CN115089070B - 自动清洁设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种自动清洁设备，适配于充电桩，其包括：第一底部接收装置、第二底部接收装置、激光测距传感器和控制模块。第一底部接收装置和第二底部接收装置被配置为接收充电桩的发射装置所发出的光信号；激光测距传感器被配置为检测自动清洁设备与周围障碍物的距离；控制模块被配置为，通过第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的充电桩的发射装置所发出的光信号，并基于激光测距传感器检测的自动清洁设备与充电桩之间的距离，确定自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制自动清洁设备逼近所述充电桩中心。

Description

自动清洁设备
本申请为申请号为CN201710876021.3、申请日为2017年9月25日、名称为“自动清洁设备及其充电的方法”的中国专利申请的分案申请
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，更具体地涉及一种自动清洁设备及其充电的方法。
背景技术
自动清洁设备也称为自动清洁机器人等，其能够自动在房间内移动从而完成地板清理工作。并且自动清洁设备可以依靠碰撞传感器、超声传感器、红外传感器等判断所接近的障碍物并进行躲避，从而防止与障碍物之间的碰撞。
当自动清洁设备的电量不足时，需要返回充电桩进行充电。此时，自动清洁设备需要通过随机行走方式寻找充电桩，这导致寻找充电桩的过程耗时长。
发明内容
考虑到上述问题而提出了本发明。本发明提供了一种自动清洁设备及其充电的方法，能够实现与充电桩之间的快速对准，保证上桩的效率。
本发明的第一方面提供一种自动清洁设备，适配于充电桩，所述自动清洁设备包括：
第一底部接收装置和第二底部接收装置，被配置为接收所述充电桩的发射装置所发出的光信号；
激光测距传感器，被配置为检测所述自动清洁设备与周围障碍物的距离；
控制模块，被配置为，通过所述第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的所述充电桩的发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，确定所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制所述自动清洁设备逼近所述充电桩中心。
可选地，所述第一底部接收装置和所述第二底部接收装置，被配置为接收所述充电桩的至少两个发射装置所发出的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，通过所述第一底部接收装置和/或所述第二底部接收装置检测到的所述发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制所述自动清洁设备逼近所述充电桩中心。
可选地，所述充电桩包括相对于所述充电桩的中心线对称设置的第一发射装置和第二发射装置以及相对于所述中心线对称设置的第三发射装置和第四发射装置，其中所述第一发射装置、所述第二发射装置、所述第三发射装置和所述第四发射装置发射的光信号形成辐射区域，所述辐射区域以所述中心线划分为第一辐射区和第二辐射区。
可选地，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向以弧线方向靠近所述充电桩直至所述第一底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有预设的第一夹角。
可选地，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向确定以弧线方式靠近所述充电桩的路线直至所述第一底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有所述预设的第一夹角。
可选地，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测到所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离对所述自动清洁设备进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
可选地，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离对所述自动清洁设备进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
本发明的第二方面提供一种自动清洁系统，其包括：自动清洁设备和充电桩，其中，
所述充电桩包括：
发射装置，被配置为发射光信号；
所述自动清洁设备包括：
第一底部接收装置和第二底部接收装置，被配置为接收所述充电桩的发射装置所发出的光信号；
激光测距传感器，被配置为检测所述自动清洁设备与周围障碍物的距离；
控制模块，被配置为，通过所述第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的所述充电桩的发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，确定所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制所述自动清洁设备逼近所述充电桩中心。
可选地，所述充电桩包括至少两个发射装置。
可选地，所述控制模块，被配置为，通过所述第一底部接收装置和/或所述第二底部接收装置检测到的所述发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制所述自动清洁设备逼近所述充电桩中心。
可选地，所述充电桩包括相对于所述充电桩的中心线对称设置的第一发射装置和第二发射装置以及相对于所述中心线对称设置的第三发射装置和第四发射装置，其中所述第一发射装置、所述第二发射装置、所述第三发射装置和所述第四发射装置发射的光信号形成辐射区域，所述辐射区域以所述中心线划分为第一辐射区和第二辐射区。
可选地，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向以弧线方向靠近所述充电桩直至所述第一底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有预设的第一夹角。
可选地，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向确定以弧线方式靠近所述充电桩的路线直至所述第一底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有所述预设的第一夹角。
可选地，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号。
可选地，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测到所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离对所述自动清洁设备进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
可选地，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离对所述自动清洁设备进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
本发明的第三方面一种自动清洁设备寻桩方法，其包括：
所述自动清洁设备的第一底部接收装置和/或第二底部接收装置接收充电桩的发射装置发出的光信号；
所述自动清洁设备的激光测距传感器检测所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离；
所述自动清洁设备根据所述第一底部接收装置和/或第二底部接收装置接收充电桩的发射装置发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，确定移动方向和角度，从而逼近所述充电桩中心。
可选地，所述充电桩包括至少两个发射装置，
所述自动清洁设备根据所述第一底部接收装置和/或第二底部接收装置接收充电桩的发射装置发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，确定移动方向和角度，从而逼近所述充电桩中心，包括：
自动清洁设备通过所述第一底部接收装置和/或所述第二底部接收装置检测到的所述发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而逼近所述充电桩中心。
可选地，所述充电桩包括相对于所述充电桩的中心线对称设置的第一发射装置和第二发射装置以及相对于所述中心线对称设置的第三发射装置和第四发射装置，其中所述第一发射装置、所述第二发射装置、所述第三发射装置和所述第四发射装置发射的光信号形成辐射区域，所述辐射区域以所述中心线划分为第一辐射区和第二辐射区。
可选地，所述自动清洁设备响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向以弧线方向靠近所述充电桩直至所述第一底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号。
可选地，所述自动清洁设备响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有预设的第一夹角。
可选地，所述自动清洁设备基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号。
可选地，所述自动清洁设备响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向确定以弧线方式靠近所述充电桩的路线直至所述第一底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号。
可选地，所述自动清洁设备响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有所述预设的第一夹角。
可选地，所述自动清洁设备基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号。
可选地，所述自动清洁设备基于所述激光测距传感器检测到所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
可选地，所述自动清洁设备基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
本发明实施例中，自动清洁设备将第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的光信号与激光测距传感器的检测信号结合，确定至充电桩移动方向和角度，完成与充电桩的对准以进行充电，能够保证该过程的准确度，且能够实现快速上桩。
附图说明
以下将结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来对本发明实施例进行进一步的解释，该附图构成说明书的一部分，且与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的附图标记通常代表相同或相似的部件或步骤。
图1(a)和(b)是本发明实施例的充电桩的一个示意图；
图2是图1中所示的充电桩的发光窗口的一个侧视图；
图3是图1中所示的充电桩的发光窗口的一个俯视图；
图4是包括四个发射装置的光信号形成的辐射区域的示意图；
图5是本发明实施例中的自动清洁设备的一个侧面示图；
图6是图5中所示的自动清洁设备的一个俯视图；
图7是本发明实施例的自动清洁设备与充电桩进行对接并充电的方法的一个示意性流程图；
图8是本发明实施例的自动清洁设备与充电桩进行对接并充电的方法的又一个示意性流程图；
图9是本发明实施例的上桩路线的一个示意图；
图10是本发明实施例的自动清洁设备与充电桩进行对接并充电的方法的另一个示意性流程图；
图11(a)-图11(c)是本发明实施例从第一辐射区的上桩路线的一个示意图；
图12(a)-图12(c)是本发明实施例从第二辐射区的上桩路线的一个示意图；
图13是本发明实施例的自动清洁设备的一个示意性框图；
图14是本发明实施例的自动清洁的系统的一个示意性框图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。
图1所示为本发明实施例中的充电桩的一个示意图，其中图1(a)为充电桩的立体示意图，图1(b)为充电桩的侧面剖视图。充电桩10包括发光窗口110和充电头120。当自动清洁设备在充电头120处与该充电桩10进行对接时，该充电桩10能够为自动清洁设备进行充电。其中，发光窗口110可以为红外发光窗口。
示例性地，发光窗口110中可以包括多个发射装置，例如可以为发光二极管(LightEmitting Diode，LED)，以发射光信号。其中，多个发射装置可以是位于同一水平线上，且可以相对于充电桩10的中心线对称设置。应注意，本发明实施例对多个发射装置的数量不做限定，该数量可以为大于或等于2的任意数，例如可以为2个至7个中的任一值。本发明后续实施例以4个发射装置为例进行阐述，本领域技术人员可以在此基础上得到其他数量的发射装置的情形，这里不再一一罗列。
如图2和图3分别所示为包括4个发射装置的发光窗口110的侧视图和俯视图。其中，该充电桩10的中心线表示为AA，该中心线AA也称为对称轴。图2和图3中的包括4个发射装置：第一发射装置111、第二发射装置112、第三发射装置113和第四发射装置114，请结合参阅图4，第一发射装置111、第二发射装置112、第三发射装置113和第四发射装置114可以分别表示为L2s、R2s、L1s和R1s，且L1s与R1s，L2s与R2s相对于AA对称设置。示例性地，L2s的中心线、R2s的中心线均与AA平行，L1s的中心线与AA之间具有第一夹角，R1s的中心线与AA之间具有第二夹角。充电桩10中还可以设置有遮光板118，该遮光板118设置在第一发射装置111和第二发射装置112之间。
其中，第一发射装置111(即L2s)发射的光信号具有第一中心线，且该第一中心线与对称轴AA平行，第二发射装置112(即R2s)发射的光信号具有第二中心线，且该第二中心线与对称轴AA平行。第三发射装置113(即L1s)发射的光信号具有第三中心线，且该第三中心线与对称轴AA之间具有第一夹角，第四发射装置114(即R1s)发射的光信号具有第四中心线，且该第四中心线与对称轴AA之间具有第二夹角。示例性地，第一夹角和第二夹角可以为小于90°的任一值，例如，第一夹角可以等于45°或30°，第二夹角可以等于45°或60°，其中，第一夹角和第二夹角可以相等或不相等，本发明对此不限定。示例性地，第三发射装置发射的光信号与第四发射装置发射的光信号无交叠，即没有重叠区域。应注意，为了描述的方便，本发明后续的实施例中假设第一夹角等于第二夹角，且第三中心线与第四中心线之间的夹角等于第一夹角乘以2。
本发明实施例中，发射装置可以为红外光源，相应地，发射装置所发射的光信号可以为红外光。其中，由于第一发射装置111与第二发射装置112发射的光信号相互平行，本发明实施例中通过设置遮光板118，能够防止第一发射装置111(即L2s)发射的光信号与第二发射装置112(即R2s)发射的光信号两者之间的相互干扰。
充电桩10的多个发射装置所发射的光信号能够形成一个辐射区域，如图4所示，该辐射区域表示为W区域。基于多个发射装置的设置，该W区域包括4、1、2、8四个象限。其中，可以根据对应的自动清洁设备的使用场景来设定发射装置以保证W区域的大小。例如，对于一般家用的自动清洁设备，该充电桩10的发射装置所发射的光信号的最远距离可以为6米(m)或4m。这样能够保证发射装置的效用，且避免浪费。示例性地，该辐射区域可以以中心线为界划分为第一辐射区和第二辐射区。如图4所示，第一辐射区可以是4、1象限的辐射区域，第二辐射区可以是2、8象限的辐射区域。
另外，由于第一夹角和第二夹角小于90°，因此，该辐射区域(即W区域)的范围是有限的，会存在光信号无法到达的无效区域，如图4所示的V区域。基于图1所示的充电桩10的示意图，根据充电头120的位置可知，一般地，V区域靠近墙壁且位于V区域的自动清洁设备是无法找到充电头120的，因此本发明实施例通过第一夹角和第二夹角的设置，保证位于W区域的自动清洁设备的寻桩操作，避免位于V区域的自动清洁设备的无效操作。即当自动清洁设备进入V区域后，其接收装置无法收到充电桩10发射的光信号，此时，自动清洁设备依靠其自身的传感器，例如缓冲器、距离传感器等感知墙壁位置，并朝远离墙壁的方向以类似弧形的行走路径行进至辐射区域W区。
示例性地，多个发射装置可以发射同样的信号波形，从而叠加形成类似扇形的防撞区域，如图4中所示的Y区域，该防撞区域的基本形状与辐射区域的基本形状一致或类似。其中，该防撞区域的范围可以根据产品的实际尺寸进行设定，例如可以处于4cm-50cm范围内。该防撞区域能够避免自动清洁设备太靠近充电桩发生碰撞风险。
图5所示为本发明实施例中的自动清洁设备的一个侧面示图，图6是该自动清洁设备的俯视图。自动清洁设备20包括激光测距传感器(Laser Distance Sensor，LDS)210，LDS210可以用于绘制地图和避障。自动清洁设备20包括光信号接收装置。该接收装置可以包括第一底部接收装置220和第二底部接收装置230。示例性地，可以将第一底部接收装置220和第二底部接收装置230称为底灯。图6中示出的自动清洁设备20包括充电片240，在充电片240与充电桩的充电头120对准时，可以由充电桩10为自动清洁设备20进行充电。
示例性地，第一底部接收装置220和第二底部接收装置230可以相对于该自动清洁设备20的中心线对称设置，且第一底部接收装置220和第二底部接收装置230可以为精确对准光接收器，分别表示为Lr和Rr。
基于上述图1-图4中关于充电桩的描述以及图5-图6中关于自动清洁设备的描述，由于第一底部接收装置220和第二底部接收装置230为精确对准光接收器，当第一底部接收装置220检测到第一发射装置111(即L2s)发射的光信号且第二底部接收装置230检测到第二发射装置112(即R2s)发射的光信号，则可以确定自动清洁设备位于充电桩的中心线处，自动清洁设备的第一底部接收装置220(即Lr)与充电桩的第一发射装置111(即L2s)基本对准，第二底部接收装置230(即Rr)与第二发射装置112(即R2s)基本对准，且自动清洁设备的机头朝向充电桩，机体中心与AA中心线重合。此时自动清洁设备沿靠近充电桩的方向(即沿着AA线)移动即可以实现上桩。
本发明实施例提出了一种自动清洁设备自动地与充电桩进行对接并充电的方法，如图7所示，该方法包括：
S101，判断所述自动清洁设备是否存在地图信息；
S102，根据所述判断的结果确定所述自动清洁设备的寻桩策略；
S103，根据所述寻桩策略确定所述自动清洁设备至充电桩的上桩路线；
S104，控制所述自动清洁设备基于所述上桩路线进行移动，以使得所述自动清洁设备与所述充电桩对接并充电。
示例性地，在S101之前，可以包括：确定自动清洁设备需要回桩。举例来说，自动清洁设备在地板清扫过程中，可以判断其是否需要充电。作为一种实现方式，可以周期性地或定时地检测剩余电量，如果剩余电量等于或低于预设电量阈值(例如10％或15％)，则确定自动清洁设备需要充电；如果剩余电量高于预设电量阈值，则确定自动清洁设备无需充电，其继续执行清扫任务。作为另一种实现方式，如果自动清洁设备的清扫任务已经完成，可以确定其需要回桩。
可理解，S101的判断会存在两种结果：存在地图信息、不存在地图信息，以下将分别讨论这两种不同的情形。
作为一种情形，若S101通过判断确定自动清洁设备存在地图信息，则在S102中可以根据所述地图信息确定所述充电桩的位置，并确定所述寻桩策略。进一步地，在S103中可以根据所述充电桩的位置确定防撞区域，确定所述上桩路线为从所述自动清洁设备的当前位置至所述充电桩的中心线与防撞区域交点处。
具体地，若S101判断的结果为存在地图信息，则可以在S102中确定寻桩策略为基于地图信息中所标记的充电桩的位置实现上桩。进一步地，在S103中，可以包括：将自动清洁设备的当前位置作为起点，将从地图信息中获取的充电桩的位置作为终点，并根据地图信息规划起点至终点的上桩路线。或者，在S103中，可以根据充电桩的位置确定防撞区域(如图4中的Y区域)，将自动清洁设备的当前位置作为起点，将防撞区域与中心线的交点(如图4中的O点)作为终点，并根据地图信息规划起点至终点的上桩路线。其中，防撞区域的外缘与充电桩之间具有安全距离，该安全距离可以为40cm-50cm。这样，在S104中，自动清洁设备根据该上桩路线移动至交点(O点)后，再缓慢地与充电桩进行对接，从而确保不将充电桩撞歪甚至撞坏。
示例性地，该上桩路线可以是从起点至终点之间的最优路线，例如，如果起点至终点之间不存在其他的障碍物，该上桩路线可以为从起点至终点之间的直线；如果起点至终点之间存在障碍物，该上桩路线可以为绕开该障碍物的最短路线。
该地图信息可以是自动清洁设备在清扫过程中创建的，即在S101之前，还可以包括：自动清洁设备在清扫过程中创建地图信息，具体地，由激光测距传感器210在清扫过程中绘制所述地图信息。
如图8所示，作为一例，如果自动清洁设备从充电桩出发进行清扫，那么可以在启动清扫过程时标记出充电桩的位置，在清扫过程中由激光测距传感器绘制地图信息并在该地图信息中标出充电桩的位置坐标(例如该位置坐标标记为(0,0))。这样，当自动清洁设备需要回桩充电时，可以根据地图信息所标记的充电桩的位置实现上桩。
如图8所示，作为另一例，如果自动清洁设备不是从充电桩出发进行清扫，那么可以在清扫过程中由激光测距传感器绘制地图信息并根据第一底部接收装置220和/或第二底部接收装置230检测到的光信号来标记充电桩的位置。例如，自动清洁设备被用户移动至远离充电桩的位置作为清扫的起点，那么在清扫过程中可以全局找光信号、局部找充电桩中心。具体地，自动清洁设备的激光测距传感器绘制地图，第一底部接收装置和第二底部接收装置在此过程中会感测充电桩的光信号。随着位置的移动，在激光测距传感器可探测的范围内地图被不断绘制出来，如果区域没有感测到光信号，则随着位置的移动继续寻找光信号，一旦接收到光信号，则在地图上对充电桩位置进行标注，清扫完毕或者需要回桩充电时即可根据地图上标记的充电桩的位置上桩。
由此可见，在存在地图信息的这种情形下，自动清洁设备需要回桩时，可以根据充电桩的位置确定回桩路线并实现与充电桩的对接，该过程简单便捷，能保证自动清洁设备的快速回桩。
作为另一种情形，若S101通过判断确定自动清洁设备不存在地图信息。例如在起点不是充电桩的清扫过程中，还未标记出充电桩的位置便确定需要回桩；或者起点不是充电桩的充电过程中；或者因其他原因导致地图信息故障等，此时，可以基于第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的光信号确定寻桩策略。
可以首先判断第一底部接收装置和/或第二底部接收装置能否检测到光信号，如果第一底部接收装置和第二底部接收装置均无法检测到光信号，说明自动清洁设备此时位于V区域，则控制自动清洁设备进入充电桩的光信号的辐射区域(即图4所示的W区域)。示例性地，可以通过随机行走的方式进入辐射区域，或者，可以基于LDS朝远离墙壁的方向移动等，本发明对从V区域进入W区域的移动方式不做限定。
也就是说，如果S101判断的结果为不存在地图信息，那么在S102中可以根据第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的光信号确定寻桩策略。即在S102中确定寻桩策略为基于第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的光信号结合LDS实现上桩。进一步地，在S103中，可以确定上桩路线为从自动清洁设备的当前位置至充电桩的中心处的弧线方式的路线。具体地，可以根据第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的光信号结合LDS，逐步调整自动清洁设备的移动方向，逐步调整弧线的角度等从而逼近充电桩的中心。下面将结合图9对该上桩路线进行详细描述。
作为一种实现方式，响应于第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到第三发射装置的光信号，确定自动清洁设备由第一辐射区进入，以当前位置为初始位置自转至少一周以确定充电桩的方向，根据初始位置和充电桩的方向确定上桩路线为以弧线方式靠近充电桩的路线直至第一底部接收装置检测到第三发射装置的光信号且第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号。基于激光测距传感器检测的自动清洁设备与充电桩之间的距离，通过旋转来调整自动清洁设备的移动方向和角度，直至第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到第二发射装置的光信号。
如果第一底部接收装置Lr和第二底部接收装置Rr均无法检测到光信号，可以控制自动清洁设备进入辐射区域W；具体地，如果第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr能够检测到光信号，则可以确定自动清洁设备已经进入辐射区域W。参照图9，若第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr能够检测到第三发射装置L1s的光信号，则可以确定自动清洁设备当前处于第一辐射区并且基本处于4象限(如图9中的F0点)，随后自动清洁设备可以自转至少一周来确定充电桩的方向，即自动清洁设备在F0点处原地旋转，通过第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到的光信号结合LDS判断充电桩的方向为X2方向。其后，自动清洁设备调整其机头的方向(可以与X2方向具有一定的角度，如60°)并控制其朝向X2方向以弧线方式靠近中心线。在第一底部接收装置Lr检测到第三发射装置L1s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号时，可以确定自动清洁设备已经基本处于4、1象限之间(如图9中的F1点)，此时可以通过旋转(例如，旋转45°)调整自动清洁设备的机头方向，与此同时结合LDS再次确定充电桩的方位，随后控制其朝向X2方向以弧线方式继续靠近中心线。在第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号时，可以确定自动清洁设备已经基本处于1、2象限之间(如图9中的F2点)，此时可以通过旋转(例如，旋转30°)再次调整自动清洁设备的机头方向，与此同时结合LDS以微调的方式控制自动清洁设备移动，直至第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，确定自动清洁设备位于F3，随后便可以沿着中心线实现与充电桩的对接。
通过上述描述可知，在S103中可以根据第一底部接收装置Lr和第二底部接收装置Rr检测的光信号，结合LDS确定上桩路线。
响应于第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第三发射装置L1s的光信号，确定上桩路线包括第一段路线、第二段路线和第三段路线。响应于第一底部接收装置Lr检测到第三发射装置L1s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号，确定上桩路线包括第二段路线和第三段路线。
其中，第一段路线为起始位置F0至第一位置F1之间的弧形路线，可以通过在起始位置F0自转至少一周确定第一段路线的方向和角度。其中，第二段路线为第一位置F1至第二位置F2之间的弧形路线，可以通过在第一位置F1旋转一定角度(如45°)确定第二段路线的方向和角度。其中，第三段路线为第二位置F2至第三位置F3之间的弧形路线，可以通过在第二位置F2旋转一定角度(如30°)确定第三段路线的方向和角度。其中，第三段路线也称为中心线附近的微调路线。其中，在起始位置F0，第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第三发射装置L1s的光信号。在第一位置F1，第一底部接收装置Lr检测到第三发射装置L1s的光信号，且第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号。在第二位置F2，第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号。在第三位置F3，第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号，且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号。可以理解，所述第一段路线、第二段路线和第三段路线并不限定由F0到F3为三段路线，其可以根据F0到F3的距离划分成适当的段数以实现由F0到F3弧形上桩路径。
可见，如果自动清洁设备处于第一辐射区，那么可以控制其朝向充电桩以弧线方式往中心线移动，直至第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，说明自动清洁设备基本位于1、2象限，随后可以以微调方式控制自动清洁设备移动至中心线处，从而可以实现与充电桩的对接。可理解，在此过程中，基于LDS感测与充电桩之间的距离，以确保自动清洁设备与充电桩之间的距离大于安全距离。
这样便可以实现自动清洁设备从第一辐射区的回桩过程，可理解，自动清洁设备从第二辐射区回桩的过程也是类似的。
作为另一种实现方式，响应于所述第二底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置自转至少一周以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和充电桩的方向确定所述上桩路线为以弧线方式靠近所述充电桩的路线直至所述第一底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号；基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号。
如果第一底部接收装置Lr和第二底部接收装置Rr均无法检测到光信号，可以控制自动清洁设备进入辐射区域W；具体地，如果第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr能够检测到光信号，则可以确定自动清洁设备已经进入辐射区域W。参照图9，若第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr能够检测到第四发射装置R1s的光信号，则可以确定自动清洁设备当前处于第二辐射区并且基本处于8象限(如图9中的P0点)，随后自动清洁设备可以自转至少一周来确定充电桩的方向，即自动清洁设备在P0点处原地旋转，通过第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到的光信号结合LDS判断充电桩的方向为X2方向。其后，自动清洁设备可以调整其机头的方向(可以与X2方向具有一定的角度，如60°)并控制其朝向X2方向以弧线方式靠近中心线。在第一底部接收装置Lr检测到第二发射装置R2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第四发射装置R1s的光信号时，可以确定自动清洁设备已经基本处于2、8象限之间(如图9中的P1点)，此时可以通过旋转(例如，旋转45°)调整自动清洁设备的机头方向，与此同时结合LDS再次确定充电桩的方位，随后控制其朝向X2方向以弧线方式继续靠近中心线。在第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号时，可以确定自动清洁设备已经基本处于1、2象限之间(如图9中的P2点)，此时可以通过旋转(例如，旋转30°)再次调整自动清洁设备的机头方向，与此同时结合LDS以微调的方式控制自动清洁设备移动，直至第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，确定自动清洁设备位于F3，随后便可以沿着中心线实现与充电桩的对接。
通过上述描述可知，在S103中可以根据第一底部接收装置Lr和第二底部接收装置Rr检测的光信号，结合LDS确定上桩路线。
响应于第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第四发射装置R1s的光信号，确定上桩路线包括第一段路线、第二段路线和第三段路线。响应于第一底部接收装置Lr检测到第二发射装置R2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第四发射装置R1s的光信号，确定上桩路线包括第二段路线和第三段路线。
其中，第一段路线为起始位置P0至第一位置P1之间的弧形路线，可以通过在起始位置P0自转至少一周确定第一段路线的方向和角度。其中，第二段路线为第一位置P1至第二位置P2之间的弧形路线，可以通过在第一位置P1旋转一定角度(如45°)确定第二段路线的方向和角度。其中，第三段路线为第二位置P2至第三位置F3之间的弧形路线，可以通过在第二位置P2旋转一定角度(如30°)确定第三段路线的方向和角度。其中，第三段路线也称为中心线附近的微调路线。其中，在起始位置P0，第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第四发射装置R1s的光信号。在第一位置P1，第一底部接收装置Lr检测到第二发射装置R2s的光信号，且第二底部接收装置Rr检测到第四发射装置R1s的光信号。在第二位置P2，第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号。在第三位置F3，第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号，且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号。可以理解，所述第一段路线、第二段路线和第三段路线并不限定由P0到F3为三段路线，其可以根据P0到F3的距离划分成适当的段数以实现由P0到F3弧形上桩路径。
可见，如果自动清洁设备处于第二辐射区，那么可以控制其朝向充电桩以弧线方式往中心线移动，直至第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号，说明自动清洁设备基本位于1、2象限，随后可以以微调方式控制自动清洁设备移动至中心线处，从而可以实现与充电桩的对接。可理解，在此过程中，基于LDS感测与充电桩之间的距离，以确保自动清洁设备与充电桩之间的距离大于安全距离。
示例性地，图9所示的从第一辐射区或第二辐射区回桩的过程可以如图10所示，自动清洁设备可以根据接收装置检测的光信号判断所处的象限，LDS可以感测自动清洁设备与充电桩之间的距离。
如果自动清洁设备从F2或P2移动至F3的过程(即微调过程)中，LDS检测到自动清洁设备与充电桩之间的距离小于安全距离，则控制自动清洁设备朝远离充电桩的方向进行适当的回退，然后再重新移动至F3。示例性地，安全距离可以为40cm-50cm。这样，可以防止自动清洁设备在回桩过程中撞歪充电桩。
作为另一种实现方式，响应于第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到第三发射装置的光信号，确定自动清洁设备由第一辐射区进入，在当前位置自转至少一周以基于LDS确定充电桩的方向与距离，进一步确定当前移动的目标位置，并确定上桩路线为以弧线方式从当前位置移动至目标位置。其中，目标位置与所确定的充电桩(不一定是实际充电桩)之间的距离等于预设距离，且当前位置和所确定的充电桩之间的第一连线与目标位置和所确定的充电桩之间的第二连线之间具有预设的第一夹角。如果在该移动过程中，第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到第二发射装置的光信号，则停止移动，即不再移动至目标位置；否则直至目标位置。
参照图11，若第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr能够检测到第三发射装置L1s的光信号，则可以确定自动清洁设备当前处于第一辐射区并且基本处于4象限(如图11(a)-图11(c)中的F0点)，随后自动清洁设备可以自转至少一周来确定充电桩的方向以及与充电桩之间的距离，即自动清洁设备在F0点处原地旋转，通过第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到的光信号结合LDS判断充电桩的大概位置为C点。其后，可以根据预设距离与预设的第一夹角(表示为θ1)确定目标位置Q。具体地，F0与C之间的第一连线、C与Q之间的第二连线两者之间具有第一夹角。作为一个示例，第一夹角可以等于45°，预设距离可以等于80cm，第一夹角、预设距离也可以为其他数值，这里不再一一列举。这样，自动清洁设备可以调整其机头的方向并控制其以弧线方式朝向Q移动。并在该移动过程中，判断第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到的光信号。
如果在该移动过程中，第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，如在图11(a)所示的Q点，即检测到第二发射装置R2s的光信号的位置与目标位置Q基本重合，则可以在到达目标位置Q之后，通过微调使得第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，随后便可以沿着中心线实现与充电桩的对接。
如果在该移动过程中，第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，如在图11(b)所示的Q1点或其附近，则自动清洁设备停止移动，即不再往Q点移动，而在当前所在的位置Q1通过微调使得第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，随后便可以沿着中心线实现与充电桩的对接。然上述情况为充电桩可信状态，在多数情况下，不能确定充电桩为可信状态，即充电桩可能是墙壁或位于充电桩辐射区内的障碍物，则自动清洁设备通过Q1点到达Q点，并在Q点通过第一底部接收装置和第二底部接收装置及LDS进行微调上桩或在以Q点为当前位置重新规划上桩路线。
如果在该移动过程中，第一底部接收装置Lr和第二底部接收装置Rr均未检测到第二发射装置R2s的光信号，则根据弧形方式移动至Q点。如图11(c)所示，到达Q点之后，根据第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到的光信号确定自动清洁设备处于4、1象限之间或者处于1象限。随后自动清洁设备可以旋转(例如半周或一周等)由LDS来确定充电桩的方向以及与充电桩之间的距离，充电桩的大概位置为C点。其后，可以根据预设距离与预设的第二夹角(表示为θ2)确定新的目标位置(表示为QN)。具体地，Q与C之间的第一连线、C与QN之间的第二连线两者之间具有第二夹角。作为一个示例，第二夹角可以等于15°，可理解第二夹角也可以为其他值，这里不再一一列举。这样，自动清洁设备可以调整其机头的方向并控制其以弧线方式朝向QN移动。其中，从Q至QN移动的过程类似于从F0至Q的移动过程，这里不再详细描述。也就是说，在自动清洁设备的第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号后，停止沿弧线移动，并通过微调使得第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，随后便可以沿着中心线实现与充电桩的对接。然上述情况为充电桩可信状态，在多数情况下，不能确定充电桩为可信状态，即充电桩可能是墙壁或位于充电桩辐射区内的障碍物，则自动清洁设备通过Q1点到达QN点，并在QN点通过第一底部接收装置和第二底部接收装置及LDS进行微调上桩或在以QN点为当前位置重新规划上桩路线。
另外，可理解，响应于第一底部接收装置检测到第三发射装置的光信号，且第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号，在当前位置通过自转以基于LDS确定充电桩的方向与距离，进一步确定当前移动的目标位置，并确定上桩路线为以弧线方式从当前位置移动至目标位置。其中，目标位置与充电桩之间的距离等于预设距离，且当前位置和充电桩之间的第一连线与目标位置和充电桩之间的第二连线之间具有第二夹角。
通过上述描述可知，在S103中可以根据第一底部接收装置Lr和第二底部接收装置Rr检测的光信号，结合LDS确定上桩路线。响应于第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第三发射装置L1s的光信号，确定上桩路线包括如图11(a)所示的当前位置F0至Q的弧线路线，或者如图11(b)所示的当前位置F0至Q1的弧线路线，或者如图11(c)所示的当前位置F0至Q再至Q1的弧线路线。可以理解，自动清洁设备确定上桩路线包括如图11(a)所示的当前位置F0至Q的路线还可以为近似直线的路线，或者如图11(b)所示的当前位置F0至Q1的路线还可以为近似直线的路线，或者如图11(c)所示的当前位置F0至Q再至Q1的路线还可以为近似直线路线。
可见，自动清洁设备可以基于LDS确定充电桩的方向与距离，基于预设的第一夹角、第二夹角和预设距离确定目标位置，并以弧线方式朝向目标位置移动，以逐步移动至中心线处，从而可以实现与充电桩的对接。
这样便可以实现自动清洁设备从第一辐射区的回桩过程，可理解，自动清洁设备从第二辐射区回桩的过程也是类似的。
作为另一种实现方式，响应于第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到第四发射装置的光信号，确定自动清洁设备由第二辐射区进入，在当前位置自转至少一周以基于LDS确定充电桩的方向与距离，进一步确定当前移动的目标位置，并确定上桩路线为以弧线方式从当前位置移动至目标位置。其中，目标位置与所确定的充电桩(不一定是实际充电桩)之间的距离等于预设距离，且当前位置和所确定的充电桩之间的第一连线与目标位置和所确定的充电桩之间的第二连线之间具有第一夹角。如果在该移动过程中。第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号，则停止移动，即不再移动至目标位置；否则直至目标位置。
参照图12，若第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr能够检测到第四发射装置L1s的光信号，则可以确定自动清洁设备当前处于第二辐射区并且基本处于8象限(如图12(a)-图12(c)中的P0点)，随后自动清洁设备可以自转至少一周来确定充电桩的方向以及与充电桩之间的距离，即自动清洁设备在P0点处原地旋转，通过第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到的光信号结合LDS判断充电桩的大概位置为C点。其后，可以根据预设距离与预设的第一夹角(表示为θ1)确定目标位置Q。具体地，P0与C之间的第一连线、C与Q之间的第二连线两者之间具有第一夹角。作为一个示例，第一夹角可以等于45°，预设距离可以等于80cm，第一夹角、预设距离也可以为其他值，这里不再一一列举。这样，自动清洁设备可以调整其机头的方向并控制其以弧线方式朝向Q移动。并在该移动过程中，判断第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到的光信号。
如果在该移动过程中，第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号，如在图12(a)所示的Q点，即检测到第一发射装置L2s的光信号的位置与目标位置Q基本重合，则可以在到达目标位置Q之后，通过微调使得第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，随后便可以沿着中心线实现与充电桩的对接。
如果在该移动过程中，第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号，如在图12(b)所示的Q1点或其附近，则自动清洁设备停止移动，即不再往Q点移动，而在当前所在的位置Q1通过微调使得第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，随后便可以沿着中心线实现与充电桩的对接。然上述情况为充电桩可信状态，在多数情况下，不能确定充电桩为可信状态，则自动清洁设备通过Q1点到达Q点，并在Q点通过第一底部接收装置和第二底部接收装置及LDS进行微调上桩或在以Q点为当前位置重新规划上桩路线。
如果在该移动过程中，第一底部接收装置Lr和第二底部接收装置Rr均未检测到第一发射装置L2s的光信号，则根据弧形方式移动至Q点。如图12(c)所示，到达Q点之后，根据第一底部接收装置Lr和/或第二底部接收装置Rr检测到的光信号确定自动清洁设备处于2、8象限之间或者处于2象限。随后自动清洁设备可以旋转(例如半周或一周等)由LDS来确定充电桩的方向以及与充电桩之间的距离，充电桩的大概位置为C点。其后，可以根据预设距离与预设的第二夹角(表示为θ2)确定新的目标位置(表示为QN)。具体地，Q与C之间的第一连线、C与QN之间的第二连线两者之间具有第二夹角。作为一个示例，第二夹角可以等于15°，可理解第二夹角也可以为其他值，这里不再一一列举。这样，自动清洁设备可以调整其机头的方向并控制其以弧线方式朝向QN移动。其中，从Q至QN移动的过程类似于从P0至Q的移动过程，这里不再详细描述。也就是说，在自动清洁设备的第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第一发射装置L2s的光信号后，停止沿弧线移动，并通过微调使得第一底部接收装置Lr检测到第一发射装置L2s的光信号且第二底部接收装置Rr检测到第二发射装置R2s的光信号，随后便可以沿着中心线实现与充电桩的对接。然上述情况为充电桩可信状态，在多数情况下，不能确定充电桩为可信状态，即充电桩可能是墙壁或位于充电桩辐射区内的障碍物，则自动清洁设备通过Q1点到达QN点，并在QN点通过第一底部接收装置和第二底部接收装置及LDS进行微调上桩或在以QN点为当前位置重新规划上桩路线。
另外，可理解，响应于第一底部接收装置检测到第二发射装置的光信号，且第二底部接收装置检测到第四发射装置的光信号，在当前位置通过自转以基于LDS确定充电桩的方向与距离，进一步确定当前移动的目标位置，并确定上桩路线为以弧线方式从当前位置移动至目标位置。其中，目标位置与充电桩之间的距离等于预设距离，且当前位置和充电桩之间的第一连线与目标位置和充电桩之间的第二连线之间具有预设的第二夹角。
通过上述描述可知，在S103中可以根据第一底部接收装置Lr和第二底部接收装置Rr检测的光信号，结合LDS确定上桩路线。响应于第一底部接收装置Lr或第二底部接收装置Rr检测到第四发射装置R1s的光信号，确定上桩路线包括如图12(a)所示的当前位置P0至Q的弧线路线，或者如图12(b)所示的当前位置P0至Q1的弧线路线，或者如图12(c)所示的当前位置P0至Q再至Q1的弧线路线。可以理解，确定上桩路线包括如图12(a)所示的当前位置P0至Q的路线还可以为直线的路线，或者如图12(b)所示的当前位置P0至Q1的路线还可以为直线的路线，或者如图12(c)所示的当前位置P0至Q再至Q1的路线还可以为直线的路线。
可见，自动清洁设备可以基于LDS确定充电桩的方向与距离，基于预设的第一夹角、第二夹角和预设距离确定目标位置，并以弧线方式朝向目标位置移动，以逐步移动至中心线处，从而可以实现与充电桩的对接。
由此可见，本发明实施例中可以根据接收装置检测到的光信号结合LDS，确定弧线方式的上桩路线，相比于其他诸如折线等方式，这种回桩方式更优，所需时间更短，回桩的效率和精确度更高。
图13是本发明实施例的自动清洁设备的一个示意性框图。图13所示的自动清洁设备20包括判断模块201、确定模块202和控制模块203。
判断模块201用于判断所述自动清洁设备是否存在地图信息。确定模块202用于根据所述判断的结果确定所述自动清洁设备的寻桩策略，并根据所述寻桩策略确定所述自动清洁设备至充电桩的上桩路线。控制模块203用于控制所述自动清洁设备基于所述上桩路线进行移动，以使得所述自动清洁设备与所述充电桩对接并充电。
图13所示的自动清洁设备20能够实现前述图7至图12所示的方法，为避免重复，这里不再赘述。
另外，本发明实施例还提供了另一种自动清洁设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上且在所述处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述程序时实现前述图7至图12中由自动清洁设备执行的方法的步骤。
另外，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序。当所述计算机程序由处理器执行时，可以实现前述图7至图12中由自动清洁设备执行的方法的步骤。例如，该计算机存储介质为计算机可读存储介质。
图14是本发明实施例的自动清洁的系统的一个示意性框图。图14所示的系统100包括如前述实施例所描述的充电桩10和自动清洁设备20。
其中，该充电桩10包括多个发射装置，该自动清洁设备20包括第一底部接收装置、第二底部接收装置以及LDS，该自动清洁设备可以根据第一底部接收装置、第二底部接收装置检测到的多个发射装置发射的光信号并与LDS结合，实现与充电桩之间的对接，并对自动清洁设备进行充电。
本发明实施例中，自动清洁设备根据第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的光信号与LDS结合，确定至充电桩的上桩路线进而控制该自动清洁设备基于该上桩路线移动，完成与充电桩的对准以进行充电，能够保证该过程的准确度，且能够实现快速上桩。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (35)

1.一种自动清洁设备，适配于充电桩，其特征在于，所述自动清洁设备包括：
第一底部接收装置和第二底部接收装置，被配置为接收所述充电桩的发射装置所发出的光信号；
激光测距传感器，被配置为检测所述自动清洁设备与周围障碍物的距离；
控制模块，被配置为，通过所述第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的所述充电桩的发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，确定所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制所述自动清洁设备以弧线方式逼近所述充电桩中心。
2.根据权利要求1所述的自动清洁设备，其特征在于，所述第一底部接收装置和所述第二底部接收装置，被配置为接收所述充电桩的至少两个发射装置所发出的光信号。
3.根据权利要求2所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，通过所述第一底部接收装置和/或所述第二底部接收装置检测到的所述发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制所述自动清洁设备以弧线方式逼近所述充电桩中心。
4.根据权利要求3所述的自动清洁设备，其特征在于，所述充电桩包括相对于所述充电桩的中心线对称设置的第一发射装置和第二发射装置以及相对于所述中心线对称设置的第三发射装置和第四发射装置，其中所述第一发射装置、所述第二发射装置、所述第三发射装置和所述第四发射装置发射的光信号形成辐射区域，所述辐射区域以所述中心线划分为第一辐射区和第二辐射区。
5.根据权利要求4所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向以弧线方式靠近所述充电桩直至所述第一底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号。
6.根据权利要求4所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有预设的第一夹角。
7.根据权利要求5或6所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号。
8.根据权利要求4所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向确定以弧线方式靠近所述充电桩的路线直至所述第一底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号。
9.根据权利要求4所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有所述预设的第一夹角。
10.根据权利要求8或9所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号。
11.根据权利要求7所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测到所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离对所述自动清洁设备进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
12.根据权利要求10所述的自动清洁设备，其特征在于，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离对所述自动清洁设备进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
13.一种自动清洁系统，其特征在于，包括：自动清洁设备和充电桩，其中，
所述充电桩包括：
发射装置，被配置为发射光信号；
所述自动清洁设备包括：
第一底部接收装置和第二底部接收装置，被配置为接收所述充电桩的发射装置所发出的光信号；
激光测距传感器，被配置为检测所述自动清洁设备与周围障碍物的距离；
控制模块，被配置为，通过所述第一底部接收装置和/或第二底部接收装置检测到的所述充电桩的发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，确定所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制所述自动清洁设备以弧线方式逼近所述充电桩中心。
14.根据权利要求13所述的自动清洁系统，其特征在于，所述充电桩包括至少两个发射装置。
15.根据权利要求14所述的自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，通过所述第一底部接收装置和/或所述第二底部接收装置检测到的所述发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而控制所述自动清洁设备以弧线方式逼近所述充电桩中心。
16.根据权利要求15所述的自动清洁系统，其特征在于，所述充电桩包括相对于所述充电桩的中心线对称设置的第一发射装置和第二发射装置以及相对于所述中心线对称设置的第三发射装置和第四发射装置，其中所述第一发射装置、所述第二发射装置、所述第三发射装置和所述第四发射装置发射的光信号形成辐射区域，所述辐射区域以所述中心线划分为第一辐射区和第二辐射区。
17.根据权利要求16所述的自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向以弧线方式靠近所述充电桩直至所述第一底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号。
18.根据权利要求16所述的自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有预设的第一夹角。
19.根据权利要求17或18所述的自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号。
20.根据权利要求16所述的自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向确定以弧线方式靠近所述充电桩的路线直至所述第一底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号。
21.根据权利要求16所述的自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定所述自动清洁设备由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有所述预设的第一夹角。
22.根据权利要求20或21所述自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号。
23.根据权利要求19所述的自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测到所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离对所述自动清洁设备进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
24.根据权利要求22所述的自动清洁系统，其特征在于，所述控制模块，被配置为，基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离对所述自动清洁设备进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
25.一种自动清洁设备寻桩方法，其特征在于，包括：
所述自动清洁设备的第一底部接收装置和/或第二底部接收装置接收充电桩的发射装置发出的光信号；
所述自动清洁设备的激光测距传感器检测所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离；
所述自动清洁设备根据所述第一底部接收装置和/或第二底部接收装置接收充电桩的发射装置发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，确定移动方向和角度，从而以弧线方式逼近所述充电桩中心。
26.根据权利要求25所述的寻桩方法，其特征在于，所述充电桩包括至少两个发射装置，
所述自动清洁设备根据所述第一底部接收装置和/或第二底部接收装置接收充电桩的发射装置发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，确定移动方向和角度，从而以弧线方式逼近所述充电桩中心，包括：
自动清洁设备通过所述第一底部接收装置和/或所述第二底部接收装置检测到的所述发射装置所发出的光信号，并基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转调整所述自动清洁设备的移动方向和角度，从而以弧线方式逼近所述充电桩中心。
27.根据权利要求26所述的寻桩方法，其特征在于，所述充电桩包括相对于所述充电桩的中心线对称设置的第一发射装置和第二发射装置以及相对于所述中心线对称设置的第三发射装置和第四发射装置，其中所述第一发射装置、所述第二发射装置、所述第三发射装置和所述第四发射装置发射的光信号形成辐射区域，所述辐射区域以所述中心线划分为第一辐射区和第二辐射区。
28.根据权利要求27所述的寻桩方法，其特征在于，所述自动清洁设备响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向以弧线方式靠近所述充电桩直至所述第一底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到第一发射装置的光信号。
29.根据权利要求27所述的寻桩方法，其特征在于，所述自动清洁设备响应于所述第一底部接收装置或第二底部接收装置检测到所述第三发射装置的光信号，确定由所述第一辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有预设的第一夹角。
30.根据权利要求28或29所述的寻桩方法，其特征在于，所述自动清洁设备基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号。
31.根据权利要求27所述的寻桩方法，其特征在于，所述自动清洁设备响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置自转以确定所述充电桩的方向，根据所述初始位置和所述充电桩的方向确定以弧线方式靠近所述充电桩的路线直至所述第一底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号。
32.根据权利要求27所述的寻桩方法，其特征在于，所述自动清洁设备响应于所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第四发射装置的光信号，确定由所述第二辐射区进入，以当前位置为初始位置进行旋转以基于所述激光测距传感器确定所述充电桩的方向与距离，并根据预设的第一夹角和预设距离确定目标位置，其中，所述初始位置和所述充电桩之间的第一连线与所述目标位置和所述充电桩之间的第二连线之间具有所述预设的第一夹角。
33.根据权利要求31或32所述的寻桩方法，其特征在于，所述自动清洁设备基于所述激光测距传感器检测的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离，通过旋转来调整移动方向和角度，直至所述第一底部接收装置或所述第二底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号。
34.根据权利要求30所述的寻桩方法，其特征在于，所述自动清洁设备基于所述激光测距传感器检测到所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
35.根据权利要求33所述的寻桩方法，其特征在于，所述自动清洁设备基于所述激光测距传感器检测到的所述自动清洁设备与所述充电桩之间的距离进行微调使得所述第一底部接收装置检测到所述第一发射装置的光信号且所述第二底部接收装置检测到所述第二发射装置的光信号，使所述自动清洁设备位于所述中心线且朝向所述充电桩。
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