CN114794982A - 清洁机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁机器人系统，包括：基站；清洁机器人，适于停靠在基站上；水箱，设置在基站和清洁机器人中的至少一个上，水箱上设置有制冷装置。由此，通过制冷装置能够将水箱中的液体温度长时间保持在较低范围内，进而能够阻止水箱中的液体滋生细菌，降低水箱内挥发性物质的挥发，减少水箱产生臭味的可能性，提高用户使用的满意度。

Description

清洁机器人系统

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种清洁机器人系统。

背景技术

目前的清洁设备，如扫地机或洗地机，通常会设置水箱用于污液回收或湿式清洁，若液体长时间残留在水箱内或冲洗不干净，容易滋生细菌，并会产生难闻的气味。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的此部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明的实施例，提供了一种清洁机器人系统，包括：基站；清洁机器人，适于停靠在基站上；水箱，设置在基站和清洁机器人中的至少一个上，水箱上设置有制冷装置。

进一步地，制冷装置包括设置在水箱上的半导体制冷片。

进一步地，水箱包括设置在清洁机器人上的污水箱，制冷装置还包括与半导体制冷片连接的第一制冷电路；基站上设置有供电电路，清洁机器人停靠在基站上时，制冷电路与供电电路连通。

进一步地，清洁机器人上设置有第一充电极片，制冷电路与第一充电极片电连接；基站上设置有第二充电极片，清洁机器人停靠在基站上时，第一充电极片与第二充电极片接触。

进一步地，水箱包括设置在基站上的储液箱，制冷装置还包括与半导体制冷片连接的第二制冷电路；基站上设置有供电电路，第二制冷电路与供电电路连通。

进一步地，半导体制冷片设置在水箱的底壁和/或侧壁。

进一步地，半导体制冷片粘结于水箱的外壁。

进一步地，半导体制冷片包括冷端和热端，冷端与水箱贴合，热端设置有散热片。

进一步地，制冷装置还包括：散热风扇，设置在散热片上或设置在散热片附近。

进一步地，清洁机器人的壳体和/或基站的壳体上设置有散热孔，散热孔与热端相对。

根据本发明实施例所提供的清洁机器人系统，清洁机器人系统包括清洁机器人、基站、水箱，清洁机器人适于停靠在基站上，以实现基站对清洁机器人的维护操作，如充电、补水、清洗等。水箱可以设置在基站上，如水箱为储液箱，水箱也可以设置在清洁机器人上，如水箱为污水箱、清水箱，或者，水箱可以同时设置在基站和清洁机器人上。水箱上设置有制冷装置，通过制冷装置能够将水箱中的液体温度长时间保持在较低范围内，进而能够阻止水箱中的液体滋生细菌，降低水箱内挥发性物质的挥发，减少水箱产生臭味的可能性，提高用户使用的满意度。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明实施例的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人系统的结构示意图；

图2为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人的结构示意图；

图3为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人的另一个视角的结构示意图；

图4为根据本发明的一个可选实施例的清洁机器人的部分结构示意图；

图5为根据本发明的另一个可选实施例的清洁机器人的部分结构示意图；

图6为根据本发明的一个可选实施例的基站的结构示意图；

图7为根据本发明的一个可选实施例的基站的部分剖视图。

附图标记说明

10清洁机器人，110机器主体，111前向部分，112后向部分，120感知系统，121确定装置，122缓冲器，130控制模块，140驱动系统，141驱动轮模块，142从动轮，150清洁系统，151干式清洁系统，152边刷，153湿式清洁系统，154污水箱，155清水箱，160能源系统，170人机交互系统，20基站，210储液箱，220壳体，221散热孔，230第二充电极片，30半导体制冷片，310冷端，320热端。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明所提供的技术方案更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明所提供的技术方案可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。

如图1至图7所示，本发明的实施例提供了一种清洁机器人系统，其中，清洁机器人系统包括清洁机器人10和基站20，如图1所示，清洁机器人10适于停靠在基站20上，以实现基站20对清洁机器人10的维护操作，如充电、补水、清洗等，也就是说，基站20与清洁机器人10是配合使用的。

进一步地，如图1、图2和图3所示，清洁机器人10可以包括机器主体110、感知系统120、控制模块130、驱动系统140、清洁系统150、能源系统160和人机交互系统170。可以理解的是，清洁机器人10可以为自移动清洁机器人或满足要求的其他清洁机器人10。自移动清洁机器人是在无使用者操作的情况下，在某一待清洁区域自动进行清洁操作的设备。其中，当自移动清洁机器人开始工作时，自移动清洁设备从基站20出发进行清洁任务。当自移动清洁机器人完成清洁任务或其他需要中止清洁任务的情况时，自移动清洁机器人可以返回基站20进行充电、补水、清洁等其他操作。

其中，如图2所示，机器主体110包括前向部分111和后向部分112，具有近似圆形形状(前后都为圆形)，也可具有其他形状，包括但不限于前方后圆的近似D形形状及前方后方的矩形或正方形形状。

如图2所示，感知系统120包括位于机器主体110上的位置确定装置121、设置于机器主体110的前向部分111的缓冲器122上的碰撞传感器、近距离传感器，设置于机器主体110下部的悬崖传感器，以及设置于机器主体110内部的磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等传感装置，用于向控制模块130提供机器的各种位置信息和运动状态信息。位置确定装置121包括但不限于摄像头、激光测距装置(LDS，全称Laser Distance Sensor)。

如图3所示，控制模块130设置在机器主体110内的电路主板上，包括与非暂时性存储器，例如硬盘、快闪存储器、随机存取存储器，通信的计算处理器，例如中央处理单元、应用处理器，应用处理器根据激光测距装置反馈的障碍物信息利用定位算法，例如即时定位与地图构建SLAM，全称Simultaneous Localization And Mapping，绘制清洁机器人10所在环境中的即时地图。并且结合缓冲器122上所设置传感器、悬崖传感器、磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等传感装置反馈的距离信息、速度信息综合判断清洁机器人10当前处于何种工作状态、位于何位置，以及清洁机器人10当前位姿等，如过门槛，上地毯，位于悬崖处，上方或者下方被卡住，尘盒满，被拿起等等，还会针对不同情况给出具体的下一步动作策略，使得清洁机器人10有更好的清扫性能和用户体验。

如图2所示，驱动系统140可基于具有距离和角度信息例如x、y及θ分量的驱动命令而操纵机器主体110跨越地面行驶。驱动系统140包括驱动轮模块141，驱动轮模块141可以同时控制左轮和右轮，为了更为精确地控制机器的运动，优选驱动轮模块141分别包括左驱动轮模块和右驱动轮模块。左、右驱动轮模块沿着由机器主体110界定的横向轴设置。为了清洁机器人10能够在地面上更为稳定地运动或者具有更强的运动能力，清洁机器人10可以包括一个或者多个从动轮142，从动轮142包括但不限于万向轮。驱动轮模块141包括行走轮和驱动马达以及控制驱动马达的控制电路，驱动轮模块141还可以连接测量驱动电流的电路和里程计。驱动轮可具有偏置下落式悬挂系统，以可移动方式紧固，例如以可旋转方式附接到机器主体110，且接收向下及远离机器主体110偏置的弹簧偏置。弹簧偏置允许驱动轮以一定的着地力维持与地面的接触及牵引，同时清洁机器人10的清洁元件也以一定的压力接触地面。

其中，能源系统160包括充电电池，例如镍氢电池和锂电池。充电电池可以连接有充电控制电路、电池组充电温度检测电路和电池欠压监测电路，充电控制电路、电池组充电温度检测电路、电池欠压监测电路再与单片机控制电路相连。主机通过设置在机身侧方或者下方的第一充电极片与基站20上的第二充电极片230连接进行充电。

人机交互系统170包括主机面板上的按键，按键供用户进行功能选择；还可以包括显示屏和/或指示灯和/或喇叭，显示屏、指示灯和喇叭向用户展示当前机器所处状态或者功能选择项；还可以包括手机客户端程序。对于路径导航型自动清洁设备，在手机客户端可以向用户展示设备所在环境的地图，以及机器所处位置，可以向用户提供更为丰富和人性化的功能项。

其中，清洁系统150可以包括湿式清洁系统153，或者，如图1至图3所示，清洁系统150可以包括湿式清洁系统153和干式清洁系统151，其中，湿式清洁系统153为实现拖地功能的拖地模组，干式清洁系统151为实现扫地功能的清扫模组。湿式清洁系统153可以包括：湿式清洁件130、送水机构、清水箱155等，当清洁机器人10停靠在基站20上时，储液箱210中的液体供给至清水箱155，以实现基站20对清洁机器人10的补水操作。在清洁过程中，清水箱155内部的清洁液通过送水机构传输至湿式清洁件130，湿式清洁件130中的水分通过旋转被甩向待清洁表面或者缓慢渗透至待清洁表面，以使湿式清洁件130对待清洁平面进行湿式清洁。其中，清水箱155内部的清洁液也可以直接喷洒至待清洁平面，湿式清洁件130通过将清洁液涂抹均匀实现对平面的清洁。具体地，湿式清洁件130可以为平板型拖布或滚筒型拖布。

其中，如图2和图3所示，干式清洁系统151可以包括滚刷、尘盒、风机、出风口。与地面具有一定干涉的滚刷将地面上的垃圾扫起并卷带到滚刷与尘盒之间的吸尘口前方，然后被风机产生并经过尘盒的有吸力的气流吸入尘盒。干式清洁系统151还可包括具有旋转轴的边刷152，旋转轴相对于地面成一定角度，以用于将碎屑移动到干式清洁系统151的滚刷区域中。

本发明实施例提供的清洁机器人系统还包括水箱，水箱设置在基站20和清洁机器人10中的至少一个上，也就是说，水箱可以设置在基站20上，水箱也可以设置在清洁机器人10上，或者，水箱同时设置在基站20和清洁机器人10上。

具体地，如图4和图5所示，水箱可以包括设置在清洁机器人10上的污水箱154，污水箱154用于收集待处理表面的污液，或者，污水箱154用于收集待清洁表面上的待处理介质，待处理介质包括污液和固体杂质，固体杂质包括毛发、片状物、条状物或大颗粒灰尘等。

进一步地，水箱也可以包括设置在清洁机器人10上的清水箱155，清水箱155内部的清洁液通过送水机构传输至湿式清洁件130，以使湿式清洁件130对待清洁平面进行湿式清洁。

具体地，如图1和图6所示，水箱可以包括设置在基站20上的储液箱210，储液箱210用于存储清洁液，其中，清洁液可以是清洁溶液，或者是清水和洗涤剂的混合液，当清洁机器人10停靠在基站20上时，储液箱210中的清洁液能够作用于清洁机器人10的清洁系统150，以实现对清洁系统150的清洁操作。或者，当清洁机器人10停靠在基站20上时，储液箱210中的清洁液供给至清洁机器人10的清水箱155，以实现对清洁机器人10的补水操作。

本发明提供的清洁机器人系统，水箱上设置有制冷装置，通过制冷装置能够将水箱中的液体的温度保持在较低范围内，进而能够阻止水箱中的液体滋生细菌，降低水箱内挥发性物质的挥发，减少水箱产生臭味的可能性，提高用户使用的满意度。

举例而言，如图4和图5所示，当水箱包括设置在清洁机器人10上的污水箱154时，通过设置在污水箱154上的制冷装置，能够使污水箱154中的液体的温度降至较低并长时间保持在较低范围内，进而能够阻止污水箱154内污液、固体杂质中的细菌繁殖，降低污水箱154内挥发性物质的挥发，减少污水箱154发臭的可能性，提升用户的使用体验。

如图6和图7所示，当水箱包括设置在基站20上的储液箱210时，通过设置在储液箱210上的制冷装置，能够使储液箱210中的液体的温度降至较低并长时间保持在较低范围内，进而阻止储液箱210内的细菌繁殖，降低储液箱210内挥发性物质的挥发，减少储液箱210发臭的可能性，使得储液箱210供给至清水箱155中的液体较为清洁、无味、细菌较少，这样，当湿式清洁件利用清水箱155中的液体对待清洁平面进行湿式清洁时，有利于确保良好的清洁效果。或者，利用储液箱210中的液体对清洁机器人10的清洁系统150进行清洁时，有利于提高清洁系统150的清洁效果。

如图4所示，当水箱包括设置在清洁机器人10上的清水箱155时，通过设置在清水箱155上的制冷装置，能够使清水箱155中的液体的温度降至较低并长时间保持在较低范围内，进而阻止清水箱155内的细菌繁殖，降低清水箱155内挥发性物质的挥发，减少清水箱155发臭的可能性，使得湿式清洁件利用清水箱155中的液体对待清洁平面进行湿式清洁时，能够确保良好的清洁效果。

可以理解的是，对于清洁机器人10，可以如图5所示，仅在污水箱154上设置制冷装置，或者，如图4所示，在污水箱154和清水箱155上均设置制冷装置。对于基站，可以如图7所示，在储液箱210上设置制冷装置。

在本发明提供的实施例中，制冷装置包括设置在水箱上的半导体制冷片30，半导体制冷片30不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，且寿命长，安装容易，同时，半导体制冷片30工作时没有震动和噪音，因此，能够满足清洁机器人10上的水箱和基站20上的水箱的制冷需求，且不会影响用户使用的舒适性和用户的健康安全，适于推广应用。

在本发明提供的实施例中，水箱包括设置在清洁机器人10的污水箱154，制冷装置还包括与半导体制冷片30连接的第一制冷电路，基站20上设置有供电电路，当清洁机器人10停靠在基站20上时，制冷电路与供电电路连通。也就是说，对于清洁机器人10来说，如洗地机和扫地机，只有清洁机器人10停靠在基站20上，且第一制冷电路与基站20的供电电路导通后，半导体制冷片30才可以工作制冷，即半导体制冷片30并不会使用清洁机器人10的电源工作，使得清洁机器人10的电源的能量能够充分地用于清扫操作。

在上述实施例中，清洁机器人10设置有第一充电极片，制冷电路与第一充电极片电连接，基站20上设置有第二充电极片230，当清洁机器人10停靠在基站20上时，第一充电极片和第二充电极片230接触，实现基站20对清洁机器人10的充电操作。由于第一制冷电路与第一充电极片电连接，第二充电极片230与基站20的供电电路连接，因此，通过第一充电极片和第二充电极片230接触，能够实现第一制冷电路与基站20的供电电路的连通，进而能够实现半导体制冷片30的制冷功能。也就是说，当清洁机器人10停靠在基站20上进行充电操作时，可以同时控制设置在清洁机器人的污水箱154和/或清水箱155上的半导体制冷片工作。

可以理解的是，制冷装置还包括与第一制冷电路连通的第一开关装置，在第一制冷电路与供电电路连通的情况下，通过第一开关装置的开关状态控制半导体制冷片30的工作情况。

在本发明提供的实施例中，水箱包括设置在基站20上的储水箱，制冷装置还包括与半导体制冷片30连接的第二制冷电路，第二制冷电路与基站20上的供电电路连通，也就是说，设置在基站20的储水箱上的半导体制冷片30，是利用基站20的电源进行工作的。

可以理解的是，制冷装置还包括与第二制冷电路连通的第二开关装置，在第二制冷电路与供电电路连通的情况下，通过第二开关装置的开关状态控制半导体制冷片30的工作情况。也就是说，对于设置在基站20储液箱210上的半导体制冷片30来说，可以随时通过第二开关装置控制其工作状态。

在本发明提供的实施例中，半导体制冷片30设置在水箱的底壁和/或侧壁。在一示例中，半导体制冷片30设置在水箱的底壁上，使得即使水箱内的液体水位较低，通过设置在底壁上的半导体制冷片30仍能够进行充分的换热，使得水箱内的液体的温度能够降至较低并长时间保持较低的温度，以较好地阻止水箱内的细菌繁殖，降低水箱内挥发性物质的挥发，减少水箱发臭的可能性。同时，这样的设置，能够提高半导体制冷片30的冷量的利用率，降低能源浪费。

在另一示例中，如图4、图5和图7所示，半导体制冷片30设置在水箱的侧壁上，这样有利于减小清洁机器人10或基站20沿竖直方向的尺寸，能够满足清洁机器人10或基站20竖直方向尺寸较小的设计需求。或者，在一些情况下，水箱的侧壁的面积大于底壁的面积，将半导体制冷片30设置在侧壁上，有利于提高散热面积，进而提高制冷效率和制冷能力，使得水箱中的液体的温度能够降至较低，并长时间保持在低温范围内。具体地，可以在水箱的一个、两个、三个或四个侧壁上设置半导体制冷片30，以满足不同制冷效率和制冷能力的需求。

在其他示例中，半导体制冷片30同时设置在水箱的侧壁和底壁上，以进一步提高制冷效率和制冷能力，能够使水箱内的液体快速、稳定地维持在较低的温度范围内，以较大程度地阻止水箱内的细菌繁殖，降低水箱内挥发性物质的挥发，减少水箱发臭的可能性，提高用户使用的满意度。

在上述实施例中，半导体制冷片30设置在水箱的外壁，这样能够简化对半导体制冷片30防水防潮结构的设计，有利于降低制造成本，并能够延长半导体制冷片30的使用寿命，提高产品的可靠性。

进一步地，半导体制冷片30粘结于水箱的外壁，例如，通过粘结剂将半导体制冷片30固定在水箱的外壁上，使得半导体制冷片30能够可靠、稳定地固定在水箱上，以确保半导体制冷片30与水箱连接的可靠性，降低半导体制冷片30从水箱滑落掉在地上而损坏的可能性，以提高半导体制冷片30的使用寿命。同时，通过粘结剂将半导体制冷片30粘结在水箱的外壁上，操作简单，安装方便，成本较低。

进一步地，如图4、图5和图7所示，半导体制冷片30包括冷端310和热端320，冷端310与水箱贴合，进而能够将冷端310的热量快速地传递至水箱内部，以使水箱内的液体温度快速降低，热端320设置有散热片，以提高热端320的散热能力，进而确保半导体制冷片30良好的制冷能力。

具体地，散热片可以为铝片、铜片或满足要求的其他散热材质的片状结构。

在本发明提供的实施例中，制冷装置还包括散热风扇，散热风扇设置在散热片上或设置在散热片附近，通过散热风扇将热端320撒热片的热量带走，有利于进一步提高热端320的散热能力，进而提高冷端310和热端320的热交换能力，以提高半导体制冷片30的制冷能力。

具体地，散热风扇可以设置在散热片上，或者，散热风扇可以设置在散热片附近，散热风扇的不同设置位置，能够满足散热片不同设置位置的需求。

在本发明提供的实施例中，清洁机器人10的壳体220和/或基站20的壳体220上设置有散热孔221，如当清洁机器人10的污水箱154上设置有半导体制冷片30时，可以在清洁机器人10的壳体与污水箱154上的半导体制冷片30的热端320相对的位置处设置散热孔221；如当清洁机器人10的清水箱155上设置有半导体制冷片30时，可以在清洁机器人10的壳体与清水箱155上的半导体制冷片30的热端320相对的位置处设置散热孔221；如图7所示，当基站20的储液箱210上设置有半导体制冷片30时，可以在基站20的壳体220与储液箱210上的半导体制冷片30的热端320相对的位置处设置散热孔221。

散热孔221的设置，使得热端320的热量通过散热孔221能够快速传递至外部环境实现换热，进而能够提高热端320的散热能力，有利于提高冷端310和热端320的热交换能力，以提高半导体制冷片30的制冷能力。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种清洁机器人系统，其特征在于，包括：

基站；

清洁机器人，适于停靠在所述基站上；

水箱，设置在所述基站和所述清洁机器人中的至少一个上，所述水箱上设置有制冷装置。

2.根据权利要求1所述的清洁机器人系统，其特征在于，

所述制冷装置包括设置在所述水箱上的半导体制冷片。

3.根据权利要求2所述的清洁机器人系统，其特征在于，

所述水箱包括设置在所述清洁机器人上的污水箱，所述制冷装置还包括与所述半导体制冷片连接的第一制冷电路；

所述基站上设置有供电电路，所述清洁机器人停靠在所述基站上时，所述制冷电路与所述供电电路连通。

4.根据权利要求3所述的清洁机器人系统，其特征在于，

所述清洁机器人上设置有第一充电极片，所述制冷电路与所述第一充电极片电连接；

所述基站上设置有第二充电极片，所述清洁机器人停靠在所述基站上时，所述第一充电极片与所述第二充电极片接触。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的清洁机器人系统，其特征在于，

所述水箱包括设置在所述基站上的储液箱，所述制冷装置还包括与所述半导体制冷片连接的第二制冷电路；

所述基站上设置有供电电路，所述第二制冷电路与所述供电电路连通。

6.根据权利要求2所述的清洁机器人系统，其特征在于，

所述半导体制冷片设置在所述水箱的底壁和/或侧壁。

7.根据权利要求6所述的清洁机器人系统，其特征在于，

所述半导体制冷片粘结于所述水箱的外壁。

8.根据权利要求2所述的清洁机器人系统，其特征在于，

所述半导体制冷片包括冷端和热端，所述冷端与所述水箱贴合，所述热端设置有散热片。

9.根据权利要求8所述的清洁机器人系统，其特征在于，所述制冷装置还包括：

散热风扇，设置在所述散热片上或设置在所述散热片附近。

10.根据权利要求8所述的清洁机器人系统，其特征在于，

所述清洁机器人的壳体和/或所述基站的壳体上设置有散热孔，所述散热孔与所述热端相对。

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