CN115234051B - 一种游泳池清洁机器人及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种游泳池清洁机器人及控制方法，该游泳池清洁机器人包括：车身、传感器、第一电机和第二电机，所述车身的底部设置有吸水口，所述车身的尾部沿水平方向向后设置有与所述吸水口相连通的第一排水口，所述车身的顶部竖向向上设置有与所述吸水口相连通的第二排水口，所述传感器设置于所述车身的前端，用于检测所述车身的运动状态；所述第一电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第一运动状态时控制所述第一排水口排水；所述第二电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第二运动状态时控制所述第二排水口排水。相对于现有技术，本发明提升了所述游泳池清洁机器人的运动稳定性，提升了清洁效率和清洁效果。

Description

一种游泳池清洁机器人及控制方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种游泳池清洁机器人及控制方法。

背景技术

目前，游泳池清洁通常分为两类，一种是通过水质过滤机器过滤游泳池的水质，另一种是通过机器人对游泳池的底部和侧壁的污垢进行清洁。

其中，对游泳池的底部和侧壁的污垢进行清洁的机器人目前所采用的技术方案是在机器人的底部设置吸水口，在顶部斜向后上方设置喷水口，通过吸水口吸水，使得机器人吸附在游泳池的底部或侧壁，同时斜向上方设置的喷水口向斜向上方喷水，通过水的反作用力为机器人紧贴游泳池底部或侧壁前进提供辅助动力。

然而，斜向上方设置的喷水口向斜向上方喷水时产生的反作用力可分解为两个方向的力，即游泳池清洁机器人对游泳池底部或侧壁的压力，以及游泳池清洁机器人前进的动力，当游泳池的底部具有障碍物，或者机器人沿着所述游泳池的侧壁爬墙达到一定角度时，由于分力的原因，使得机器人不能紧贴游泳池的底部或侧壁，机器人的车轮发生空转，并且前进的动力不足，不能向前运动。

发明内容

本发明的主要目的解决上述技术问题，提出一种游泳池清洁机器人及控制方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种游泳池清洁机器人，包括：车身、传感器、第一电机和第二电机，所述车身的底部设置有吸水口，所述车身的尾部沿水平方向向后设置有与所述吸水口相连通的第一排水口，所述车身的顶部竖向向上设置有与所述吸水口相连通的第二排水口，所述传感器设置于所述车身的前端，用于检测所述车身的运动状态；

所述第一电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第一运动状态时控制所述第一排水口排水；

所述第二电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第二运动状态时控制所述第二排水口排水。

本发明进一步的技术方案是，所述第一运动状态包括所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离，当所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离时，所述第一电机启动，控制所述第一排水口向后排水。

本发明进一步的技术方案是，还包括设置于所述车身底部的车轮，所述第一运动状态还包括所述车轮处于空转状态，当所述车轮处于空转状态时，所述第一电机启动，控制所述第一排水口向后排水。

本发明进一步的技术方案是，所述第二运动状态包括所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度，当所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度时，所述第二电机开启，控制所述第二排水口向上排水。

本发明进一步的技术方案是，所述第一排水口与所述吸水口之间通过第一导水管相连通，所述第一电机设置于所述第一导水管内，所述游泳池清洁机器人还包括设置于所述第一导水管内，与所述第一电机的输出轴相连接的第一螺旋桨；

所述第二排水口与所述吸水口之间通过第二导水管相连通，所述第二电机设置于所述第二导水管内，所述游泳池清洁机器人还包括设置于所述第二导水管内，与所述第二电机的输出轴相连接的第二螺旋桨；

所述游泳池清洁机器人还包括分别与所述传感器、第一电机、第二电机连接的控制器，所述控制器用于控制所述第一电机和/或第二电机启动，以带动所述第一螺旋桨和/或第二螺旋桨转动，进而控制所述第一排水口和/或第二排水口排水。

本发明进一步的技术方案是，所述第一导水管上于所述第一排水口对应位置设置有单向阀；所述车身的底部于所述吸水口位置设置有过滤网。

为实现上述目的，本发明还提出一种游泳池清洁机器人控制方法，所述方法应用于如上所述的游泳池清洁机器人，所述方法包括以下步骤：

在所述游泳池清洁机器人启动后，所述传感器检测所述车身的运动状态；

当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水，当所述车身的运动状态为第二运动状态时，所述第二电机控制所述第二排水口排水。

本发明进一步的技术方案是，所述第一运动状态包括所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离，所述当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水的步骤包括：

当所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离时，所述第一电机控制所述第一排水口排水。

本发明进一步的技术方案是，所述第一运动状态包括车轮处于空转状态，所述当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水的步骤包括：

当所述车轮处于空转状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水。

本发明进一步的技术方案是，所述第二运动状态包括所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度，所述当所述车身的运动状态为第二运动状态时，所述第二电机控制所述第二排水口排水的步骤包括：

当所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度时，所述第二电机控制所述第二排水口排水。

本发明游泳池清洁机器人及控制方法的有益效果是：本发明通过上述技术方案，包括：车身、传感器、第一电机和第二电机，所述车身的底部设置有吸水口，所述车身的尾部沿水平方向向后设置有与所述吸水口相连通的第一排水口，所述车身的顶部竖向向上设置有与所述吸水口相连通的第二排水口，所述传感器设置于所述车身的前端，用于检测所述车身的运动状态；所述第一电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第一运动状态时控制所述第一排水口排水；所述第二电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第二运动状态时控制所述第二排水口排水，提升了所述游泳池清洁机器人的运动稳定性，提升了清洁效率和清洁效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明游泳池清洁机器人较佳实施例的整体结构示意图；

图2是本发明游泳池清洁机器人较佳实施例的剖视图；

图3是本发明游泳池清洁机器人较佳实施例的俯视图；

图4是本发明游泳池清洁机器人较佳实施例的右视图；

图5是本发明游泳池清洁机器人较佳实施例的仰视图；

图6是本发明游泳池清洁机器人较佳实施例的正视图；

图7是本发明游泳池清洁机器人控制方法较佳实施例的整体流程示意图。

附图标号说明：

车身10；第一电机20；第二电机30；吸水口40；第一排水口50；第二排水口60；车轮70；第一导水管80；第一螺旋桨90；第二导水管100；第二螺旋桨110。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种游泳池清洁机器人，本发明游泳池清洁机器人可用于对游泳池第底部或者侧壁的污垢进行清洁。

请参照图1至图6，本发明游泳池清洁机器人较佳实施例包括车身10、传感器(图中未示出)、第一电机20和第二电机30，所述车身10的底部设置有吸水口40，所述车身10的尾部沿水平方向向后设置有与所述吸水口40相连通的第一排水口50，所述车身10的顶部竖向向上设置有与所述吸水口40相连通的第二排水口60，所述传感器设置于所述车身10的前端，用于检测所述车身10的运动状态。

需要说明的是，本实施例中，通过所述吸水口40吸取游泳池的水时，可以为所述游泳池清洁机器人与游泳池的底部或者侧壁之间提供吸附力，而通过所述第一排水口50排水时产生的反作用力，可以为所述游泳池清洁机器人前进提供动力，通过所述第二排水口60排水时产生的反作用力，可以增加所述车身10与所述游泳池的侧壁或者底部之间的压力，进而防止车轮70空转，保证该游泳池清洁机器人能爬到游泳池侧壁进行清洁。

本实施例中，所述车身10的运动状态包括第一运动状态和第二运动状态，其中，所述第一运动状态包括所述车身10与车身10前方障碍物的距离小于或者等于预设距离、或者所述车身10的车轮70处于空转状态，所述第一电机20用于当所述传感器检测到所述车身10处于第一运动状态时控制所述第一排水口50排水。

所述预设距离可以根据实际需求进行具体设定，例如1m、0.5m等，本实施例对此不做限定。本实施例中，所述障碍物例如可以为游泳池底部的地漏、游泳池侧壁等等。

作为一种实施方案，所述传感器可以采用声呐传感器或者其他距离传感器，用于检测所述车身10与车身10前方障碍物的距离，采用IMU三轴传感器，或者角速度传感器和位移传感器相结合以判断车轮70是否发生空转，例如，当检测到车轮70在转动，而车身10没有向前发生位移即没有向前运动，则判断为车轮70发生空转，处于空转状态，本发明对此均不做限定，凡是能检测所述车身10与车身10前方障碍物的距离，以及判断车轮70是否发生空转的传感器均可以应用于本发明。

当所述车身10与车身10前方障碍物的距离小于或等于预设距离，或者车轮70处于空转状态时，所述第一电机20控制所述第一排水口50排水，为所述游泳池清洁车增加前进动力，当所述游泳池清洁车前端的车轮70与游泳池的侧壁相接触后，沿着游泳池的侧壁往上爬升，对游泳池的侧壁进行清洁。

所述第二运动状态包括所述车身10与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度，所述第二电机30用于当所述传感器检测到所述车身10处于第二运动状态时控制所述第二排水口60排水。

作为一种实施方案，所述传感器可以采用角度传感器检测所述车身10与游泳池的侧壁之间的夹角，所述预设角度可以根据实际经验值预先设定，例如45°，本实施例对此不作限定。

以45°为例，当所述车身10与游泳池的侧壁之间的夹角为45°时，所述车身10对游泳池的侧壁的压力减小，此时，车轮70会发生空转，导致所述游泳池清洁机器人不能继续沿着游泳池的侧壁继续往上爬升，因此，此时所述第二电机30开启，控制所述第二排水口60排水，通过水的反作用力增大所述车身10对游泳池的侧壁的压力，使得所述游泳池清洁机器人能继续爬升，对游泳池的侧壁进行清洁。

进一步地，本实施例中，所述第一排水口50与所述吸水口40之间通过第一导水管80相连通，所述第一电机20设置于所述第一导水管80内，所述游泳池清洁机器人还包括设置于所述第一导水管80内，与所述第一电机20的输出轴相连接的第一螺旋桨90。

所述第二排水口60与所述吸水口40之间通过第二导水管100相连通，所述第二电机30设置于所述第二导水管100内，所述游泳池清洁机器人还包括设置于所述第二导水管100内，与所述第二电机30的输出轴相连接的第二螺旋桨110。

所述游泳池清洁机器人还包括分别与所述传感器、第一电机20、第二电机30连接的控制器(图中未示出)，所述控制器用于控制所述第一电机20和/或第二电机30启动，以带动所述第一螺旋桨90和/或第二螺旋桨110转动，进而控制所述第一排水口50和/或第二排水口60排水。

具体的，当所述传感器检测到所述车身10处于第一运动状态，将所述第一运动状态信息发送至所述控制器时，所述控制器控制所述第一电机20启动，以带动所述第一螺旋桨90转动，进而控制所述第一排水口50排水。

当所述传感器检测到所述车身10处于第二运动状态，将所述第二运动状态信息发送至所述控制器时，所述控制器控制所述第二电机30启动，以带动所述第二螺旋桨110转动，进而控制所述第二排水口60排水。

更进一步地，本实施例中，所述第一导水管80上于所述第一排水口50对应位置设置有单向阀。

值得提出的是，本实施例由于所述第二排水口60竖向向上设置，因此，当所述第二电机30启动，通过所述第二排水口60排水时，可关闭所述单向阀，增加第二电机30带动所述第二螺旋桨110运动时对游泳池的底部或侧壁产生的吸附力，进而更好的防止车轮70空转，进一步提升所述游泳池清洁机器人的运动稳定性。

更进一步地，本实施例中，所述车身10的底部于所述吸水口40位置设置有过滤网。

本实施例通过在所述车身10的底部于所述吸水口40位置设置所述过滤网，可以避免游泳池内的砂石、头发、污垢等进入所述第一导水管80和第二导水管100内损坏所述第一电机20、第二电机30、第一螺旋桨90、第二螺旋桨110等部件，提升所述游泳池清洁机器人的使用寿命。

本发明游泳池清洁机器人的有益效果是：本发明通过上述技术方案，包括：车身、传感器、第一电机和第二电机，所述车身的底部设置有吸水口，所述车身的尾部沿水平方向向后设置有与所述吸水口相连通的第一排水口，所述车身的顶部竖向向上设置有与所述吸水口相连通的第二排水口，所述传感器设置于所述车身的前端，用于检测所述车身的运动状态；所述第一电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第一运动状态时控制所述第一排水口排水；所述第二电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第二运动状态时控制所述第二排水口排水，提升了所述游泳池清洁机器人的运动稳定性，提升了清洁效率和清洁效果。

为实现上述目的，本发明还提出一种游泳池清洁机器人控制方法，所述方法应用于如上实施例所述的游泳池清洁机器人。

如图7所示，本发明游泳池清洁机器人控制方法较佳实施例包括以下步骤：

步骤S10，在所述游泳池清洁机器人启动后，所述传感器检测所述车身的运动状态。

步骤S20，当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水，当所述车身的运动状态为第二运动状态时，所述第二电机控制所述第二排水口排水。

具体地，所述第一运动状态包括所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离，所述当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水的步骤包括：

当所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离时，所述第一电机控制所述第一排水口排水。

所述第一运动状态包括车轮处于空转状态，所述当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水的步骤包括：

当所述车轮处于空转状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水。

本实施例中，所述预设距离可以根据实际需求进行具体设定，例如1m、0.5m等，本实施例对此不做限定。本实施例中，所述障碍物例如可以为游泳池底部的地漏、游泳池侧壁等等。

作为一种实施方案，所述传感器可以采用距离传感器，用于检测所述车身与车身前方障碍物的距离，采用角速度传感器和位移传感器相结合以判断车轮是否发生空转，例如，当检测到车轮在转动，而车身没有向前发生位移即没有向前运动，则判断为车轮发生空转，处于空转状态。

当所述车身与车身前方障碍物的距离小于或等于预设距离，或者车轮处于空转状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水，为所述游泳池清洁车增加前进动力，当所述游泳池清洁车前端的车轮与游泳池的侧壁相接触后，沿着游泳池的侧壁往上爬升，对游泳池的侧壁进行清洁。

所述第二运动状态包括所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度，所述当所述车身的运动状态为第二运动状态时，所述第二电机控制所述第二排水口排水的步骤包括：

当所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度时，所述第二电机控制所述第二排水口排水。

作为一种实施方案，所述传感器可以采用角度传感器检测所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角，所述预设角度可以根据实际经验值预先设定，例如45°，本实施例对此不作限定。

以45°为例，当所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角为45°时，所述车身对游泳池的侧壁的压力减小，此时，车轮会发生空转，导致所述游泳池清洁机器人不能继续沿着游泳池的侧壁继续往上爬升，因此，此时所述第二电机开启，控制所述第二排水口排水，通过水的反作用力增大所述车身对游泳池的侧壁的压力，使得所述游泳池清洁机器人能继续爬升，对游泳池的侧壁进行清洁。

本发明游泳池清洁机器人控制方法的有益效果是：本发明通过上述技术方案，在所述游泳池清洁机器人启动后，所述传感器检测所述车身的运动状态；当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水，当所述车身的运动状态为第二运动状态时，所述第二电机控制所述第二排水口排水，提升了所述游泳池清洁机器人的运动稳定性，提升了清洁效率和清洁效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种游泳池清洁机器人，其特征在于，包括：车身、传感器、第一电机和第二电机，所述车身的底部设置有吸水口，所述车身的尾部沿水平方向向后设置有与所述吸水口相连通的第一排水口，所述车身的顶部竖向向上设置有与所述吸水口相连通的第二排水口，所述第一排水口与所述吸水口之间通过第一导水管相连通，所述第一电机设置于所述第一导水管内，所述第二排水口与所述吸水口之间通过第二导水管相连通，所述第二电机设置于所述第二导水管内，所述传感器设置于所述车身的前端，用于检测所述车身的运动状态；

所述第一电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第一运动状态时控制所述第一排水口排水；

所述第二电机用于当所述传感器检测到所述车身处于第二运动状态时控制所述第二排水口排水；

所述第一运动状态包括所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离，当所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离时，所述第一电机启动，控制所述第一排水口向后排水；

所述游泳池清洁机器人还包括设置于所述车身底部的车轮，所述第一运动状态还包括所述车轮处于空转状态，当所述车轮处于空转状态时，所述第一电机启动，控制所述第一排水口向后排水；

所述第二运动状态包括所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度，当所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度时，所述第二电机开启，控制所述第二排水口向上排水。

2.根据权利要求1所述的游泳池清洁机器人，其特征在于，所述游泳池清洁机器人还包括设置于所述第一导水管内，与所述第一电机的输出轴相连接的第一螺旋桨；

所述游泳池清洁机器人还包括设置于所述第二导水管内，与所述第二电机的输出轴相连接的第二螺旋桨；

所述游泳池清洁机器人还包括分别与所述传感器、第一电机、第二电机连接的控制器，所述控制器用于控制所述第一电机和/或第二电机启动，以带动所述第一螺旋桨和/或第二螺旋桨转动，进而控制所述第一排水口和/或第二排水口排水。

3.根据权利要求2所述的游泳池清洁机器人，其特征在于，所述第一导水管上于所述第一排水口对应位置设置有单向阀；所述车身的底部于所述吸水口位置设置有过滤网。

4.一种游泳池清洁机器人控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至3任意一项所述的游泳池清洁机器人，所述方法包括以下步骤：

在所述游泳池清洁机器人启动后，所述传感器检测所述车身的运动状态；

当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水，当所述车身的运动状态为第二运动状态时，所述第二电机控制所述第二排水口排水；

所述第一运动状态包括所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离，所述当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水的步骤包括：

当所述车身与车身前方障碍物的距离小于或者等于预设距离时，所述第一电机控制所述第一排水口排水；

所述第一运动状态包括车轮处于空转状态，所述当所述车身的运动状态为第一运动状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水的步骤包括：

当所述车轮处于空转状态时，所述第一电机控制所述第一排水口排水；

所述第二运动状态包括所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度，所述当所述车身的运动状态为第二运动状态时，所述第二电机控制所述第二排水口排水的步骤包括：

当所述车身与游泳池的侧壁之间的夹角小于或者等于预设角度时，所述第二电机控制所述第二排水口排水。