中,在向前方向上,第一清洁路径ab经过的距离h1等于第三清洁路径cd经过的距离h3,即h1=h3;第二清洁路径bc经过的距离h2等于第四清洁路径de经过的距离h4,即h2=h4。优选地,在向前方向上,第一清洁路径ab经过的距离h1为第二清洁路径bc经过的距离h2的两倍,h1=2h2;第三清洁路径cd经过的距离h3为第四清洁路径de经过的距离h4的两倍,h3=2h4,然而不限于此,本领域技术人员可以根据实际需要调整h1与h2、h3与h4的具体大小关系。
本实施例中,在横向方向上,第一清洁路径ab经过的距离l1、第二清洁路径bc经过的距离l2、第三清洁路径cd经过的距离l3以及第四清洁路径de经过的距离l4相同,即l1=l2=l3=l4。然而在其他实施例中,第一清洁路径ab的横向移动距离可以小于第二清洁路径bc的横向移动距离,即l1<l2;第三清洁路径cd的横向移动距离也可以小于第四清洁路径de的横向移动距离,即l3<l4,且本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。
本实施例中,第一清洁路径ab、第二清洁路径bc、第三清洁路径cd和第四清洁路径de均为弧形路径。然而在其他实施例中,单个系列路径可以是弧形路径和直线路径的组合。
请参阅图3,本实施例清洁机器人1的控制器10配置为控制清洁机器人1的清洁组件12和驱动系统14执行如下操作:
检测到墙壁时,移动至清洁轨迹的一侧,并沿清洁轨迹前进方向的相反方向依次重复执行第一清洁路径ab、第二清洁路径bc、第三清洁路径cd以及第四清洁路径de。
该清洁轨迹由多个单个系列路径构成,其整体上呈直线轨迹。当清洁机器人1检测到前方的墙壁时,清洁机器人1移动至当前清洁轨迹的一侧,沿着前进方向继续重复执行单个系列路径,而形成另一清洁轨迹,进而逐渐覆盖清洁区域(如房间),覆盖清洁区域形成的清洁路线在整体上呈弓字形,进而可以保证该清洁区域的覆盖以及大部分区域的重复清洁,提高了该清洁区域的清洁效果。需要说明的是,墙壁应广义解释为清扫边界,包括与墙壁倚靠的柜子和床等等。
本实施例中,以第一条清洁轨迹的前进方向为参照,当检测到墙壁时,清洁机器人移动至第一条清洁轨迹的右侧,然后形成另一清洁轨迹,当再次检测到墙壁时,再次移动至该清洁轨迹的右侧。然而在其他实施例中,清洁机器人可以移动至第一条清洁轨迹的左侧。
本实施例中,结合图3,清洁机器人1行走形成的弓字形清洁路线包括第一清洁轨迹、第二清洁轨迹和第三清洁轨迹,其中,以第一清洁轨迹的前进方向为参照,第一清洁轨迹的第一清洁路径ab向右延伸,第二清洁轨迹的第一清洁路径ab向左延伸,第三清洁轨迹的第一清洁路径ab向右延伸。此时,控制第一清洁轨迹的中心线L到第二清洁轨迹的起点a的第一水平距离D1大于第二清洁轨迹的中心线L到第三清洁轨迹的起点a的第二水平距离D2,即D1>D2,而使弓字形清洁线路在清洁区域内能够均匀覆盖,避免相邻的两条清洁轨迹之间的间距不同。
本实施例清洁机器人1的控制器10还可以配置为执行上述第二实施例至第五实施例的清洁机器人的清洁方法,本实施例清洁机器人1同样可以实现上述第二实施例至第五实施例的清洁方法的技术效果,在此不做赘述。
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。