CN114747978A - 一种清洁机器人的行走系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种清洁机器人的行走系统,包括设置在清洁机器人壳体下方中后侧的主动轮、主驱动机构,设置在在清洁机器人壳体下方、且位于主动轮前侧的从动轮,其特征在于:还包括从驱动机构,用于检测主动轮和从动轮对地压力数据的第一压力传感器和第二压力传感器,以及与主驱动机构、从驱动机构、第一压力传感器和第二压力传感器连接的控制器。与现有技术相比,本发明的优点在于:设置从驱动机构,在主动轮或/和从动轮的受困时,通过控制主驱动机构或/和从驱动机构的驱动力,进而帮助主动轮或/和从动轮摆脱受困状态,设计结构更加合理。

Description

一种清洁机器人的行走系统
技术领域
本发明涉及一种清洁机器人的行走系统。
背景技术
清洁机器人(如清洁机器人器人、拖地机器人、扫拖机器人)是智能家用电器的一种,它能凭借一定的人工智能,在房间内自动完成地板清理工作。当清洁机器人在房间中行走时难免会遇到障碍物,然而现有的扫地机器人遇到较高或形状较复杂的障碍物时经常无法通过。
为应对扫地机器人遇到障碍受阻的情况,一般采用以下几种方法:
1、当清洁机器人受困时发出警报,提醒用户手动越障,这种方式极大降低了清洁机器人的智能化水平,从而影响用户体验感;
2、预设不同优先级的脱困策略,当清洁机器人遇到障碍物后,依次尝试这些策略直至脱困成功,这种方式需要尝试数量较多的脱困策略才能成功脱困,容易耗费过多时间和电量;
3、先识别扫地机器人的受困场景,再分别预设每个场景下的脱困策略,通过依次尝试这些脱困策略实现成功脱困,这种方式需要先对受困场景进行识别再进行脱困尝试,扫地机器人无法对受困状态做出及时反馈,同时越障的成功率有待提高且耗费较多时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对清洁机器人在清洁过程中遇到障碍无法对受困场景做出实时反馈并摆脱困境的问题,提供一种清洁机器人的行走系统,能实时获取清洁机器人不同轮组的受困信号,并根据不同受困信号自适应调节扫地机器人各轮组的驱动力来摆脱困境。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种清洁机器人的行走系统,包括设置在清洁机器人壳体下方中后侧的主动轮,设置在清洁机器人壳体内的能控制主动轮转动的主驱动机构,设置在在清洁机器人壳体下方、且位于主动轮前侧的从动轮,其特征在于:还包括设置在清洁机器人壳体内设有的能控制从动轮转动的从驱动机构,分别用于实时获得主动轮和从动轮对地面的压力值的第一压力传感器和第二压力传感器,以及与主驱动机构、从驱动机构、第一压力传感器、第二压力传感器连接的控制器,控制器能根据第一压力传感器、第二压力传感器检测到的压力值,进而判断主动轮或/和从动轮的受困状态,来控制主驱动机构或/和从驱动机构的驱动力,进而帮助主动轮或/和从动轮摆脱受困状态。
作为改进,清洁机器人在正常行走过程中,控制器仅控制主驱动机构工作、而使从驱动机构不工作,由主驱动机构驱动两个主动轮转动,进而带动两从动轮转动,此时主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力,且该驱动力为预设值;当从动轮悬空或者对地面的压力值小于第一阈值时,从驱动机构继续保持不工作状态,当从动轮轮对地面的压力值大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时,控制器控制从驱动机构启动且从驱动机构的驱动力与主驱动机构正常工作时的驱动力保持一致;当从动轮轮对地面的压力值大于第二阈值时,控制器控制从驱动机构启动且驱动力为主驱动机构正常工作时的驱动力的1.5倍。
再改进,清洁机器人在正常行走过程中,控制器仅控制主驱动机构工作、而使从驱动机构不工作,由主驱动机构驱动两个主动轮转动,进而带动两从动轮转动,此时主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力,且该驱动力为预设值;当主动轮轮悬空或者对地面的压力值小于第一阈值时,控制器控制主驱动机构停止工作;当主动轮对地面的压力值大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时,控制器控制控制主驱动机构工作,主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力;当主动轮对地面的压力值大于第二阈值时,控制器控制控制主驱动机构工作,主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力的1.5倍。
所述主动轮设有两个,且间隔设置;所述从动轮也设有两个,且间隔设置。
所述第一压力传感器设有两个,分别安装在两个主动轮上或分别安装在两个主动轮与清洁机器人壳体的连接轴处;所述第二压力传感器也设有两个,分别分别安装在两个从动轮上或分别安装在两个从动轮与清洁机器人壳体的连接轴处。
再改进,所述清洁机器人壳体内靠近前侧设有配重块。
再改进,所述清洁机器人壳体下方前侧设为斜面。
与现有技术相比,本发明的优点在于:设置从驱动机构,在主动轮或/和从动轮的受困时,通过控制主驱动机构或/和从驱动机构的驱动力大小,进而帮助主动轮或/和从动轮摆脱受困状态,设计结构更加合理。
附图说明
图1为本发明实施例中清洁机器人的结构示意图。
图2为本发明一种实施例中清洁机器人的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示的清洁机器人的行走系统,包括设置在清洁机器人壳体10下方中后侧的一对间隔设置的主动轮1、2,设置在清洁机器人壳体10内的能控制主动轮转动的主驱动机构5,设置在在清洁机器人壳体10下方、且位于两个主动轮1、2前侧的一对间隔设置的从动轮3、4,设置在清洁机器人壳体10内的能控制从动轮转动的从驱动机构6,分别用于实时获得一对主动轮1、2对地面的压力值的第一压力传感器11和第二压力传感器12,分别用于实时获得一对从动轮3、4对地面的压力值的第三压力传感器13和第四压力传感器14,以及与主驱动机构5、从驱动机构6、第一压力传感器11、第二压力传感器12、第三压力传感器13和第四压力传感器14连接的控制器7,控制器7能根据第一压力传感器11、第二压力传感器12、第三压力传感器13和第四压力传感器14检测到的压力值,进而判断两个主动轮或/和从动轮的受困状态,来控制主驱动机构5或/和从驱动机构6的驱动力,进而帮助主动轮或/和从动轮摆脱受困状态。所述清洁机器人壳体10内靠近前侧设有配重块9,清洁机器人壳体下方前侧设为斜面101。
第一压力传感器11和第二压力传感器12分别安装在两个主动轮1、2上、且靠近与清洁机器人壳体的连接轴的内侧,或分别安装在两个主动轮与清洁机器人壳体的连接轴处;第三压力传感器13和第四压力传感器14分别安装在两个从动轮3、4上、且靠近与清洁机器人壳体的连接轴的内侧,或分别安装在两个从动轮与清洁机器人壳体的连接轴处。
清洁机器人在正常行走过程中,控制器7仅控制主驱动机构5工作、而使从驱动机构6不工作,由主驱动机构驱动两个主动轮转动,进而带动两从动轮转动,此时主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力,且该驱动力为预设值;当两个从动轮中至少一个从动轮悬空或者对地面的压力值小于第一阈值时,从驱动机构继续保持不工作状态,当两个从动轮中至少一个从动轮轮对地面的压力值大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时,控制器控制从驱动机构启动且从驱动机构的驱动力与主驱动机构正常工作时的驱动力保持一致;当两个从动轮中至少一个从动轮轮对地面的压力值大于第二阈值时,控制器控制从驱动机构启动且驱动力为主驱动机构正常工作时的驱动力的1.5倍。当两个主动轮中至少一个主动轮轮悬空或者对地面的压力值小于第一阈值时,控制器控制主驱动机构停止工作;当两个主动轮中至少一个主动轮对地面的压力值大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时,控制器控制控制主驱动机构工作,主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力;当两个主动轮中至少一个主动轮对地面的压力值大于第二阈值时,控制器控制控制主驱动机构工作,主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力的1.5倍。其中,第一阈值和第二阈值根据预先实验数据测试获得。

Claims (7)

1.一种清洁机器人的行走系统,包括设置在清洁机器人壳体下方中后侧的主动轮,设置在清洁机器人壳体内的能控制主动轮转动的主驱动机构,设置在在清洁机器人壳体下方、且位于主动轮前侧的从动轮,其特征在于:还包括设置在清洁机器人壳体内设有的能控制从动轮转动的从驱动机构,分别用于实时获得主动轮和从动轮对地面的压力值的第一压力传感器和第二压力传感器,以及与主驱动机构、从驱动机构、第一压力传感器、第二压力传感器连接的控制器,控制器能根据第一压力传感器、第二压力传感器检测到的压力值,进而判断主动轮或/和从动轮的受困状态,来控制主驱动机构或/和从驱动机构的驱动力,进而帮助主动轮或/和从动轮摆脱受困状态。
2.根据权利要求1所述的清洁机器人的行走系统,其特征在于:清洁机器人在正常行走过程中,控制器仅控制主驱动机构工作、而使从驱动机构不工作,由主驱动机构驱动两个主动轮转动,进而带动两从动轮转动,此时主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力,且该驱动力为预设值;当从动轮悬空或者对地面的压力值小于第一阈值时,从驱动机构继续保持不工作状态,当从动轮轮对地面的压力值大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时,控制器控制从驱动机构启动且从驱动机构的驱动力与主驱动机构正常工作时的驱动力保持一致;当从动轮轮对地面的压力值大于第二阈值时,控制器控制从驱动机构启动且驱动力为主驱动机构正常工作时的驱动力的1.5倍。
3.根据权利要求1所述的清洁机器人的行走系统,其特征在于:清洁机器人在正常行走过程中,控制器仅控制主驱动机构工作、而使从驱动机构不工作,由主驱动机构驱动两个主动轮转动,进而带动两从动轮转动,此时主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力,且该驱动力为预设值;当主动轮轮悬空或者对地面的压力值小于第一阈值时,控制器控制主驱动机构停止工作;当主动轮对地面的压力值大于等于第一阈值且小于等于第二阈值时,控制器控制控制主驱动机构工作,主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力;当主动轮对地面的压力值大于第二阈值时,控制器控制控制主驱动机构工作,主驱动机构的驱动力为正常工作时的驱动力的1.5倍。
4.根据权利要求1所述的清洁机器人的行走系统,其特征在于所述主动轮设有两个,且间隔设置;所述从动轮也设有两个,且间隔设置。
5.根据权利要求1所述的清洁机器人的行走系统,其特征在于:所述第一压力传感器设有两个,分别安装在两个主动轮上或分别安装在两个主动轮与清洁机器人壳体的连接轴处;所述第二压力传感器也设有两个,分别安装在两个从动轮上或分别安装在两个从动轮与清洁机器人壳体的连接轴处。
6.根据权利要求1所述的清洁机器人的行走系统,其特征在于:所述清洁机器人壳体内靠近前侧设有配重块。
7.根据权利要求1所述的清洁机器人的行走系统,其特征在于:所述清洁机器人壳体下方前侧设为斜面。
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