CN115153343A - 智能桌面机器人的桌面吸尘组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桌面清洁机器人技术领域，具体提供了智能桌面机器人的桌面吸尘组件，包括吸尘箱、真空泵、出风道和吸尘管；所述吸尘箱设置有吸入口和排出口，所述出风道与排出口连接，所述吸尘管与吸入口连接；所述真空泵安装在出风道上，所述真空泵用于将吸尘箱内的空气由出风道排出，使得吸尘箱内形成一定的负压真空，从而对与吸入口连接的吸尘管远端产生吸力将桌面的尘土吸入吸尘箱。本发明实现了自动对桌面异物的清除和清洁；采用桌面吸尘组件可以提高桌面清理效率，避免人为因素影响，实现桌面清理效果的一致性；还可以节省人工成本，还减少人员管理带来的冲突与麻烦。

Description

智能桌面机器人的桌面吸尘组件

技术领域

本发明涉及桌面清洁机器人技术领域，特别涉及一种智能桌面机器人的桌面吸尘组件。

背景技术

球台是桌球和乒乓球等运动的主要设备，这些运动都要求保持所使用球台的桌面清洁干净，在使用时，若桌面存在异物，可能会影响或者干扰球的运动方向或者轨迹，影响运动的公平或者使得运动无法正常进行，还会影响运动参与者的情绪，可能由此引发冲突。

传统球台的桌面清洁去除异物都依靠人工完成，存在人工成本高和清洁效率低的问题，另外，清洁受人为因素影响较大，容易出现清洁不符合要求的情况，使得不同桌面清洁效果不一致。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了智能桌面机器人的桌面吸尘组件，包括吸尘箱、真空泵、出风道和吸尘管；

所述吸尘箱设置有吸入口和排出口，所述出风道与排出口连接，所述吸尘管与吸入口连接；

所述真空泵安装在出风道上，所述真空泵用于将吸尘箱内的空气由出风道排出，使得吸尘箱内形成一定的负压真空，从而对与吸入口连接的吸尘管远端产生吸力将桌面的尘土吸入吸尘箱。

可选的，所述吸尘箱的上端设有箱盖，所述箱盖的周边与吸尘箱开口采用密封条进行密封；

所述吸入口和排出口都设置在箱盖上，所述吸入口的口径不大于排出口的口径。

可选的，所述吸入口安装有三通快速接口，所述吸尘管与三通快速接口连接。

可选的，所述真空泵与吸尘箱之间的出风道上设置有过滤网；所述真空泵与出风道连接处以及所述过滤网与出风道连接处采用橡胶密封圈进行密封。

可选的，所述过滤网可以采用固定板安装在吸尘箱上；或者所述过滤网呈抽屉式插接在吸尘箱排出口处设置的卡槽内。

可选的，所述真空泵配置的电机设有机罩，所述机罩与箱盖连接。

可选的，还包括和调节机构，所述真空泵配置有控制器，所述控制器包括图像识别模块和定位模块；所述图像识别模块连接有数码摄像头；

所述数码摄像头用于拍摄桌面图像；

所述图像识别模块用于对桌面图像进行处理，并采用图像识别技术识别出桌面上的异物；

所述定位模块用于根据异物识别情况对异物进行定位，确定异物在桌面上的位置；

所述调节机构与控制器连接，所述调节机构在控制器的控制下将吸尘管的吸尘口送至桌面上存在异物的位置。

可选的，所述图像识别模块包括预处理子模块、图像比对子模块和区域划分子模块；

所述预处理子模块用于对桌面图像进行预处理，预处理包括高斯滤波处理；

所述图像比对子模块用于将桌面图像和预先存储的清洁桌面图像进行对应像素坐标点比对，根据比对结果确定桌面是否存在的异物，并对存在的异物进行标记；

所述区域划分子模块用于根据设定条件对桌面异物进行分区域划定各异物范围。

可选的，所述区域划分子模块划定异物范围的方式如下：

对各标记的异物进行相互距离计算；

选用设定距离作为设定条件，将相互距离最小值不大于设定距离的异物作为一个分组，同一分组的异物所占区域作为一个异物范围。

可选的，所述控制器还包括吸尘线路模块和路线优化模块，

所述吸尘线路模块用于将距离吸尘组件最近的异物范围为第一个吸尘位置，对桌面的其他异物范围列举不同排序方案，并根据各排序方案中的各异物范围排序顺序进行连线形成不同的吸尘移动线路；

所述路线优化模块用于对各吸尘移动线路计算移动总距离，并选择移动总距离最短的吸尘移动线路作为吸尘管的吸尘口的移动线路。

本发明的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，该桌面吸尘组件通过真空泵对吸尘箱内抽出空气，让空气由出风道排出至吸尘箱外，使得吸尘箱内形成一定的负压真空，从而对与吸入口连接的吸尘管远端产生吸力将桌面的尘土吸入吸尘箱；使用时，将吸尘管的远端(即远离与吸尘箱连接端)对着存在异物的桌面，启动真空泵产生吸力，使得气流带动异物由吸尘管进入吸尘箱内，实现了对桌面异物的清除和清洁；采用桌面吸尘组件可以提高桌面清理效率，避免人为因素影响，实现桌面清理效果的一致性；还可以节省人工成本，还减少人员管理带来的冲突与麻烦。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的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：

图1为本发明实施例中一种智能桌面机器人的桌面吸尘组件的爆炸图；

图2为本发明的智能桌面机器人的桌面吸尘组件实施例中真空泵配置的控制器和调节机构以及数码摄像头示意图；

图3为本发明的智能桌面机器人的桌面吸尘组件实施例中控制器采用的图像识别模块示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种智能桌面机器人的桌面吸尘组件，包括吸尘箱、真空泵、出风道和吸尘管；

所述吸尘箱设置有吸入口和排出口，所述出风道与排出口连接，所述吸尘管与吸入口连接；

所述真空泵安装在出风道上，所述真空泵用于将吸尘箱内的空气由出风道排出，使得吸尘箱内形成一定的负压真空，从而对与吸入口连接的吸尘管远端产生吸力将桌面的尘土吸入吸尘箱。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案的桌面吸尘组件通过真空泵对吸尘箱内抽出空气，让空气由出风道排出至吸尘箱外，使得吸尘箱内形成一定的负压真空，从而对与吸入口连接的吸尘管远端产生吸力将桌面的尘土吸入吸尘箱；使用时，将吸尘管的远端(即远离与吸尘箱连接端)对着存在异物的桌面，启动真空泵产生吸力，使得气流带动异物由吸尘管进入吸尘箱内，实现了对桌面异物的清除和清洁；采用桌面吸尘组件可以提高桌面清理效率，避免人为因素影响，实现桌面清理效果的一致性；还可以节省人工成本，还减少人员管理带来的冲突与麻烦。

在一个实施例中，如图1所示，所述吸尘箱1的上端设有箱盖2，所述箱盖2的周边与吸尘箱1开口采用密封条进行密封；

所述吸入口和排出口都设置在箱盖2上，所述吸入口的口径不大于排出口的口径；

所述吸入口安装有三通快速接口9，所述吸尘管与三通快速接口9连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置箱盖方便对吸尘箱吸入的异物进行清理，也方便出风道和吸尘管的拆装；将风道和吸尘管安装于箱盖可以方便维护与更换；通过设置三通快速接口可以连接多条吸尘管，能够快速连接，方便吸尘管的维护与更换。

在一个实施例中，如图1所示，所述真空泵3与吸尘箱1之间的出风道上设置有过滤网6；所述真空泵3与出风道连接处采用橡胶密封圈4进行密封，所述过滤网6与出风道连接处采用橡胶密封圈7进行密封；

所述过滤网6可以采用固定板8安装在吸尘箱1的箱盖2上；或者所述过滤网3呈抽屉式插接在吸尘箱1排出口处设置的卡槽内；

所述真空泵3配置的电机设有机罩5，所述机罩5与箱盖2连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在真空泵与吸尘箱之间的出风道上设置过滤网，防止异物进入真空泵，避免真空泵受损或者故障，提高吸尘组件使用寿命；采用橡胶密封圈实现风道密封，避免真空泵无效运行，防止吸入的异物飘出扩散污染空气；将过滤网设置为抽屉式，方便过滤网拆装清洁，提高效率；使用机罩对真空泵的电机进行防护，可以提高电机使用寿命。

在一个实施例中，如图2所示，还包括和调节机构，所述真空泵配置有控制器，所述控制器包括图像识别模块和定位模块；所述图像识别模块连接有数码摄像头；

所述数码摄像头用于拍摄桌面图像；

所述图像识别模块用于对桌面图像进行处理，并采用图像识别技术识别出桌面上的异物；

所述定位模块用于根据异物识别情况对异物进行定位，确定异物在桌面上的位置；

所述调节机构与控制器连接，所述调节机构在控制器的控制下将吸尘管的吸尘口送至桌面上存在异物的位置。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过给真空泵配置包括图像识别模块和定位模块的控制器，采用数码摄像头拍摄桌面图像，使用图像识别模块进行桌面图像的处理，识别桌面上存在的异物；使用定位模块对识别出的异物进行定位，可以获取桌面异物的精确数量与位置情况，方便精准地进行吸尘；调节机构可以采用机械臂或者伸缩架，将吸尘管的吸尘口端固定安装在机械臂或者伸缩架上，使得其可以随着机械臂或者伸缩架的运动而移动，当机械臂或者伸缩架将吸尘管的吸尘口移动至异物位置时，控制器才启动真空泵进行吸尘工作，离开异物位置时断开真空泵的电源，通过精准吸尘控制，降低吸尘组件能耗，提高吸尘效率。

在一个实施例中，如图3所示，所述图像识别模块包括预处理子模块、图像比对子模块和区域划分子模块；

所述预处理子模块用于对桌面图像进行预处理，预处理包括高斯滤波处理；

所述图像比对子模块用于将桌面图像和预先存储的清洁桌面图像进行对应像素坐标点比对，根据比对结果确定桌面是否存在的异物，并对存在的异物进行标记；

所述区域划分子模块用于根据设定条件对桌面异物进行分区域划定各异物范围。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案的图像识别模块采用预处理子模块对桌面图像进行预处理，其中包括高斯滤波处理，可以去除图像的噪音干扰，增强图像品质和可识别度；通过预先存储清洁桌面图像，作为拍摄的桌面图像的比对基准，使用图像比对子模块将拍摄的桌面图像与预先存储的清洁桌面图像进行对应像素坐标点的对比，实现异物的识别，提高了异物识别的精确度和可靠性；通过区域划分子模块对存在异物的位置进行区域划分，确定异物范围，结合定位，可以更高效地实现吸尘清洁。

在一个实施例中，所述清洁桌面图像预先存在有多个且各清洁桌面图像角度不同；

所述图像比对子模块根据拍摄的桌面图像选出角度最接近的清洁桌面图像，对桌面图像进行角度转换处理，使得桌面图像与选出的清洁桌面图像角度一致，再根据选出的清洁桌面图像对桌面图像进行光照度调整；

采用以下公式计算拍摄的桌面图像和选出的清洁桌面图像的各对应像素坐标点的对比度：

上式中，D_(x,y)表示桌面图像(x,y)像素坐标点与对应的清洁桌面图像(x‘,y’)像素坐标点的对比度；(x,y)表示桌面图像的像素坐标点；(x‘,y’)表示清洁桌面图像中与(x,y)对应的像素坐标点；μ表示表面图像的亮度值；μ_(x,y)表示表面图像中像素坐标点(x,y)的亮度值；μ_(x‘,y’)表示清洁桌面图像中像素坐标点(x‘,y’)的亮度值；γ表示表面图像的色度值；γ_(x,y)表示表面图像中像素坐标点(x,y)的色度值；γ_(x‘,y’)表示清洁桌面图像中像素坐标点(x‘,y’)的色度值；τ表示表面图像的分光谱值；τ_(x,y)表示表面图像中像素坐标点(x,y)的分光谱值；τ_(x‘,y’)表示清洁桌面图像中像素坐标点(x‘,y’)的分光谱值；

若像素坐标点的对比度大于设定阈值，则表示该像素坐标点存在异物。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过提前存储多个不同角度的清洁桌面图像，在吸尘组件作业前，根据拍摄的桌面图像选出角度最接近的清洁桌面图像作为对比的基准，必要时配合对拍摄的桌面图像进行角度调整让两者角度一致，让两者的像素坐标点对应性更好，可以简化后续的图像对比，提高图像对比效率；通过光照度调整，可以补偿拍摄的桌面图像与作为对比的基准的清洁桌面图像的拍摄时光照差异，提高对比精度；本方案的对比方式采用上述对比度公式，计算拍摄的桌面图像和选出的清洁桌面图像两者相互对应的像素坐标点的对比度，通过对比度是否大于设定阈值来确定该像素坐标点对应的桌面上是否存在异物，该公式实现图像的量化对比，提高了对比的精确性和客观性。

在一个实施例中，所述区域划分子模块划定异物范围的方式如下：

对各标记的异物进行相互距离计算；

选用设定距离作为设定条件，将相互距离最小值不大于设定距离的异物作为一个分组，同一分组的异物所占区域作为一个异物范围。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案采用异物相互距离作为异物分组及异物范围划定的基础，通过计算各标记出的异物的相互距离，若两个异物的相互距离不大于设定距离，则将这两个异物归于同一组，设定距离的长短根据吸尘组件采用吸尘管的吸尘口的吸尘范围大小确定，这样可以使得同一异物范围采用吸尘组件在最短时间内就可以完成异物的吸除，也可以避免同一位置反复进行多次吸尘，提高吸尘效率。

在一个实施例中，所述控制器还包括吸尘线路模块和路线优化模块，

所述吸尘线路模块用于将距离吸尘组件最近的异物范围为第一个吸尘位置，对桌面的其他异物范围列举不同排序方案，并根据各排序方案中的各异物范围排序顺序进行连线形成不同的吸尘移动线路；

所述路线优化模块用于对各吸尘移动线路计算移动总距离，并选择移动总距离最短的吸尘移动线路作为吸尘管的吸尘口的移动线路。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过吸尘线路模块对各个异物范围进行吸尘先后顺序排序方案，形成不同的吸尘移动线路，其中每个吸尘移动线路都以距离吸尘组件最近的异物范围为第一个吸尘位置，一方面减少了排序方案及吸尘移动线路的分析量，另一方面可以让吸尘组件最快到位进行吸尘工作；通过路线优化模块进行路线选择，可以实现对桌面进行吸尘时吸尘管的吸尘口移动距离最短，从而节省工作能耗和吸尘时间，提高工作效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，包括吸尘箱、真空泵、出风道和吸尘管；

所述吸尘箱设置有吸入口和排出口，所述出风道与排出口连接，所述吸尘管与吸入口连接；

所述真空泵安装在出风道上，所述真空泵用于将吸尘箱内的空气由出风道排出，使得吸尘箱内形成一定的负压真空，从而对与吸入口连接的吸尘管远端产生吸力将桌面的尘土吸入吸尘箱。

2.根据权利要求1所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，所述吸尘箱的上端设有箱盖，所述箱盖的周边与吸尘箱开口采用密封条进行密封；

所述吸入口和排出口都设置在箱盖上，所述吸入口的口径不大于排出口的口径。

3.根据权利要求1所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，所述吸入口安装有三通快速接口，所述吸尘管与三通快速接口连接。

4.根据权利要求1所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，所述真空泵与吸尘箱之间的出风道上设置有过滤网；所述真空泵与出风道连接处以及所述过滤网与出风道连接处采用橡胶密封圈进行密封。

5.根据权利要求4所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，所述过滤网可以采用固定板安装在吸尘箱上；或者所述过滤网呈抽屉式插接在吸尘箱排出口处设置的卡槽内。

6.根据权利要求1所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，所述真空泵配置的电机设有机罩，所述机罩与箱盖连接。

7.根据权利要求1所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，还包括和调节机构，所述真空泵配置有控制器，所述控制器包括图像识别模块和定位模块；所述图像识别模块连接有数码摄像头；

所述数码摄像头用于拍摄桌面图像；

所述图像识别模块用于对桌面图像进行处理，并采用图像识别技术识别出桌面上的异物；

所述定位模块用于根据异物识别情况对异物进行定位，确定异物在桌面上的位置；

所述调节机构与控制器连接，所述调节机构在控制器的控制下将吸尘管的吸尘口送至桌面上存在异物的位置。

8.根据权利要求7所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，所述图像识别模块包括预处理子模块、图像比对子模块和区域划分子模块；

所述预处理子模块用于对桌面图像进行预处理，预处理包括高斯滤波处理；

所述图像比对子模块用于将桌面图像和预先存储的清洁桌面图像进行对应像素坐标点比对，根据比对结果确定桌面是否存在的异物，并对存在的异物进行标记；

所述区域划分子模块用于根据设定条件对桌面异物进行分区域划定各异物范围。

9.根据权利要求8所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，所述区域划分子模块划定异物范围的方式如下：

对各标记的异物进行相互距离计算；

选用设定距离作为设定条件，将相互距离最小值不大于设定距离的异物作为一个分组，同一分组的异物所占区域作为一个异物范围。

10.根据权利要求9所述的智能桌面机器人的桌面吸尘组件，其特征在于，所述控制器还包括吸尘线路模块和路线优化模块，

所述吸尘线路模块用于将距离吸尘组件最近的异物范围为第一个吸尘位置，对桌面的其他异物范围列举不同排序方案，并根据各排序方案中的各异物范围排序顺序进行连线形成不同的吸尘移动线路；

所述路线优化模块用于对各吸尘移动线路计算移动总距离，并选择移动总距离最短的吸尘移动线路作为吸尘管的吸尘口的移动线路。

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