CN113331739A - 清洁机器人及自主行进设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种清洁机器人及自主行进设备。其中，清洁机器人包括：感测装置，用于感测所述清洁机器人所在环境的环境参数；交互装置，用于与用户交互产生相应的交互指令；机体，其上设有清洁装置，用于根据所述环境参数和/或所述交互指令，做出相应的响应；所述感测装置设置在所述机体上，所述交互装置位于所述感测装置的上方。本申请实施例提供的技术方案，将交互装置设置在所述感测装置的上方，首先交互装置的位置较为醒目，便于用户操作；此外，交互装置除了可与用户交互外，还能起到保护感测装置的作用。

Description

清洁机器人及自主行进设备

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种清洁机器人及自主行进设备。

背景技术

目前，清洁机器人的开关、各种功能按键都设置在机器人的外壳上。用户通过触控按键便能控制机器人执行相应的功能。

为了使机器人在外观上更简洁、美观，机器人上的控键被设计在较为隐蔽的地方，或者是在机器人的外壳上设置隐藏式按键等等。对于初次使用的用户来说，用户不容易找到开关等按键的位置，操作不方便。

发明内容

为改善上述问题，本申请实施例提供一种清洁机器人及自主行进设备。

在本申请的一个实施例中，提供了一种清洁机器人。该清洁机器人包括：

感测装置，用于感测所述清洁机器人所在环境的环境参数；

交互装置，用于与用户交互产生相应的交互指令；

机体，其上设有清洁装置，用于根据所述环境参数和/或所述交互指令，做出相应的响应；

其中，所述感测装置设置在所述机体上，所述交互装置位于所述感测装置的上方。

在本申请的另一个实施例中，提供了一种自主行进设备。该自主行进设备包括：

感测装置，用于感测所述自主行进设备所在环境的环境参数；

交互组件，用于与用户交互产生相应的交互指令；

设备体，用于根据所述环境参数和/或所述交互指令，做出相应的响应；

其中，所述感测装置设置在所述机体上，所述机体上还设有用于保护所述感测装置的保护罩，所述交互组件设置在所述保护罩上。

本申请实施例提供的技术方案，将交互装置设置在所述感测装置的上方，首先，交互装置的位置较为醒目，便于用户操作；此外，交互装置除了可与用户交互外，还能起到保护感测装置的作用，即在出现与上方障碍物发生碰撞的情况，交互装置可保护感测装置避免其受到影响。可见，本申请实施例提供的方案，结构简单、紧凑，布局合理，便于用户操作。

本申请另一个实施例提供的技术方案是在感测装置的保护罩上嵌入交互组件，以与用户交互；这样交互组件醒目，便于用户操作；且自主行进设备的设备体的结构更加简单。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请一实施例提供的清洁机器人的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的清洁机器人的交互装置的俯视示意图；

图3为本申请实施例提供的清洁机器人的交互装置的剖面示意图；

图4为本申请实施例提供的清洁机器人的交互装置的侧视示意图；

图5为本申请实施例提供的清洁机器人的交互装置上设置有指示灯带的结构示意图。

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，本领域技术人员在没有做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。

清洁机器人，如扫地机器人、拖地机器人、扫拖一体机器人等等，其机体顶部都会设置一个感测装置，如激光雷达等，用于感测机器人所在环境的环境参数，用以地图构建、障碍物探测等等。为了保护感测装置不被障碍物撞击，会在机体上设置一个感测装置保护罩。这样，即便是机器人因未感测到上方的障碍物，与障碍物发生了碰撞，也是碰撞到了保护罩，对感测装置不会有太大的影响。清洁机器人的开关、回充键、wifi键等按键，会设置在机器人的外壳上。目前，大多数清洁机器人壳体上的按键还是实体按键。但为了机器人在外观上看起来更加简洁、美观，这些按键会被设计在较为隐蔽的地方(比如机器人机体的侧部或底部等)，或者在机器人的外壳上设置隐藏式按键等等。现有按键的设计，需占用机体内部空间，且不够醒目，用户使用起来不够方便。

为此，提出本申请如下各实施例，以提供一种将交互装置与保护罩结合，既具有保护感测装置的作用，又能起到与用户交互的作用的方案，这将使得机器人的结构更加简洁，且交互装置的位置更加醒目，方便用户使用。

具体的，如图1所示的一种清洁机器人的结构示意图。所述的清洁机器人包括：机体1、感测装置3及交互装置2。其中，感测装置3用于感测所述清洁机器人所在环境的环境参数。交互装置2用于与用户交互产生相应的交互指令。机体1，其上设有清洁装置，用于根据所述环境参数和/或所述交互指令，做出相应的响应。机体1做出的响应可包括：开机、关机、前进、后退、避障动作等等，本实施例对此不作具体限定。

在一具体的实施方案中，所述机体1可包括但不限于：控制装置、清洁装置、行进装置等等。其中，清洁装置可包括：滚刷组件、抹布组件、边刷组件等等。上述感测装置3和交互装置2均与所述控制装置电连接，由控制装置控制所述机体1上的相应部件做出相应的响应。

其中，所述感测装置3可包括但不限于：激光雷达、超声波测距传感器、红外线测距传感器、视觉传感器等。

如图1所示的实施例，所述感测装置3设置在所述机体1的顶部，且高出所述机体的顶面。所述交互装置2位于所述感测装置3的上方。具体实施时，可将交互装置2设置在所述感测装置3的正上方。

所述交互装置2可作为所述感测装置3的保护顶盖设置在所述机体1上；所述交互装置2的外边缘超出所述感测装置3的侧立面，形成所述感测装置3的保护檐。

参见图2所示的实施例，所述的清洁机器人还包括支撑架4。如图1所示，所述支撑架4设置在所述机体1上，所述交互装置2通过所述支撑架4架设在所述感测装置3的上方；所述支撑架4上设有穿线孔或穿线槽；所述交互装置2通过所述穿线孔或穿线槽内的导线与所述机体1内的控制装置(图中未示出)电连接。

感测装置3的一周都没遮挡，这是较为理想的。感测装置3感测一周的环境参数，以便于控制装置根据一周的环境参数进行相应的控制。实际上，感测装置3大多是有感测视场角FOV的，比如有些激光雷达的FOV为270度。该感测装置3的感测视场角应朝向所述机体的前方，因此，为了避免感测装置3的感测区域被遮挡，所述支撑架4设置在所述感测装置3的后侧，即朝向所述机体1后退方向的一侧为感测装置3的后侧。如图3和图4所示，感测装置3(图3中虚线圆圈所示的结构)具有感测视场角FOV；所述支撑架4包括两个支撑柱41，所述两个支撑柱41处于所述感测视场角FOV外，且所述两个支撑柱41间隔设置。

本实施例中所述交互装置可以包括但不限于如下中的至少一种：按键组件、触摸屏组件、语音交互装置。其中，所述按键组件可以是实体按键组件，即用户按压按键，按键被压动以产生相应的按压信号的组件；也可以是触摸按键组件，即用户通过触摸(无需用力按压)相应区域以产生相应的触摸信号的组件；还可以是虚拟按键组件，比如通过投影方式投影在机体上的虚拟按键，因用户按压或触摸产生的遮挡而生成相应的操作信号的组件；等等，本实施例对此不作限定。

在一具体的可实施的技术方案中，所述按键组件为触摸按键组件。如图2所示，所述触摸按键组件包括：触摸面板22、后壳24、触摸按键电路板27、反光层25。其中，触摸面板22上展示有至少一个触摸按键。后壳24与所述触摸面板22连接，形成中空腔28。触控膜(图中未示出)设置在所述触摸面板22的内侧面，即所述触摸面板22的位于所述中空腔28内的表面。触摸按键电路板27设置在所述中空腔28内，且与所述触摸面板具有第一间隙H₁。反光层25设置在所述后壳24的内侧面上，且朝向所述触摸按键电路板27。所述反光层25将所述触摸按键电路板27上的发光器件发出的光线反射至所述触摸面板22，从所述触摸面板22的透光区域透出以点亮所述至少一个触摸按键。所述反光层25与所述触摸按键电路板27具有第二间隙H₂。所述第一间隙H₁及所述第二间隙H₂与所述投射至所述触摸面板22的光线均匀度相关，在具体实施时可依据触摸按键的亮度要求、触摸按键的形状尺寸、触摸按键组件的大小等来确定所述第一间隙H₁及所述第二间隙H₂，本实施例对此不作具体限定。例如，在一具体实施方案中，第一间隙H₁可选取3mm～6mm间的任一数值，包括3mm和6mm；所述第二间隙H₂可选取5mm～8mm间的任一数值，包括5mm和8mm。

所述触摸面板22上可展现一个或多个触摸按键。在触摸面板22有多个触摸按键时，如图2所示，所述触摸按键组件还包括遮光层23；所述遮光层23设置在所述触控膜(图中未示出)与所述触摸按键电路板27之间；所述遮光层23将投射至各触摸按键的光线隔离开。

进一步的，如图2所示，所述触摸面板22的外表面设有按键覆膜21。具体的，所述触摸面板22上设有凹槽，所述凹槽内嵌有按键覆膜21。另外，所述触摸面板22为不透明面板，或所述触摸面板的内侧面设有覆盖整个内侧面的不透明层，以遮挡触摸面板内部的各部件。所述触摸面板22的内侧面还可设有覆盖按键触摸区域的不透光层，且不透光层具有与触摸按键图案和/或文字相匹配的透光区域。

再进一步的，所述交互装置还可设置有用于指示所述清洁机器人不同工作状态的指示灯。该指示灯可以是由多个灯珠组成的灯带，可通过显示不同颜色和/或闪烁频率，来指示清洁机器人处于不同的工作状态。更具体的，如图5所示，按键组件(如触摸按键组件)的边缘一周设有指示灯带29。比如，指示灯带29显示绿色表示清洁机器人处于清洁状态；指示灯带29显示红色表示清洁机器人处于少电量状态需充电；等等。

以清洁机器人为例，如图1和3所示，交互装置2为按键组件，按键组件的外边缘超出所述感测装置3的侧立面，形成所述感测装置3的保护檐。且该按键组件为触摸按键组件。触摸按键组件的触摸面板22上展示有电源键、回充键、wifi键，三个按键。所述触摸按键组件还设有环形交互灯带，如图5所示，该环形交互灯带环绕触摸按键组件的触摸面板的边缘一周。所述触摸按键组件包括：触摸面板22、后壳24。所述触摸面板22与所述后壳24扣合形成封闭的中空腔28后，再通过紧固件26(如图2中的螺钉)连接。具体的，如图2所示，所述触摸面板22的朝向所述后壳的24的内侧面上设有插入部，所述后壳24的朝向所述触摸面板22的内侧面上设有凸起，所述凸起上设有插槽，所述后壳24的对应凸起的位置设置贯通所述插槽的插孔。所述触摸面板22上的插入部插入所述凸起的插槽内，所述紧固件26(如螺钉)自所述后壳24的插孔，通过螺纹旋入所述插入部的螺纹孔内，进而完成了连接。附图2为剖面示意图，仅示出了一组插入部、凸起、螺钉的连接结构，实质上，触摸按键组件上可设置有两组、三组或更多组，需根据触摸按键组件实际的尺寸大小来确定，本实施例对此不作具体限定。

所述中空腔28内从下至上顺次设置有：反光层25、触摸按键电路板27、遮光层23、触控膜。因遮光层的存在，触摸按键电路板27与触摸面板22形成了第一间隙H₁。参见图2所示，所述后壳24上的凸起241端面起到了承托所述这触摸按键电路板27的作用，所述凸起241的高度就限定了所述触摸按键电路板27与所述反光层25之间的第二间隙H₁。所述触摸面板22上的插入部插入所述后壳24上的凸起后，并通过螺钉锁紧后，凸起端部承托的触摸按键电路板27、遮光层23及触控膜的位置便固定。

其中，触控膜可以选用透明的ITO触控膜片。其中，ITO是Indium Tin Oxides的缩写，是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡，ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射，紫外线及远红外线。遮光层可选用遮光EVA层(英文化学名称Ethylene Vinyl Acetate Copolymer，中文化学名称乙烯-醋酸乙烯共聚物)。

触控面板22的外端面(即显露于外的端面)上还设有凹槽，所述凹槽内嵌有按键覆膜21。更进一步的，按键组件的底部，如触摸按键组件的后壳24的底部(即背向所述触摸面板的一侧端面)，上设有与感测装置3顶部适配的装配槽242(如图5所示)，所述感测装置3的顶部位于所述装配槽242内。如图5所示的结构，单靠位于后侧的支撑架来支撑按键组件，按键组件的另一端是悬空的，用户轻轻触摸是没有问题的。但不排除用户触摸时会有向下按的动作，通过设置装配槽，感测装置3的顶部位于装配槽内，这样按键组件悬空的部分便有了支撑，不会在用户下按时存在不稳定，晃动的情况。可见，装配槽242的结构，使得按键组件的结构更稳定。

选用触摸按键组件代替实体按键，对于需工作在有水的环境或需水参与清洁的机器人来说，可防止组件内部进水。另外，把触摸按键组件设置在感测装置的上方，更方便操作者操作，识别度更高。

本申请提供的技术方案，除可应用在清洁机器人上外，还可应用在其他类型的设备，如搬货机器人、配送机器人等，如下统称为自主行进设备。对应不同功能的机器人，其设备体的外形、内部功能部件会有所不同，本实施例对此不作具体限定。具体的，所述自主行进设备包括：设备体、感测装置及交互组件。其中，感测装置用于感测所述自主行进设备所在环境的环境参数；交互组件用于与用户交互产生相应的交互指令；设备体用于根据所述环境参数和/或所述交互指令，做出相应的响应。所述感测装置设置在所述设备体上，所述设备体上还设有用于保护所述感测装置的保护罩，所述交互组件设置在所述保护罩上。

具体的，上述清洁机器人中的交互装置可包括本实施例中的交互组件及保护罩。即，本实施例中的保护罩包括上述实施例中的：触摸面板、后壳及支撑架。所述交互组件为设置在所述触摸面板及所述后壳形成的中空腔内的：反光层、触摸按键电路板、遮光层、触控膜。相关内容可参见上文中的内容，此处不作赘述。

下面结合一些应用场景，对本申请实施例提供的技术方案进行简单的描述。

场景一

用户想要开启室内清洁机器人，让其工作以对家里的地面进行清扫。用户不需要像使用旧版机器人那样来回找寻开关键，便可看到机器人顶部、激光雷达的上方的交互装置。用户通过触摸或按压交互装置上的开关键，便能开启室内清洁机器人。

用户坐在家中看电视忽然看到机器人顶部、激光雷达上方的交互装置的指示灯显示为红色。用户意识到机器人当前处于低电量工作状态，用户起身或在机器人清洁到用户附近的区域后，触摸交互装置上的回充键，以使机器人行进至基座处进行充电。

场景二

机器人设计人员将交互装置设计在机器人顶部、激光雷达的上方，不需要考虑交互装置设置在机身的哪个位置才不影响美观性的问题，也不需要考虑如何充分利用机身内部空间以便于交互装置能设置其中的问题，还不用考虑激光雷达保护罩的设计。这样，设计人员在完成了交互装置的设计后，便完成了交互功能及保护激光雷达功能的设计，结构更简单，机器人的机体外观更简洁。

场景三

本实施例提供的清洁机器人可以是家用清洁机器人，也可以是商用清洁机器人。上述场景一例举了家用机器人的情况。在本场景中，将以商用清洁机器人为例。商用清洁机器人可以是应用在商场、银行、医院、写字楼、地铁站、酒店等等的地面清洁。

比如，一台扫拖一体清洁机器人在商场中工作，对商场地面进行清洁。商场保洁部门的工作人员只要触摸机器人顶部的、位于感测装置(如激光雷达)上方的开机控键，便能启动清洁机器人，启动后的清洁机器人便能按照预设的清洁路径行进，并在行进过程中对地面进行清扫、拖擦。清洁机器人清洁过程，工作人员无需跟随。

相较于家用清洁机器人，商用清洁机器人的体积会大一些。若为了外观美观将按键设置的较为隐蔽，就无形中增加了用户找寻按键的难度；因此在商用清洁机器人的感测装置上方设置交互装置(除包括上述开机控键，还可包括回充按键、wifi按键等等)，所带来的使用便利性效果是非常显著的。

用户可能无需弯腰，或不用弯曲很大幅度，便能轻松的操作清洁机器人顶部的交互装置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种清洁机器人，其特征在于，包括：

感测装置，用于感测所述清洁机器人所在环境的环境参数；

交互装置，用于与用户交互产生相应的交互指令；

机体，其上设有清洁装置，用于根据所述环境参数和/或所述交互指令，做出相应的响应；

其中，所述感测装置设置在所述机体上，所述交互装置位于所述感测装置的上方。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述交互装置作为所述感测装置的保护顶盖设置在所述机体上；

所述交互装置的外边缘超出所述感测装置的侧立面，形成所述感测装置的保护檐。

3.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，还包括支撑架；

所述支撑架设置在所述机体上，所述交互装置通过所述支撑架架设在所述感测装置的上方；

所述支撑架上设有穿线孔或穿线槽；

所述交互装置通过所述穿线孔或穿线槽内的导线与所述机体上的控制装置电连接。

4.根据权利要求3所述的清洁机器人，其特征在于，所述支撑架位于所述感测装置的后侧；其中，

朝向所述机体后退方向的一侧为所述感测装置的后侧。

5.根据权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述感测装置具有感测视场角；

所述支撑架包括两个支撑柱，所述两个支撑柱处于所述感测视场角外，且所述两个支撑柱间隔设置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的清洁机器人，其特征在于，所述交互装置包括如下中的至少一种：按键组件、触摸屏组件、语音交互装置。

7.根据权利要求6所述的清洁机器人，其特征在于，所述按键组件为触摸按键组件；其中，所述触摸按键组件包括：

触摸面板，其上展示至少一个触摸按键；

后壳，与所述触摸面板连接，形成中空腔；

触控膜，设置在所述触摸面板的内侧面；

触摸按键电路板，设置在所述中空腔内，且与所述触摸面板具有第一间隙；

反光层，设置在所述后壳的内侧面上，且朝向所述触摸按键电路板；

所述反光层将所述触摸按键电路板上的发光器件发出的光线反射至所述触摸面板，从所述触摸面板的透光区域透出以点亮所述至少一个触摸按键。

8.根据权利要求7所述的清洁机器人，其特征在于，所述触摸面板上设有多个触摸按键时，所述触摸按键组件还包括遮光层；

所述遮光层设置在所述触控膜与所述触摸按键电路板之间；

所述遮光层将投射至各触摸按键的光线隔离开。

9.根据权利要求8所述的清洁机器人，其特征在于，所述触摸面板上设有按键覆膜；

所述触摸面板的内侧面设有覆盖按键触摸区域的不透光层，且不透光层具有与触摸按键图案和/或文字相匹配的透光区域。

10.一种自主行进设备，其特征在于，包括：

感测装置，用于感测所述自主行进设备所在环境的环境参数；

交互组件，用于与用户交互产生相应的交互指令；

设备体，用于根据所述环境参数和/或所述交互指令，做出相应的响应；

其中，所述感测装置设置在所述设备体上，所述设备体上还设有用于保护所述感测装置的保护罩，所述交互组件设置在所述保护罩上。

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