CN112294204B - 机器人清洁器和具有该机器人清洁器的机器人系统 - Google Patents
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Abstract
机器人清洁器和具有该机器人清洁器的机器人系统。机器人清洁器包括:主体;水箱,其包括浊度传感器和水位传感器;以及一对旋转拖把,其构造成在与地板接触旋转的同时移动所述主体。驱动马达使所述一对旋转拖把旋转,并且喷嘴从所述水箱向所述旋转拖把供水。旋转拖把控制器基于来自所述传感器的检测信号来变更所述驱动马达的输出电流。控制器基于从所述旋转拖把控制器接收的所述驱动马达的所述输出电流来确定所述水箱是否被污染。
Description
技术领域
本公开涉及机器人清洁器和用于控制机器人清洁器的方法,更具体地涉及使用旋转拖把的人工智能机器人清洁器的控制方法。
背景技术
近来,机器人在家庭中的使用正在逐渐增加。这种家用机器人的代表性实施例是清洁机器人。清洁机器人是一种移动机器人,它会在特定区域上自动行进,并抽吸诸如积聚在地板上的灰尘之类的异物以自动清洁正在清洁的空间,或者可以通过使用旋转拖把移动并通过使用旋转拖把进行清洁以擦拭地板。另外,还可以通过向旋转拖把供水来拖洗地板。
但是,如果没有适当地调节供给到旋转拖把的水,则存在不能适当清洁地板的问题,就好像要清洁的地板上残留过多的水或者用干拖把擦拭地板一样。在韩国专利公报1020040052094的情况下,公开了这样一种清洁机器人,该清洁机器人能够进行水清洁,同时包括在其外周表面上具有拖把布的拖把辊以擦去喷射在有灰尘的地板上的蒸汽。这种清洁机器人在正清洁的地板的表面上喷射蒸汽以进行湿式清洁,并具有用于拖把的布,以擦去喷射的蒸汽和灰尘。另外,韩国专利公报20140146702公开了一种机器人清洁器及其控制方法,该机器人清洁器用于确定在能够进行湿式清洁的机器人清洁器内部是否能够容纳水。
但是,因为需要单独的模块来检测具有拖把的清洁器的水箱的状态并将检测信息传输到主模块,因此存在成本和设备的问题。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种机器人清洁器的控制方法,该控制方法能够检测向旋转拖把供水的水箱的供水异常和水浊度,并通过在水箱中具有多个传感器来警告用户。
本公开的另一个目的是提供一种机器人清洁器的控制方法,该控制方法能够通过控制机器人清洁器的旋转拖把的马达的输出电流来警告用户水箱中的传感器的检测结果。
本公开的另一个目的是提供一种机器人清洁器的控制方法,该控制方法能够根据旋转拖把的马达的输出电流水箱的模式的变化同时读取当前水箱的供水是否异常以及水是否混浊。
本公开不限于上述问题,并且本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解未提及的其他问题。
在一个方面,提供了一种机器人清洁器,包括:主体,其构造成形成外形;水箱,其构造成容纳水,并包括多个传感器,所述多个传感器包括浊度传感器和水位传感器;一对旋转拖把,其构造成在与地板接触旋转的同时移动所述主体;驱动马达,其构造成使所述一对旋转拖把旋转;喷嘴,其构造成将所述水箱的水供应至所述旋转拖把;旋转拖把控制器,其构造成控制所述喷嘴以及所述驱动马达,并根据来自所述水箱的所述多个传感器的检测信号来变更所述驱动马达的输出电流;以及控制器,其构造成通过在所述一对旋转拖把旋转时从所述旋转拖把控制器接收所述驱动马达的所述输出电流来确定所述水箱是否被污染。
所述水箱在壁表面上设置有所述浊度传感器,所述浊度传感器检测所述水箱中的水的浊度。
所述水箱在壁表面上设置有所述水位传感器,所述水位传感器检测所述水箱中的水的水位。
所述旋转拖把控制器周期性地从所述浊度传感器和所述水位传感器接收所述检测信号,并根据所述检测信号来改变所述驱动马达的所述输出电流。
当所述水位传感器的检测信号与前一时段的检测信号相比没有变化时,所述旋转拖把控制器确定所述供水异常并且将所述驱动马达的所述输出电流改变成第一值。
当所述浊度传感器的检测信号大于或等于阈值时,所述旋转拖把控制器确定所述水箱中的水被污染并且将所述驱动马达的所述输出电流改变成第二值。
所述第一值和所述第二值彼此不同。
所述第一值和所述第二值具有不同的脉冲宽度。
所述控制器周期性地从所述旋转拖把控制器接收所述驱动马达的所述输出电流,并分析所述输出电流的所接收的波形以确定供水是否异常或所述水箱是否被污染。
所述浊度传感器包括形成在所述水箱的外壁上的发射器以及形成在所述水箱的外壁上的接收器,并且所述接收器根据来自所述发射器的超声信号的接收或散射值检测所述水箱中的水的浊度。
所述水位传感器包括形成在所述水箱的所述外壁上的光发射器以及形成在水箱的外壁上并面对所述光发射器的光接收器。
所述接收器和所述光接收器形成一个模块,并且向所述旋转拖把控制器输出检测信号。
在另一方面,提供一种机器人系统,包括:机器人清洁器,其构造成在清洁区域中进行湿式清洁;服务器,其构造成传输并接收所述机器人清洁器并控制所述机器人清洁器;以及用户终端,其构造成激活用于与所述机器人清洁器和所述服务器交互工作的应用来进行对所述机器人清洁器的控制,并且控制所述机器人清洁器,其中,所述机器人清洁器包括:主体,其构造成形成外形;水箱,其构造成容纳水,并包括多个传感器,所述多个传感器包括浊度传感器和水位传感器;一对旋转拖把,其构造成在与地板接触旋转的同时移动所述主体;驱动马达,其构造成使所述一对旋转拖把旋转;喷嘴,其构造成将所述水箱的水供应至所述旋转拖把;旋转拖把控制器,其构造成控制所述喷嘴以及所述驱动马达,并根据来自所述水箱的所述多个传感器的检测信号来变更所述驱动马达的输出电流;以及控制器,其构造成当所述一对旋转拖把旋转时通过从所述旋转拖把控制器接收所述驱动马达的所述输出电流来确定所述水箱是否被污染。
所述水箱包括:壁表面上的所述浊度传感器,所述浊度传感器检测所述水箱中的水的浊度;以及所述水位传感器,所述水位传感器检测所述水箱中的水的水位。
所述旋转拖把控制器周期性地从所述浊度传感器和所述水位传感器接收所述检测信号,并根据所述检测信号来改变所述驱动马达的所述输出电流。
当所述水位传感器的检测信号与前一时段的检测信号相比没有变化时,所述旋转拖把控制器确定供水异常并且将所述驱动马达的所述输出电流改变成第一值,并且当所述浊度传感器的检测信号大于或等于阈值时,所述旋转拖把控制器确定所述水箱中的水被污染并且将所述驱动马达的所述输出电流改变成第二值。
所述第一值和所述第二值具有不同的脉冲宽度。
所述控制器周期性地从所述旋转拖把控制器接收所述驱动马达的所述输出电流,分析所述输出电流的所接收的波形以确定供水是否异常或所述水箱是否被污染,并且将确定结果传输至用户终端
所述浊度传感器包括形成在所述水箱的外壁上的发射器以及形成在所述水箱的外壁上的接收器,并且所述接收器根据来自所述发射器的超声信号的接收或散射值检测所述水箱中的水的浊度。
所述水位传感器包括形成在所述水箱的所述外壁上的光发射器以及形成在水箱的外壁上并面对所述光发射器的光接收器。
根据本公开的机器人清洁器,具有以下效果中的一个或多个。
本公开在水箱中配备有多个简单的传感器,能够检测向旋转拖把供水的水箱的供水异常和水浊度。
此外,通过在没有单独的感测信号处理模块的情况下,控制机器人清洁器的旋转拖把的马达的输出电流,能够警告用户水箱中的传感器的检测结果,从而减少成本和操作。
此外,根据旋转拖把的马达的输出电流的模式的变化,能够同时读取供水是否异常以及水浊度,从而诱导用户换水。
本公开的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员将从权利要求的描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施方式的包括机器人清洁器的机器人清洁器系统的构成图。
图2是根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器的立体图。
图3是机器人清洁器的仰视图。
图4是机器人清洁器的仰视图的另一状态图。
图5示出根据本公开的一个实施方式的形成在机器人清洁器的水箱中的传感器。
图6是示出根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器的控制器以及与该控制器有关的构造的框图。
图7是示出本公开的机器人清洁器系统的整体操作的流程图。
图8是示出根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器的旋转拖把控制器的控制方法的流程图。
图9A至图9C是示出图8的输出电流值的曲线图。
图10是示出与图8连续的机器人清洁器的控制器的控制方法的流程图。
具体实施方式
基于图中的示例,定义了涉及诸如以下提到的“前(F)、后(R)、左(Le)、右(Ri)、上(U)、下(D)”之类的方向的表述,但是这些方向仅是为了描述本公开而给出的,以便清楚地理解本公开,并且不用说,可以根据参照物的放置位置来不同地定义各个方向。
下面提到的构成元件的描述中使用在前面使用诸如“第一”和“第二”之类的形容词的术语的意图仅是为了避免构成元件的混淆,并且与顺序、重要性无关或构成元件之间的关系无关。例如,仅包括第二部件但缺少第一部件的实施方式也是可行的。
为了说明的便利性和清楚性起见,附图中示出的每个构成元件的厚度或尺寸可能被放大、省略或示意性地绘制。每个构成元件的尺寸或面积可能无法完全反映其实际尺寸或面积。
用于描述本公开的结构的角度或方向基于附图中所示的角度或方向。除非在说明书中清楚地描述了关于本公开的结构中的角度或位置关系的参照点,否则可以参照相关附图。
图1是根据本公开的一个实施方式的人工智能机器人系统的构成图。
参照图1,根据本公开的实施方式的机器人系统可以包括至少一个机器人清洁器100,该机器人清洁器100用于在诸如房屋之类的规定场所提供服务。例如,机器人系统可以包括家用机器人清洁器100,该家用机器人清洁器100在家中与用户交互并向用户提供各种形式的娱乐。另外,家用机器人清洁器100可以进行在线购物或在线订购,并且可以根据用户请求提供支付服务。
优选地,根据本公开的实施方式的机器人系统可以包括:多个人工智能机器人清洁器100;以及服务器2,该服务器2能够管理并控制多个人工智能机器人清洁器100。服务器2可以从远程位置监视和控制多个机器人1的状态,并且机器人系统可以使用多个机器人1更有效地提供服务。
多个机器人清洁器100和服务器2可以包括支持一种或多种通信标准的通信模块(未示出)以便彼此通信。另外,多个机器人清洁器100和服务器2可以与个人计算机(PC)、移动终端和另一个外部服务器2通信。
例如,多个机器人清洁器100和服务器2可以使用诸如IEEE 802.11WLAN、IEEE802.15WPAN、UWB、Wi-Fi、ZigBee、Z-wave、蓝牙之类的无线通信技术实施无线通信。机器人清洁器100可以根据服务器2或机器人清洁器100打算与之通信的其他装置的通信类型而不同地构造。
特别地,多个机器人清洁器100可以利用5G网络以无线方式与另一机器人清洁器100和/或服务器2通信。当机器人清洁器100利用5G网络实施无线通信时,实时响应和实时控制是可能的。
用户可以借助诸如PC或移动终端之类的用户终端3确认关于机器人系统中的机器人清洁器100的信息。
服务器2可以实施成云服务器2,并且云服务器2可以与机器人清洁器100联动,以便监视并控制机器人清洁器100并远程提供各种解决方案和内容。
服务器2可以存储并管理从机器人清洁器100和其他装置接收的信息。服务器2可以是由机器人清洁器100的制造商或者是由制造商委托服务的公司提供的服务器2。服务器2可以是管理并控制机器人清洁器100的控制服务器2。
服务器2可以集中统一地控制机器人清洁器100,或者可以单独控制机器人清洁器100。同时,服务器2可以实施成多个服务器,信息和功能分散到这些服务器,或者服务器2可以实施成单个集成服务器。
机器人清洁器100和服务器2可以包括支持一种或多种通信标准的通信模块(未示出)以在它们之间进行通信。
机器人清洁器100可以将与空间、物体和使用有关的数据传输到服务器2。
这里,与空间和物体有关的数据可以是由机器人清洁器100识别的与空间和物体的识别有关的数据,或者可以是由图像获取单元获取的与空间和物体有关的图像数据。
根据实施方式,机器人清洁器100和服务器2可以包括软件或硬件形式的人工神经网络(ANN),该人工神经网络已经学会了识别用户、语音、空间属性或诸如障碍物之类的物体的属性中的至少一者。
根据本公开的实施方式,机器人清洁器100和服务器2可以包括诸如卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)或深度信念网络(DBN)之类的深度神经网络(DNN),该DNN已通过深度学习进行了训练。例如,每个机器人清洁器100的控制器140可以配备有深度神经网络(DNN)结构,例如卷积神经网络(CNN)。
服务器2可以基于从机器人清洁器100接收的数据或用户输入的数据来训练深度神经网络(DNN),然后可以将深度神经网络(DNN)结构上的更新数据传输给机器人1。因此,可以更新设置在机器人清洁器100中的人工智能深度神经网络(DNN)结构。
与使用有关的数据可以是根据机器人清洁器100的使用而获取的数据。关于使用历史的数据或借助传感器单元110获取的感测信号可以对应于与使用有关的数据。
训练过的深度神经网络(DNN)结构可以接收用于识别的输入数据,可以识别输入数据中包括的人、物体和空间的属性,并可以输出识别结果。
此外,训练过的深度神经网络(DNN)结构可以接收用于识别的输入数据,可以分析并学习与机器人清洁器100的使用有关的数据,并且可以识别使用模式和使用环境。
同时,与空间、物体和使用有关的数据可以经由通信单元传输至服务器2。
服务器2可以基于接收的数据来训练深度神经网络(DNN),然后可以将深度神经网络(DNN)结构上的更新数据传输给人工智能机器人清洁器100,以便机器人更新深度神经网络(DNN)结构。
因此,机器人清洁器100可以不断变得更智能,并且可以提供随着使用机器人清洁器100而发展的用户体验(UX)。
同时,服务器2可以将关于机器人清洁器100的控制和当前状态的信息提供给用户终端,并且可以生成并分发用于控制机器人清洁器100的应用。
这样的应用可以是用于被应用为用户终端3的PC的应用或用于智能手机的应用。
例如,它可以是用于控制智能家用电器的应用,例如SmartThinQ应用,该应用可以同时控制并管理本申请人的各种电子产品。
图2是根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器的立体图,图3是图2的机器人清洁器的仰视图,并且图4是图3的机器人清洁器的仰视图的另一状态图。
参照图2至图4,将简要描述根据本实施方式的通过旋转拖把的旋转而运动的机器人清洁器100的构造。
根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器100在清洁区域中移动,并在行进期间移除地板上的异物。
此外,机器人清洁器100将从充电站200供给的充电电力存储在电池(未示出)中并在该清洁区域行进。
机器人清洁器100包括:主体10,其进行指定操作;障碍物检测单元(未示出),其布置在主体10的前表面中并检测障碍物;以及图像获取单元170,其拍摄360度的图像。主体10包括:壳体(未示出),其形成外形并形成用于容纳构成主体10的部件的空间;旋转拖把80,其被可旋转地设置;辊89,其辅助主体10的移动并辅助清洁;以及充电端子99,充电电力从充电站200供给至该充电端子99。
旋转拖把80设置在壳体中并朝向地板表面形成,并且拖把布构造成是可拆卸的。
旋转拖把80包括第一旋转板81和第二旋转板82,以允许主体10通过旋转沿区域的地板移动。
当使本实施方式的机器人清洁器100中使用的旋转拖把80旋转时,发生打滑,使得机器人清洁器100与旋转拖把80的实际旋转相比不移动。旋转拖把80可以包括由平行于地板的旋转轴驱动的滚动拖把,或由基本垂直于地板的旋转轴驱动的旋动拖把。
在可旋转拖把80包括旋动拖把的情况下,使旋动拖把旋转的驱动马达的输出电流值可以根据含水量变更,该含水量是旋动拖把含水的比例。含水量是指旋动拖把含水的程度,并且含水量为“0”的状态是指旋动拖把不含水的状态。根据本实施方式的含水量可以根据清洁布的重量设定含水的比例。旋动拖把可以含有与清洁布的重量相同的水,或者可以含有超过清洁布的重量的水。
旋转拖把80中的含水量越高,由于水的影响产生的与底表面的摩擦力越大,从而降低了旋转速度。
减小驱动马达38的旋转速度意味着增大驱动马达38的转矩,相应地,使旋动拖把旋转的驱动马达38的输出电流增大。
即,当含水量增加时,建立了驱动马达38的用于使旋动拖把旋转的输出电流随摩擦力而增大的关系。
此外,控制器150可以通过在预定时间内改变驱动马达38的输出电流来传输各种信息。稍后将对此进行描述。
根据本实施方式的机器人清洁器100还可以包括:水箱32,其布置在主体10内部并存储水;泵34,其用于将存储在水箱32中的水供给到旋转拖把80;以及连接软管,其用于形成连接泵34和水箱32或连接泵34和旋转拖把80的连接流路。
根据本实施方式的机器人真空清洁器100包括一对旋转拖把80,并且通过使一对旋转拖把80旋转而移动。
当旋转拖把80的第一旋转板81和第二旋转板82绕旋转轴旋转时,主体10向前、向后、向左和向右行进。另外,当第一旋转板81和第二旋转板82旋转时,主体10借助附接的拖把布移除地板表面上的异物而进行湿式清洁。
主体10可以包括用于驱动第一旋转板81和第二旋转板82的驱动单元(未示出)。该驱动单元可以包括至少一个驱动马达38。
主体10的上表面可以设置有包括操作单元(未示出)的控制面板,该操作单元从用户接收用于控制机器人清洁器100的各种命令。
此外,图像获取单元170布置在主体10的前表面或上表面中。
图像获取单元170捕获室内区域的图像。
基于图像获取单元170捕获的图像,能够检测主体周围的障碍物并监视室内区域。
图像获取单元170可以以一定角度朝向前上方向布置,以拍摄移动的机器人的前方和上方。图像获取单元170还可以包括用于拍摄前面的单独的摄像头。图像获取单元170可以布置在主体10上方以面对天花板,并且在某些情况下,可以设置多个摄像头。另外,图像获取单元170可以单独地设置有用于拍摄地板表面的摄像头。
机器人清洁器100还可以包括用于获取当前位置信息的位置获取装置(未示出)。机器人清洁器100可以包括GPS和UWB以确定当前位置。另外,机器人清洁器100可以通过使用图像来确定当前位置。
主体10包括可再充电电池(未示出),并且电池的充电端子99可以连接至商用电源(例如,家庭中的电源插座),或者主体10可以对接至连接到与商用电源连接的充电站200,从而充电端子可以通过与充电站的端子29接触而电连接到商用电源,并且电池可以由供给至主体10的充电电力进行充电。
可以从电池向构成机器人清洁器100的电气部件供电,因此,机器人清洁器100可以在机器人清洁器100与商用电力电气分离的状态下自动移动。
下文中,将基于机器人清洁器100是湿式清洁移动机器人的假设进行描述。但是,机器人清洁器100不限于此,并且应注意,可以应用在区域上自主地行进时检测声音的任何机器人。
图4是示出拖把布附接至图2的移动机器人的一个实施方式的图。
如图4中所示,旋转拖把80包括第一旋转板81和第二旋转板82。
第一旋转板81和第二旋转板82可以分别设置有附接的拖把布90(91、92)。
旋转拖把80构造成使得拖把布90(91、92)可以是可拆卸的。旋转拖把80可以具有安装构件,用于附接分别设置在第一旋转板81和第二旋转板82中的拖把布90(91、92)。例如,旋转拖把80可以设置有维可牢尼龙搭扣、装配构件等,使得拖把布90(91、92)可以被附接并固定。另外,旋转拖把80还可以包括拖把布框架(未示出),作为用于将拖把布90(91、92)固定到第一旋转板81和第二旋转板82的单独的辅助装置。
拖把布90吸收水以借助与地板表面的摩擦来移除异物。拖把布90优选地是诸如棉织物或棉混纺之类的材料,但是可以使用含有一定比例或更高比例的水并且具有一定密度的任何材料,并且该材料不受限制。
拖把布90形成为圆形形状。
拖把布90的形状不限于附图,并且可以形成为四边形、多边形等。然而,考虑到第一旋转板81和第二旋转板82的旋转运动,优选地,第一旋转板81和第二旋转板82构造成不干扰第一旋转板81和第二旋转板82的旋转操作的形状。另外,拖把布90的形状可以借助单独设置的拖把布框架改变成圆形形状。
旋转拖把80构造成使得当安装拖把布90时,拖把布90与地板表面接触。考虑到拖把布90的厚度,旋转拖把80构造成根据拖把布90的厚度改变壳体与第一旋转板81和第二旋转板82之间的分离距离。
旋转拖把80还可以包括调节壳体与旋转板81和82之间的分离距离的构件,以使清洁布90和底表面接触,并在第一旋转板81和第二旋转板82上产生朝向底表面的压力。
图5示出根据本公开的一个实施方式形成在机器人清洁器的水箱中的传感器,并且图6是示出根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器的控制器以及与该控制器有关的构造的框图。
参照图5,根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器100的水箱32包括:水箱壳体202,其形成存储水的空间;开口盖220,其打开和关闭形成在水箱壳体202的上侧中的开口(未示出);以及排放喷嘴单元230,当水箱32安装在主体10上时,排放喷嘴单元230连接至供给喷嘴。
水箱壳体202具有与形成在主体10中的水箱的安装空间相对应的形状。因此,水箱壳体202可以插入到由主体10形成的安装空间中或从该安装空间移除。
当水箱32安装在主体10上时,水箱壳体202可以包括:壳体前表面204,其面对主体10;壳体202的两个侧表面206,其面对主体10的两侧;壳体上表面208;壳体下表面210;以及壳体后表面212,其向后布置并暴露于外部。
在水箱壳体202的上侧,形成有开口(未示出),该开口敞开以向水箱壳体202的内部空间供水,并且开口中布置有开口盖220,该开口盖用于打开和关闭该开口。开口形成在壳体上表面208中,并且开口盖220布置在其中形成有开口的壳体上表面208中。
在水箱壳体202的上侧,形成有连通水箱32的内部和外部的空气通道222a。空气通道222a可以形成在安装于水箱壳体202的上侧的单独的通道构件222中。
空气通道222a形成在壳体上表面208上。当水箱32安装在水箱外壳上时,壳体上表面208可以与水箱外壳的上表面隔开预定距离。因此,在水箱32安装在水箱外壳上的状态下,即使水箱32内部的水经由排放喷嘴单元230向水箱32的外部逸出,也可以经由空气通道222a将外部空气引入水箱32中。
排放喷嘴单元230布置在壳体前表面204上。排放喷嘴单元230可以沿偏向壳体前表面204的左侧或右侧的方向布置。根据本实施方式的排放喷嘴单元230布置成从壳体前表面204偏向左侧。
水箱32中可以形成有多个传感器。
多个传感器包括浊度传感器310和330以及水位传感器320和330。
浊度传感器310和330可以布置在水箱32的表面上,并且当水箱32的壁由透光材料形成时,浊度传感器310和330可以布置在外壁上。例如,浊度传感器310和330可以布置在壳体的彼此面对的两侧206a、206b上。
在浊度传感器310和330布置在水箱32的外表面上的情况下,该传感器包括光发射单元310和光接收单元330。
光发射单元310是发出特定波长范围内的光的光源,并且可以包括LED光源。
根据浊度传感器310和330的测量方法,光接收单元330可以布置成与光发射单元310间隔开。
例如,在测量浊度传感器310和330的方法是透射光测量方法的情况下,这是当光发射单元310布置在水箱32的一侧以照射来自光发射单元310的光时测量穿过水箱32的光量的方法。因此,光接收单元330对应于光发射单元310布置在水箱32的相对侧。透射光的衰减程度与液体中悬浮物的浓度反向相关。尽管这种方法简单,但是随着浊度的增加,光接收单元330的检测信号指数下降。
同时,当浊度传感器310和330的测量方法是表面散射光测量方法时,它是测量散射光的方法,当入射至水箱32的光源撞击水中的与光源成90度角的颗粒时,光被散射。可以与液体中悬浮物的浓度成比例地使用光的强度。
相反,当通过4束测量方法测量浊度传感器310和330时,所述4束测量方法由两个光源和两个检测器组成。光发射单元和光接收单元以90°的间隔布置在水箱32周围,打开第一光发射单元,借助第一光接收单元中的散射光测量从第二光接收单元透射的光,然后打开第二光发射单元,并通过交替散射来自第二光接收单元的光来检测从第一光接收单元透射的光。如上所述,通过以与透射的散射光相同的方式进行测量并获得在两个相位中测量的信号的平均值来测量浊度。
可以根据从以上三种类型中选择的方法来自由地应用本公开的浊度传感器310和330,而光接收单元330可以一体构造成能够与其他传感器一起被驱动。
同时,当水位传感器320和330布置在水箱32中时,水位传感器320和330可以是接触式或非接触式液位传感器,但是在本公开的情况下,它们可以是非接触式液位传感器。
作为非接触式液位传感器,可以主要使用超声波液位传感器,并且作为用于测量液位的连续测量液面的方法,使用超声波液位传感器以通过使用超声波脉冲来检测液位。其可以包括:用于发出超声波脉冲的发射单元320;以及与发射单元320相对布置以接收发出的超声波的接收单元330。
如图5中所示,发射单元320和接收单元330可以布置成在水箱32的外表面206上彼此面对,水位传感器320的接收单元330与浊度传感器310和330的光接收单元330可以形成为一个模块。
如上所述,浊度传感器310和330的光接收单元330以及水位传感器320和330的接收单元330将接收到的光或超声波转换成电信号,并将电信号作为检测信号传输至旋转拖把控制器160。
检测信号能以无线或有线方式传输。
同时,如图6中所示,根据本实施方式的机器人清洁器100还包括运动检测单元110,当旋转拖把80旋转时,该运动检测单元110根据主体10的基准运动检测机器人清洁器100的运动。运动检测单元110还可包括检测机器人10的旋转速度的陀螺仪传感器或检测机器人清洁器100的加速度值的加速度传感器。此外,运动检测单元110可以使用编码器(未示出),该编码器检测机器人清洁器100的移动距离。
根据本实施方式的机器人清洁器100还包括旋转拖把控制器160,该旋转拖把控制器160向旋转并控制旋转拖把80的驱动马达38提供电力,读取驱动马达38的输出电流并将其传输至控制器150。
旋转拖把控制器160可以由在其中实施简单逻辑的单独芯片形成,并且可以布置在包括驱动马达38、喷嘴和泵34的旋转拖把模块中。
旋转拖把控制器160根据控制器150的开始信号来传输用于使驱动马达38旋转的电流,并且根据设定时段来读取驱动马达38的输出电流。该输出电流传输至控制器150。
旋转拖把控制器160从形成在水箱32中的多个传感器读取感测信息,并根据该感测信息改变输出电流,以将其传输至控制器150。
具体地,浊度传感器310和330以及水位传感器320和330可以被包括在水箱32中,并且浊度传感器310和330以及水位传感器320和330可以周期性地检测箱32的水位和浊度,并传输至旋转拖把控制器160。
旋转拖把控制器160接收水位检测信号和浊度检测信号,并确定供水是否存在异常以及水箱32中的水是否被污染。
旋转拖把控制器160根据确定结果改变驱动马达38的输出电流的模式,并将其传输到控制器150。
控制器150从旋转拖把控制器160接收输出电流,对其进行分析,并确定喷嘴的当前供水状态以及水箱32是否混浊。
即,控制器150可以根据关于驱动马达38的输出电流的信息来确定机器人清洁器100的供水状态以及水箱32中的水是否被污染,并且可以警告用户。
具体地,控制器150分析接收到的输出电流的波形,并根据相应的波形确定供水是否有错误,并确定水箱32中是否有水污染或水箱32是否正常操作。
此时,控制器150可以通过根据每个错误改变电流波形的脉冲宽度来读取电流波形的脉冲宽度,从而确定相应的错误。
与每个错误相对应的脉冲宽度的数据可以以查找表的形式存储在存储单元130中,但不限于此。
控制器150可以通过关于错误警告用户终端3等来提醒用户注意。
同时,机器人清洁器100还可以包括地板检测单元,该地板检测单元包括悬崖传感器,该悬崖传感器检测清洁区域中地板上的悬崖的存在。根据本实施方式的悬崖传感器可以布置在机器人清洁器100的前部中。此外,根据本实施方式的悬崖传感器可以布置在保险杠的一侧。
当包括悬崖传感器时,控制器150可以通过反射从发光元件发出的光,基于从光接收元件接收的反射光的量来确定地板的材料,但不限于此。
根据本实施方式的机器人清洁器100读取驱动马达38的输出电流值,并且仅添加简单的逻辑以确定当前时段的水箱32是否被水污染并确定喷嘴的注水错误。
用于输出电流值的每个数据值是预先设定的,并且可以由旋转拖把控制器160和控制器150共用。
根据本实施方式的机器人清洁器100还可以包括用于输入用户命令的输入单元140。用户可以经由输入单元140设定机器人清洁器100的驱动方法或旋转拖把80的操作。
此外,机器人清洁器100还可以包括通信单元,并且可以根据控制器150的确定结果经由通信单元向服务器2或用户终端3提供警告或信息。
根据本示例性实施方式的机器人清洁器100包括一对旋转拖把80,并且使一对旋转拖把80旋转和移动。机器人清洁器100可以通过变更一对旋转拖把80中的每一者的旋转方向或旋转速度来控制机器人清洁器100的行进。
可以通过沿相反的方向旋转一对旋转拖把80中的每一者来移动机器人清洁器100的直线移动。在这种情况下,一对旋转拖把80中的每一者的旋转速度相同,但是旋转方向不同。机器人清洁器100可以通过改变两个旋转拖把80的旋转方向来向前或向后移动。
此外,机器人清洁器100可以通过沿相同方向旋转来使一对旋转拖把80中的每一者旋转。机器人清洁器100可以通过变更一对旋转拖把80中的每一者的旋转速度来就地旋转,或者可以进行曲线移动的圆旋转。通过变更机器人清洁器100的一对旋转拖把80中的每一者的旋转速度比,可以调节圆旋转的半径。
下文中,将参照图7至图10描述根据本实施方式的机器人清洁器的控制方法。
图7是示出根据图1的本公开的机器人清洁器系统的整体操作的流程图。
参照图7,机器人清洁器100、服务器2和用户终端3在包括根据本公开的实施方式的机器人清洁器100的机器人系统中彼此进行无线通信,以控制机器人清洁器100。
首先,机器人系统的服务器2产生可以控制机器人清洁器100的用户应用并将该用户应用保持在可以在线分发的状态。
用户终端3在线下载用户应用并安装(S100)。
通过执行用于用户的应用,用户拥有的会员资格和机器人清洁器100被注册在应用中,并且机器人清洁器100与该应用联动。
用户终端3可以为相应的机器人清洁器100设定各种功能,具体地,这些功能可以是清洁时段的设定、用于检查供水和浊度的时段设定以及用于根据时段警告确认结果的方法(S110)。
该时段可以优选为1至10分钟,并且更优选为1至6分钟。
作为警告方法,可以选择声音警告和显示警告,还可以设定警告时段。
除了作为警告方法在用户终端3的应用上显示警告之外,机器人清洁器100本身还可以提供警告以选择引起用户注意的方法。
用户终端3借助用于这样设定信息的应用将数据传输至服务器(S111),并且还通过无线通信将用于供水和浊度检查时段以及警告设置信息的数据发送到机器人清洁器100。
接下来,机器人清洁器100可以从用户终端3的应用接收清洁开始命令(S112)。此时,可以将来自用户终端3的应用的开始信息传输至服务器2,并存储在服务器2中(S113)。
机器人清洁器100根据所接收到的清洁开始命令,借助旋转拖把控制器160控制驱动马达38和泵34以开始清洁(S114)。
此时,机器人清洁器100的控制器150可以通过读取使旋动拖把旋转的驱动马达38的初始电流值来设定初始值。机器人清洁器100可以经由通信单元将关于测量的初始电流值的信息传输至服务器2,并且服务器2可以存储该信息。
控制器150将控制信号传输至旋转拖把控制器160以在使旋动拖把旋转的同时进行清洁并行进。根据来自泵34驱动的喷嘴的注水,旋动拖把还在包括预定含水量的状态下进行湿式清洁。
此时,控制器150可以通过控制旋动拖把的旋转方向和旋转速度来获得清洁强度并行进,并且在根据清洁区域以预定模式行进的同时进行清洁。
控制器150控制旋转拖把控制器160以每预定时段传输旋动拖把的驱动马达38的输出电流。旋转拖把控制器160可以读取驱动马达38的输出电流并且将其周期性地传输至控制器150,并且向驱动马达38供电以将其驱动。
此时,旋转拖把控制器160周期性地接收来自水箱32的水位传感器320和330以及浊度传感器310和330的检测信号,并分析这些检测信号以读取水位变化和浊度变化(S115)。
旋转拖把控制器160根据分析的水位变化和浊度变化,改变驱动马达38的输出电流的波形,以反映水箱32的供水操作和污染,并将其传输到控制器150(S116)。
控制器150接收根据每个时段接收的驱动马达38的输出电流,并对其进行分析以确定当前的供水操作以及水箱32是否被污染(S117)。
如果读出的输出电流是供水错误,或者如果它指示水箱32被污染,则控制器150作为用户终端3的应用警告机器人清洁器100的供水错误或水箱32的污染(S118)。该警告可以包括声音和显示信息两者,并且可以周期性地警告。
控制器150从用户终端3接收警告确认信息(S119),并且通过停止泵34的操作来停止喷嘴的喷水操作,能够停止行进或返回到站(S120)。
如上所述,从控制驱动马达38的旋转拖把控制器160周期性地接收每个传感器的检测信号,并将其反映在驱动马达38的输出电流值中,从而可以警告关于水箱污染和供水的错误。
根据本实施方式的机器人系统可以具有如图1中所示的构造,并且当机器人系统中存在进行如图8中所述的操作的机器人清洁器100时,机器人系统100与服务器2以及用户终端3联动,并且驱动马达38的输出电流值可以用于向用户提供供水错误和污染的警告。
此时,关于供水错误和污染的警告可以以闪烁的形式周期性地引起用户的注意。
用户终端3的应用可以将关于机器人清洁器100的下一操作的命令与关于供水错误和污染的警告一起送给用户。
在下一操作中,可以通过图标化来激活干拖把清洁或停止清洁。
当选择了干拖把清洁时,机器人清洁器100停止泵34的操作并停止从喷嘴喷水,并且在维持旋动拖把旋转的同时,可以进行干拖把清洁,该干拖把清洁可以在干拖把的状态下附着灰尘等。
同时,当选择了用户终端3的清洁停止图标时,机器人清洁器100停止泵34的操作和驱动马达38的操作两者,从而停止旋动拖把的喷水和旋转。因此,机器人清洁器100在操作停止的情况下停止在当前位置。
此时,当根据设定选择了停止清洁的图标时,能够设定为在停止喷水的状态下旋转旋动拖把的同时返回至充电站200。
当显示有关供水错误和污染的警告时,用户选择以上操作,并将选择信息传输至机器人清洁器100。
接收选择信息的机器人清洁器100读取选择信息,并根据读取的信息进行操作。
即,当如上所述选择干拖把清洁时,旋动拖把维持旋转,但是可以停止喷嘴的喷水以进行干拖把清洁。
警告可以包括声音和显示信息两者,并且可以周期性地进行警告。
此时,控制器150可以通过停止泵34的操作来停止喷嘴的喷射,并停止行进或返回至充电站200。
图8是示出根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器100的旋转拖把控制器160的控制方法的流程图,图9A至图9C是示出图8的输出电流值的曲线图,并且图10是示出与图8连续的机器人清洁器100的控制器150的控制方法的流程图。
首先,参照图8,旋转拖把控制器160根据来自控制器150的开始信号驱动泵34和喷嘴以向旋转拖把80供水(S10)。
这时,旋转拖把控制器160周期性地从布置在水箱32中的浊度传感器和水位传感器读取检测信号(S11,S17)。
当分析从当前时段读取的检测信号时,在根据水位传感器320和330的检测信号将当前时段的水位与前一时段的水位进行比较(如图8中所示)并且水位没变化的情况下,确定操作异常(S12)。
此时,旋转拖把控制器160确定泵34的动力或喷嘴是否处于关闭状态(即,是干拖把清洁模式),并且当模式不是干拖把清洁模式时确定供水有异常(S13)。
当供水存在异常时,指示整个泵34或喷嘴存在异常。通常,也可以指示水箱32中的水是否不足。
同时,当分析在当前时段中读取的检测信号时,旋转拖把控制器160根据浊度传感器310和330的检测信号确定当前时段中供给的水的浊度值是否小于阈值(S18)。
即,浊度值的阈值指示当水箱32中的水的浊度与阈值相对应时不能用水清洗的污染状态,并且当浊度值大于或等于阈值时,确定水箱32中的水被污染为清洁异常(S19)。
此时,旋转拖把控制器160根据确定结果改变马达38的输出电流的波形(S15)。
可以将改变的时段设定为预定值,并且可以仅在相应时段中传输至控制器150时维持该改变。
这时,旋转拖把控制器160的输出电流的变化可以如图9A至图9C中所示。
例如,在没有错误的正常操作中,驱动马达38的输出电流可以表示如图9A中所示的连续波形,其中连续输出预定值的电流而不是脉冲宽度控制。
输出电流的绝对值可以表示能够指示马达38是否受到约束的最大值。
此时,当根据旋转拖把控制器160的确定结果确定供水存在异常时,如图9B中所示,通过改变为具有第一宽度的脉冲信号来将其输出。
在这种情况下,第一宽度pw1可以满足50%至70%的脉冲宽度,但不限于此。
同时,如果根据旋转拖把控制器160的确定结果确定水箱32的浊度异常,则通过改变为具有第二宽度pw2的脉冲信号(如图9C中所示)来将其输出。
此时,第二宽度pw2与第一宽度pw1不同,并且可以具有小于第一宽度pw1的脉冲宽度。
例如,第二宽度pw2小于第一宽度pw1,并且可以满足第一宽度pw1的20%至30%的脉冲宽度。
旋转拖把控制器160根据当前时段中的确定结果来改变驱动马达38的输出电流,将其输出到控制器150,终止该时段的操作,并在下一个时段中重复检测检测信号(S16)。
同时,如图10中所示,控制器150从旋转拖把控制器160获得相应时段中的驱动马达38的改变的输出电流(S21)。
此时,分析输出电流值以确定电流模式是否存在变化(S22)。
即,确定存储在存储单元130中的关于当前模式的数据(即该数据是否是脉冲宽度波形并且脉冲宽度是第一宽度pw1还是第二宽度pw2)。
此时,当确定脉冲宽度为第一宽度pw1时,确定供水异常,并向用户终端3和服务器2警告供水是否异常(S26)。
同时,如果确定脉冲宽度为第二宽度pw2(S24),则清洁异常,即,确定发生了水箱32的污染,终止操作,并向用户终端3和服务器2警告清洁异常(S25)。
如上所述,在将简单的传感器安装到水箱32中之后,旋转拖把控制器160可以根据传感器的检测信号改变电流波形,并将结果传输至主控制器150,从而能够通过仅利用驱动马达38的输出电流值来对水箱污染和供水错误进行确定而解决湿式清洁的缺点,而无需单独的信号确定模块和信号传输模块。
本公开的一些实施方式在水箱中配备有各种简单的传感器。基于来自这些传感器的信号,能够检测向旋转拖把供水的水箱的供水异常和水浊度。另外,通过在没有单独的感测信号处理模块的情况下控制机器人清洁器的旋转拖把的马达的输出电流,能够将关于水箱的传感器的检测结果提供给用户,从而减少了成本和操作。
上面已经示出和描述了本公开的优选实施方式,但是本公开不限于上述特定实施方式,并且在不脱离本公开的权利要求中要求保护的要旨及本公开所属的技术领域的情况下,当然本领域技术人员可以做出各种变型,并且不应独立于本公开的技术思想或前景理解这些变型。
Claims (20)
1.一种机器人清洁器,所述机器人清洁器包括:
主体;
水箱,所述水箱包括多个传感器,所述多个传感器包括浊度传感器和水位传感器,所述水箱构造成容纳水;
一对旋转拖把,所述一对旋转拖把构造成在与地板接触旋转的同时移动所述主体;
驱动马达,所述驱动马达构造成使所述一对旋转拖把旋转;
喷嘴,所述喷嘴构造成从所述水箱向所述旋转拖把供水;
旋转拖把控制器,所述旋转拖把控制器构造成控制所述喷嘴以及所述驱动马达,并基于来自所述传感器的检测信号来变更所述驱动马达的输出电流;以及
控制器,所述控制器构造成基于从所述旋转拖把控制器接收的所述驱动马达的所述输出电流来确定所述水箱是否被污染。
2.根据权利要求1所述的机器人清洁器,其中,所述浊度传感器位于所述水箱的壁表面上,所述浊度传感器构造成检测所述水箱中的水的浊度。
3.根据权利要求1所述的机器人清洁器,其中,所述水位传感器位于所述水箱的壁表面上,所述水位传感器构造成检测所述水箱中的水的水位。
4.根据权利要求1所述的机器人清洁器,其中,所述旋转拖把控制器构造成周期性地从所述浊度传感器和所述水位传感器接收所述检测信号,并基于所接收的检测信号来改变所述驱动马达的所述输出电流。
5.根据权利要求1所述的机器人清洁器,其中,所述旋转拖把控制器构造成:当来自所述水位传感器的检测信号与来自前一时段的检测信号相比没有变化时,确定供水异常并且将所述驱动马达的所述输出电流改变成第一值。
6.根据权利要求5所述的机器人清洁器,其中,所述旋转拖把控制器构造成:当来自所述浊度传感器的检测信号大于或等于阈值时,确定所述水箱中的水被污染并且将所述驱动马达的所述输出电流改变成第二值。
7.根据权利要求6所述的机器人清洁器,其中,所述第一值和所述第二值彼此不同。
8.根据权利要求6所述的机器人清洁器,其中,所述第一值和所述第二值具有不同的脉冲宽度。
9.根据权利要求1所述的机器人清洁器,其中,所述控制器构造成周期性地从所述旋转拖把控制器接收所述驱动马达的所述输出电流,并分析所接收的输出电流的波形以确定供水是否异常或所述水箱是否被污染。
10.根据权利要求1所述的机器人清洁器,其中,所述浊度传感器包括布置在所述水箱的外壁上的发射单元和接收单元,并且
所述接收单元构造成基于来自所述发射单元的超声信号检测所述水箱中的水的浊度。
11.根据权利要求10所述的机器人清洁器,其中,所述水位传感器包括在所述水箱的所述外壁上的光发射单元和光接收单元,并且所述光接收单元面对所述光发射单元。
12.根据权利要求11所述的机器人清洁器,其中,所述浊度传感器的所述接收单元和所述水位传感器的所述光接收单元形成一个模块,并且所述一个模块构造成向所述旋转拖把控制器输出检测信号。
13.一种机器人系统,所述机器人系统包括:
机器人清洁器,所述机器人清洁器构造成在清洁区域中进行湿式清洁;
服务器,所述服务器构造成与所述机器人清洁器通信并控制所述机器人清洁器;以及
用户终端,所述用户终端构造成使用用于与所述机器人清洁器和所述服务器交互工作的应用来进行对所述机器人清洁器的控制,
其中,所述机器人清洁器包括:
主体;
水箱,所述水箱包括多个传感器,所述多个传感器包括浊度传感器和水位传感器,所述水箱构造成容纳水;
一对旋转拖把,所述一对旋转拖把构造成在与地板接触旋转的同时移动所述主体;
驱动马达,所述驱动马达构造成使所述一对旋转拖把旋转;
喷嘴,所述喷嘴构造成将所述水箱的水供应至所述旋转拖把;
旋转拖把控制器,所述旋转拖把控制器构造成控制所述喷嘴以及所述驱动马达,并基于来自所述水箱的所述多个传感器的检测信号来变更所述驱动马达的输出电流;以及
控制器,所述控制器构造成基于从所述旋转拖把控制器接收的所述驱动马达的所述输出电流来确定所述水箱是否被污染。
14.根据权利要求13所述的机器人系统,其中,所述浊度传感器位于所述水箱的壁表面上,所述浊度传感器构造成检测所述水箱中的水的浊度,并且
所述水位传感器构造成检测所述水箱中的水的水位。
15.根据权利要求13所述的机器人系统,其中,所述旋转拖把控制器构造成周期性地从所述浊度传感器和所述水位传感器接收检测信号,并基于所接收的检测信号来改变所述驱动马达的所述输出电流。
16.根据权利要求13所述的机器人系统,其中,所述旋转拖把控制器构造成:当来自所述水位传感器的检测信号与来自前一时段的检测信号相比没有变化时,确定供水异常并且将所述驱动马达的所述输出电流改变成第一值,并且
所述旋转拖把控制器构造成:当来自所述浊度传感器的检测信号大于或等于阈值时,确定所述水箱中的水被污染并且将所述驱动马达的所述输出电流改变成第二值。
17.根据权利要求16所述的机器人系统,其中,所述第一值和所述第二值具有不同的脉冲宽度。
18.根据权利要求13所述的机器人系统,其中,所述控制器构造成:(i)周期性地从所述旋转拖把控制器接收所述驱动马达的所述输出电流;(ii)分析所接收的输出电流的波形以确定供水是否异常或所述水箱是否被污染;以及(iii)将确定的结果传输至所述用户终端。
19.根据权利要求13所述的机器人系统,其中,所述浊度传感器包括所述水箱的外壁上的发射单元和接收单元,并且
所述接收单元构造成基于来自所述发射单元的超声信号检测所述水箱中的水的浊度。
20.根据权利要求13所述的机器人系统,其中,所述水位传感器包括在所述水箱的外壁上的光发射单元和光接收单元,并且所述光接收单元面对所述光发射单元。
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