CN115768325A - 具有表面类型传感器的机器人清洁器 - Google Patents

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CN115768325A CN202180048115.6A CN202180048115A CN115768325A CN 115768325 A CN115768325 A CN 115768325A CN 202180048115 A CN202180048115 A CN 202180048115A CN 115768325 A CN115768325 A CN 115768325A
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Abstract

一种组合表面类型传感器可包括：外壳，其包括第一接受器、第二接受器、第三接受器和第四接受器；第一表面类型检测器，其安置在所述第一接受器内；第二表面类型检测器，其安置在所述第四接受器内；发射器，其安置在所述第二接受器内；以及急降检测器，其安置在所述第三接受器内。

Description

具有表面类型传感器的机器人清洁器
相关申请交叉引用
本申请要求2020年6月12日提交的标题为“使用传感器融合进行表面类型检测的机器人真空清洁器(Robotic Vacuum Cleaner having Surface Type Detection usingSensor Fusion)”的第63/038,425号美国临时申请和2020年9月3日提交的标题为“具有表面类型传感器的机器人清洁器(Robotic Cleaner having Surface Type Sensor)”的第63/074,260号美国临时申请的权益，所述临时申请均以引用的方式完全并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及表面处理设备，并且更具体地说，涉及一种机器人清洁器。
背景技术
表面处理设备可包括机器人清洁器。机器人清洁器被配置成围绕表面自主行进，同时收集留在表面上的碎屑。机器人清洁器可被配置成根据随机和/或预定路径沿着表面行进。当根据随机路径沿着表面行进时，机器人清洁器可响应于遇到一个或多个障碍物而调整其行进路径。当根据预定路径沿着表面行进时，机器人清洁器可以在先前操作中形成待清洁区域的地图，并且基于所述地图根据预定路径围绕所述区域行进。无论机器人清洁器是否被配置成根据随机或预定路径行进，机器人清洁器都可被配置成以预定模式行进。例如，可使机器人清洁器位于碎屑多的位置并使其进入清洁模式，所述清洁模式使得机器人清洁器在预定时间内保持在碎屑多的位置。
附图说明
这些和其它特征和优点将通过阅读以下结合附图进行的详细描述而得到更好的理解，附图中：
图1是与本公开的实施例一致的机器人清洁器的实例的示意性仰视图。
图2是与本公开的实施例一致的表面类型传感器的实例的示意性框图。
图3是与本公开的实施例一致的组合地面类型传感器的示意性框图。
图4A是与本公开的实施例一致的机器人清洁器的实例的俯视透视图。
图4B是与本公开的实施例一致的图4A的机器人清洁器的透视仰视图。
图5是与本公开的实施例一致的组合表面类型传感器的实例的横截面视图。
图6是与本公开的实施例一致的组合表面类型传感器的实例的横截面视图。
图7是与本公开的实施例一致的检测表面类型的方法的实例的流程图。
图8是与本公开的实施例一致的与图7的检测表面类型的方法的步骤相对应的方法的实例的流程图。
图9是与本公开的实施例一致的与图7的检测表面类型的方法的步骤相对应的方法的实例的流程图。
图10是与本公开的实施例一致的与图7的检测表面类型的方法的步骤相对应的方法的实例的流程图。
图11是与本公开实施例一致的与图7的检测表面类型的方法的步骤相对应的方法的实例的流程图。
具体实施方式
本公开大体上涉及一种机器人清洁器(例如，机器人真空清洁器)。机器人清洁器可包括：抽吸电机，其被配置成在空气入口处产生抽吸；至少一个边刷，其具有边刷电机，所述边刷被配置成将表面上的碎屑推向所述空气入口；集尘杯，其用于收集推入所述空气入口的碎屑；以及表面类型传感器。表面类型传感器被配置成至少部分地基于从待清洁表面反射的光来检测表面类型。
图1示出机器人清洁器100的示意性仰视图。如图所示，机器人清洁器100包括主体102、相对于主体102可旋转的一个或多个边刷104、耦合到主体102并且被配置成在待清洁表面上推动机器人清洁器100的一个或多个驱动轮106、其中安置可旋转搅动器110的空气入口108、集尘杯112、非驱动支撑轮113(例如，脚轮)以及耦合到主体102的一个或多个表面类型传感器114。一个或多个表面类型传感器114可用于使用例如从待清洁表面反射的光(例如，红外光)检测表面类型。
一个或多个边刷104可由安置在主体102内的对应边刷电机116(以隐线示出)驱动。边刷电机116的激活引起相应边刷104围绕横向于(例如，大体上垂直于)主体102的底部表面118延伸的轴线的对应旋转。一个或多个边刷104的旋转将待清洁表面(例如，地面)上的碎屑推向主体102的中心轴线120，其中所述中心轴线120平行于机器人清洁器的前移方向延伸。换句话说，一个或多个边刷104的旋转将待清洁表面(例如，地面)上的碎屑推向空气入口108。
一个或多个驱动轮106可由对应的驱动电机122(以隐线示出)驱动。驱动电机122的激活引起相应驱动轮106的对应旋转。多个驱动轮106的差动旋转可用于在待清洁表面上操纵机器人清洁器100。
空气入口108可流体耦合到抽吸电机124。抽吸电机124被配置成使空气入口108处产生吸力，使得沉积在待清洁表面上的碎屑可被推入空气入口108中。可旋转搅动器110可由对应的搅动器电机126驱动。可旋转搅动器110的旋转可使可旋转搅动器110的至少一部分接合待清洁表面并且逐出上面沉积的至少一部分碎屑。接着，逐出的碎屑可因抽吸电机124产生的抽吸而被抽吸到空气入口108中。
集尘杯112流体耦合空气入口108和抽吸电机124，使得抽吸到空气入口108中的至少一部分碎屑可沉积在集尘杯112内。集尘杯112还可包括与其以可移除方式耦合的垫128。垫128可被配置成接收液体，使得机器人清洁器100可进行湿法清洁。
如图所示，机器人清洁器100可包括前向表面类型传感器114a、左表面类型传感器114b和右表面类型传感器114c。例如，左表面类型传感器114b和右表面类型传感器114c可安置在主体102的中心轴线120的相对侧，而前向表面类型传感器114a可定位成使得中心轴线120延伸穿过前向表面类型传感器114a。然而，其它配置是可能的。例如，机器人清洁器100可仅包括布置在主体102的中心轴线120的相对侧的左表面类型传感器114b和右表面类型传感器114c。作为另外的示例，机器人清洁器100可仅包括布置在中心轴线120上的前向表面类型传感器114a，使得中心轴线120延伸穿过前向表面类型传感器114a。包括左表面类型传感器114b和右表面类型传感器114c允许机器人清洁器100(例如，使用控制器130)确定机器人清洁器100相对于表面类型转变的定向(例如，使得机器人清洁器100可被控制以遵循表面类型的转变)。
表面类型传感器114a、114b和114c可耦合到机器人清洁器100的主体102并且围绕所述主体的外周布置。例如，并且如图所示，表面类型传感器114a、114b和114c可围绕主体102的前向部分132的外周布置。前向部分132与主体102的从一个或多个驱动轮106延伸并在一个或多个边刷104的方向上延伸的部分相对应。
通过沿着主体102的前向部分132的外周布置表面类型传感器114a、114b和114c，机器人清洁器100能够在机器人清洁器100越过表面类型转变(例如，一个或多个驱动轮106越过所述转变)之前检测到表面类型的转变。例如，机器人清洁器100可被配置成避免越过表面类型的转变。由此，可防止清洁工具(例如，可旋转搅动器110和/或垫128)中的一个或多个越过表面类型的转变。这可例如防止湿垫128接触铺地毯的表面(从而可能防止损坏铺地毯的表面)。在一些情况下，表面类型传感器114可仅在机器人清洁器100进行湿法清洁(例如，垫128是湿的)时被激活。这可使控制器130的功耗降低和/或处理负荷减小。在其它情况下，表面类型传感器114可在湿法和干法清洁操作中均处于作用中。
图2示出可以是图1的表面类型传感器114的实例的表面类型传感器200的示意性框图。如图所示，表面类型传感器200包括发射器202、第一检测器204和第二检测器206。发射器202被配置成朝向待清洁表面发射光(例如，红外光)。第一检测器204和第二检测器206被配置成检测从待清洁表面反射的发射光的至少一部分。例如，第一检测器204或第二检测器206中的一个可被配置成检测从待清洁表面反射的漫射光，并且第一检测器204或第二检测器206中的另一个可被配置成检测从待清洁表面反射的镜面反射光。可以至少部分地基于对响应于入射到其上的反射光而从第一检测器204和第二检测器206输出的信号进行的比较来确定待清洁表面的表面类型(例如，地毯、硬地面或任何其它表面类型)。因此，第一检测器204和第二检测器206通常可描述为表面类型检测器。在一些情况下，由第一检测器204和第二检测器206产生的信号可以指示存在急降(drop-off)(例如，楼梯的边缘)，其中机器人清洁器100被配置成至少部分地基于所述信号来确定存在急降。
图3示出可以是图1的表面类型传感器114的实例的组合表面类型传感器300的示意性框图。如图所示，组合表面类型传感器300包括发射器302、第一检测器304、第二检测器306和第三检测器308。发射器302被配置成朝向待清洁表面发射光(例如，红外光)。第一检测器304、第二检测器306和第三检测器308被配置成检测从待清洁表面反射的发射光的至少一部分。例如，第一检测器304或第二检测器306中的一个可被配置成检测从待清洁表面反射的漫射光，并且第一检测器304或第二检测器306中的另一个可被配置成检测从待清洁表面反射的镜面反射光。可以至少部分地基于对响应于入射到其上的反射光而从第一检测器304和第二检测器306输出的信号进行的比较来确定待清洁表面的表面类型(例如，地毯、硬地面或任何其它表面类型)。因此，第一检测器304和第二检测器306通常可描述为表面类型检测器。在此实例中，第三检测器308可被配置成至少部分地基于对从待清洁表面反射的发射光的检测来检测待清洁表面的存在或不存在。因此，第三检测器308可大体上描述为被配置成检测急降(例如，楼梯的边缘)的急降检测器。
同样如图3所示，组合表面类型传感器300可以通信方式耦合到机器人清洁器100的主控制器310和辅助控制器312。主控制器310可被配置成控制机器人清洁器100的较高水平的功能(例如，清洁行为)。例如，第一检测器304和第二检测器306(例如，表面类型检测器)可以通信方式耦合到主控制器310。在此实例中，主控制器310可被配置成评估由第一检测器304和第二检测器306产生的信号，并且至少部分地基于对信号的评估来使机器人清洁器100参与清洁行为(例如，避免表面类型的转变)。辅助控制器312可被配置成控制机器人清洁器100的较低水平的功能(例如，避险行为)。例如，第三检测器308(例如，急降检测器)可以通信方式耦合到辅助控制器312。在此实例中，辅助控制器312可被配置成评估由第三检测器308产生的信号，并且至少部分地基于对信号的评估来使机器人清洁器100参与避险行为(例如，避免急降)。因此，辅助控制器312可被配置成覆盖在主控制器310上执行的行为，使得机器人清洁器100可避免可能对机器人清洁器100造成损害的危险。在一些情况下，辅助控制器312可比主控制器310更响应于接收到的信号，从而允许机器人清洁器100对危险的存在更快地做出反应。发射器302可以通信方式耦合到辅助控制器312。因此，发射器302的照明可由辅助控制器312控制。因此，在一些情况下，主控制器310和辅助控制器312可以通信方式(例如，经由定时电缆)耦合，其中发射器302的状态(例如，接通或断开)在主控制器310与辅助控制器312之间传达。这种配置可以允许主控制器310在发射器302处于接通状态和断开状态时评估和/或区分由第一检测器304和第二检测器306产生的信号。
图4A示出机器人清洁器400的俯视透视图，并且图4B示出可以是图1的机器人清洁器100的实例的机器人清洁器400的透视仰视图。如图所示，机器人清洁器400包括主体402、一个或多个边刷404、一个或多个驱动轮406、其中安置可旋转搅动器410的空气入口408、集尘杯412、非驱动支撑轮414以及一个或多个表面类型传感器416。如图所示，湿法清洁模块418能够可移除地耦合到集尘杯412，其中湿法清洁模块418包括流体储罐420和清洁垫422。
如图所示，机器人清洁器400包括第一(例如，右)表面类型传感器416a和第二(例如，左)表面类型传感器416b。第一表面类型传感器416a和第二表面类型传感器416b安置成接近主体402的外周(例如，以测量小于表面类型传感器416的最大尺寸的距离间隔开)。例如，第一表面类型传感器416a和第二表面类型传感器416b可安置在相应驱动轮406与主体402的外周之间。在一些情况下，表面类型传感器416a和表面类型传感器416b中的每一个的至少一部分可沿着相应驱动轮406的侧表面的至少一部分延伸。例如，表面类型传感器416a和表面类型传感器416b的至少一部分可基本上(例如，在1°、2°、3°、4°或5°内)平行于并且沿着相应驱动轮406的至少一部分延伸。
图5示出可以是图4的表面类型传感器416的实例的组合表面类型传感器500的横截面视图。如图所示，组合表面类型传感器500包括具有(例如，限定)第一接受器504、第二接受器506、第三接受器508和第四接受器510的外壳502、安置在第二接受器506内的发射器512(例如，发光二极管)、安置在第一接受器504内的第一表面类型检测器(例如，漫射光检测器)514、安置在第四接受器510内的第二表面类型检测器(例如，镜面反射光检测器)516以及安置在第三接受器508内的急降检测器518。同样如图所示，发射器512和急降检测器518安置在第一表面类型检测器514与第二表面类型检测器516之间，其中急降检测器518安置在第二表面类型检测器516与发射器512之间。换句话说，第二接受器506和第三接受器508安置在第一接受器504与第四接受器510之间，其中第三接受器508安置在第二接受器506与第四接受器510之间。在一些情况下，发射器512和急降检测器518的中点可与第一表面类型检测器514和第二表面类型检测器516的中点竖直地间隔开。在一些情况下，第一接受器504、第二接受器506、第三接受器508和/或第四接受器510可被配置成对从其发射或接收在其中的光进行成形和/或引导。
使发射器512在第二接受器506内定向成使得发射器512的发射轴线520在待清洁表面521的方向上延伸。因此，从发射器512发射的光沿着发射轴线520的方向行进，并且入射到待清洁表面521上。发射器512可以使用第二接受器伸出部522在第二接受器506内定向。例如，第二接受器伸出部522可被配置成使发射器512居中处于第二接受器506内。在一些情况下，第二接受器伸出部522可与发射器512形成压配合。
入射到待清洁表面521上的光的至少一部分沿着第一反射轴线524和第二反射轴线526反射，并且入射光的至少一部分以漫射方式反射。第一反射轴线524从待清洁表面延伸并且与第二表面类型检测器516相交。第二表面类型检测器516在第四接受器510内定向成使得第一反射轴线524与第二表面类型检测器516相交。第二表面类型检测器516可使用两组第四接受器伸出部528在第四接受器510内定向。例如，第四接受器伸出部528可被配置成使第二表面类型检测器516居中处于第四接受器510内。在一些情况下，一组或多组第四接受器伸出部528可与第二表面类型检测器516形成压配合。
第二反射轴线526从待清洁表面521延伸并且与急降检测器518相交。急降检测器518使用第三接受器伸出部530在第三接受器508内定向。例如，第三接受器伸出部530可被配置成使急降检测器518居中处于第三接受器508内。在一些情况下，第三接受器伸出部530可与急降检测器518形成压配合。
以漫射方式反射的光的至少一部分可入射在第一表面类型检测器514上。第一表面类型检测器514在第一接受器504内定向成使得以漫射方式反射的光的至少一部分入射到所述第一接受器上。第一表面类型检测器514可使用两组第一接受器伸出部532在第一接受器504内定向。例如，第一接受器伸出部532可被配置成使第一表面类型检测器514居中处于第一接受器504内。在一些情况下，一组或多组第一接受器伸出部532可与第一表面类型检测器514形成压配合。
如图所示，分隔件534可从外壳502延伸并且可定位在发射器512与急降检测器518之间。分隔件534可被配置成防止发射器512与急降检测器518之间由发射但尚未反射的光引起的干扰。
盖536可耦合到外壳502并且在接受器504、506、508和/或510中的一个或多个(例如，中的每一个)上延伸(例如，进行包封)。因此，盖536被配置成对光透明(例如，至少对具有与由发射器512发射的光相对应的波长的光透明)。盖536可缓解或防止碎屑进入盖536在其上延伸的接受器504、506、508和/或510。在一些情况下，盖536可包括一个或多个光聚焦元件(例如，如图6中所论述的)以聚焦入射到所述盖上的光。
图6示出可以是图4的表面类型传感器416的实例的组合表面类型传感器600的横截面视图。如图所示，组合表面类型传感器600包括具有(例如，限定)第一接受器604、第二接受器606、第三接受器608和第四接受器610的外壳602、安置在第二接受器606内的发射器612(例如，发光二极管)、安置在第一接受器604内的第一表面类型检测器(例如，漫射光检测器)614、安置在第四接受器610内的第二表面类型检测器(例如，镜面反射光检测器)616以及安置在第三接受器608内的急降检测器618。同样如图所示，发射器612和急降检测器618安置在第一表面类型检测器614与第二表面类型检测器616之间，其中急降检测器618安置在第二表面类型检测器616与发射器612之间。换句话说，第二接受器606和第三接受器608安置在第一接受器604与第四接受器610之间，其中第三接受器608安置在第二接受器606与第四接受器610之间。在一些情况下，发射器612和急降检测器618的中点可与第一表面类型检测器614和第二表面类型检测器616的中点竖直地间隔开。在一些情况下，第一接受器604、第二接受器606、第三接受器608和/或第四接受器610可被配置成对从其发射或接收在其中的光进行成形和/或引导。
发射器612在第二接受器606内定向成使得发射器612的发射轴线620在待清洁表面621的方向上延伸。因此，从发射器612发射的光沿着发射轴线620的方向行进，并且入射到待清洁表面621上。发射器612可以使用第二接受器伸出部622在第二接受器606内定向。例如，第二接受器伸出部622可被配置成使发射器612居中处于第二接受器606内。在一些情况下，第二接受器伸出部622可与发射器612形成压配合。
入射到待清洁表面621上的光的至少一部分沿着第一反射轴线624和第二反射轴线626反射，并且入射光的至少一部分以漫射方式反射。第一反射轴线624从待清洁表面621延伸并且与第二表面类型检测器616相交。第二表面类型检测器616在第四接受器610内定向成使得第一反射轴线624与第二表面类型检测器616相交。第二表面类型检测器616可使用第四接受器伸出部628在第四接受器610内定向。例如，第四接受器伸出部628可被配置成使第二表面类型检测器616居中处于第四接受器610内。在一些情况下，第四接受器伸出部628可与第二表面类型检测器616形成压配合。
第二反射轴线626从待清洁表面621延伸并且与急降检测器618相交。急降检测器618使用第三接受器伸出部630在第三接受器608内定向。例如，第三接受器伸出部630可被配置成使急降检测器618居中处于第三接受器608内。在一些情况下，第三接受器伸出部630可与急降检测器618形成压配合。
以漫射方式反射的光的至少一部分可入射在第一表面类型检测器614上。第一表面类型检测器614在第一接受器604内定向成使得以漫射方式反射的光的至少一部分入射到所述第一接受器上。第一表面类型检测器614可使用第一接受器伸出部632在第一接受器604内定向。例如，第一接受器伸出部632可被配置成使第一表面类型检测器614居中处于第一接受器604内。在一些情况下，第一接受器伸出部632可与第一表面类型检测器614形成压配合。
如图所示，分隔件634可从外壳602延伸并且可定位在发射器612与急降检测器618之间。分隔件634可被配置成防止发射器612与急降检测器618之间由发射但尚未反射的光引起的干扰。
盖636可耦合到外壳602并且在接受器604、606、608和/或610中的一个或多个(例如，中的每一个)上延伸(例如，进行包封)。因此，盖636被配置成对光透明(例如，至少对具有与由发射器612发射的光相对应的波长的光透明)。盖636可缓解或防止碎屑进入盖636在其上延伸的接受器604、606、608和/或610。在一些情况下，盖636可包括一个或多个光聚焦元件638以聚焦入射到所述盖上的光。例如，并且如图所示，至少一个光聚焦元件638可被配置成将入射到盖636上的光聚焦在第二表面类型检测器616上。换句话说，光聚焦元件638与第四接受器610相对应。在此实例中，至少一个光聚焦元件638可以是平凸透镜，其中透镜的凸形部分朝向第二表面类型检测器616延伸(这种配置防止透镜的凸形部分与待清洁表面621和/或待清洁表面621上的物体接触)。光聚焦在第二表面类型检测器616上可增加由第二表面类型检测器616产生的信号的强度，从而允许更容易地检测表面类型的变化。虽然盖636示出为仅包括与第二表面类型检测器616相对应的光聚焦元件638。其它配置是可能的。例如，第一表面类型检测器614、第二表面类型检测器616、发射器612和/或急降检测器618中的一个或多个可具有与其相对应的相应聚焦元件638。
当光聚焦元件638是与第二表面类型检测器616相对应的平凸透镜时，与平凸透镜相对应的曲率半径的原点640可与分隔件634水平间隔开水平分隔距离642，并且可与外壳602竖直间隔开竖直分隔距离644。例如，水平分隔距离642可测量为13.45毫米(mm)，并且竖直分隔距离644可测量为2.3mm。
图7示出用于检测表面类型的示例方法700的流程图。方法可通过软件、固件和/或硬件的任何组合来执行。例如，控制器(例如，图1的控制器130)可包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成执行存储在一个或多个存储器(例如，一个或多个非瞬态存储器)上的一个或多个指令，其中所述一个或多个指令与方法700相对应。
如图所示，方法700可包括步骤(或操作)702。步骤702包括(例如，通过例如图1的控制器130之类的控制器)从表面类型传感器(例如，图1的表面类型传感器114)的第一表面类型检测器和第二表面类型检测器(例如，图2和3的表面类型检测器204、206、304或306)中的每一个接收第一信号。当发射器(例如，图2和3的发射器202或302)处于接通状态时，产生第一表面类型检测器和第二表面类型检测器中的每一个的第一信号。因此，步骤702可包括将发射器转变到接通状态。
方法700还可包括步骤704。步骤704包括从第一表面类型检测器和第二表面类型检测器中的每一个接收第二信号。当发射器处于断开状态时，产生第一表面类型检测器和第二表面类型检测器中的每一个的第二信号。因此，步骤704可包括将发射器转变到断开状态。
方法700还可包括步骤706。步骤706包括将第一信号与第二信号进行比较以获得比较结果。例如，步骤706可包括将来自第一表面类型检测器的第一信号与来自第一表面类型检测器的第二信号进行比较以产生第一比较结果，并且将来自第二表面类型检测器的第一信号与来自第二表面类型检测器的第二信号进行比较以产生第二比较结果。方法700还可包括步骤708。步骤708包括至少部分地基于比较结果来确定表面类型。
图8示出与图7的步骤706相对应的示例方法800。如图所示，方法800可包括步骤802。步骤802包括确定第一比较结果。确定第一比较结果可包括确定从第一表面类型检测器接收的第一信号与从第一表面类型检测器接收的第二信号之间的差。例如，可从第一信号的量值中减去第二信号的量值。换句话说，在一些情况下，步骤802通常可描述为从在发射器的接通状态期间产生的信号减去在发射器的断开状态期间产生的信号。因而，所得差通常可被称作第一检测器差。
方法800还可包括步骤804。步骤804包括确定第二比较结果。确定第二比较结果可包括确定从第二表面类型检测器接收的第一信号与从第二表面类型检测器接收的第二信号之间的差。例如，可从第一信号的量值中减去第二信号的量值。换句话说，在一些情况下，步骤804通常可描述为从在发射器的接通状态期间产生的信号减去在发射器的断开状态期间产生的信号。因此，所得差通常可被称作第二检测器差。
图9示出与图7的步骤708相对应的示例方法900。如图所示，方法900可包括步骤902。步骤902包括确定第一比较结果与第二比较结果之间的差。例如，可确定第一检测器差与第二检测器差之间的差(可使用例如图8的方法800确定第一检测器差和第二检测器差)。在此实例中，当第一表面类型检测器被配置成检测漫射光并且第二表面类型检测器被配置成检测镜面反射光时，可从第二检测器差减去第一检测器差，且所确定的差通常可被称为镜面反射-漫射差。
方法900还可包括步骤904。步骤904包括将所确定的差与阈值进行比较以确定表面类型。例如，当确定镜面反射-漫射差时，可将镜面反射-漫射差与阈值进行比较，其中如果镜面反射-漫射差大于阈值，则表面类型可确定为软表面(例如，地毯)，并且如果所述差小于阈值，则表面类型可确定为硬表面(例如，瓷砖)。
在一些情况下，阈值可以是可变阈值，其中阈值至少部分地基于由第一检测器和第二检测器中的一个或多个产生的信号而改变。例如，阈值可至少部分地基于由被配置成检测镜面反射光的检测器产生的信号而变化。在此实例中，阈值可响应于信号的量值超过和/或低于预定值而变化。
图10示出与图7的步骤708相对应的示例方法1000。如图所示，方法1000可包括步骤1002。步骤1002包括确定第一比较结果与第二比较结果的比率。例如，可确定第一检测器差与第二检测器差的比率(可使用例如图8的方法800确定第一检测器差和第二检测器差)。在此实例中，当第一表面类型检测器被配置成检测漫射光并且第二表面类型检测器被配置成检测镜面反射光时，可通过将第二检测器差除以第一检测器差来计算所述比率，且所述比率通常可被称为镜面反射-漫射比率。
方法1000还可包括步骤1004。步骤1004包括将所确定的比率与阈值进行比较。例如，当确定镜面反射-漫射比率时，可将镜面反射-漫射比率与阈值进行比较，其中如果镜面反射-漫射比率大于阈值，则表面类型可确定为软表面(例如，地毯)，并且如果镜面反射-漫射比率小于阈值，则表面类型可确定为硬表面(例如，瓷砖)。阈值可在例如0.5至3.5的范围内测量。作为进一步的实例，阈值可在2.0和3.0的范围内测量。作为又一实例，阈值可在0.75和1.25的范围内测量。当聚焦元件用于将光聚焦在镜面反射表面类型检测器上时，阈值可能更大。
图11示出与图7的步骤708相对应的示例方法1100。如图所示，方法1100可包括步骤1102。步骤1102包括确定第一比较结果与第二比较结果的比率，从值1减去比率以获得修正比率，以及将修正比率乘以权重因子(例如，权重因子可等于10、100、1,000、10,000或任何其它权重因子)以获得所调整的比率。例如，比率可以是第一检测器差与第二检测器差的比率(可使用例如图8的方法800确定第一检测器差和第二检测器差)。在此实例中，当第一表面类型检测器被配置成检测漫射光并且第二表面类型检测器被配置成检测镜面反射光时，可通过将第二检测器差除以第一检测器差来计算所述比率，且所述比率通常可被称为镜面反射-漫射比率。可从值1减去镜面反射-漫射比率以获得镜面反射-漫射修正比率，并且可将镜面反射-漫射修正比率乘以1,000以获得镜面反射-漫射所调整的比率。
方法1100还可包括步骤1104。步骤1104包括将所调整的比率与阈值进行比较。例如，当确定镜面反射-漫射所调整的比率时，可将镜面反射-漫射所调整的比率与阈值进行比较，其中如果镜面反射-漫射所调整的比率大于阈值，则表面类型可确定为软表面(例如，地毯)，并且如果所调整的比率小于阈值，则表面类型可确定为硬表面(例如，瓷砖)。
符合本公开的组合表面类型传感器的实例可包括：外壳，其包括第一接受器、第二接受器、第三接受器和第四接受器；第一表面类型检测器，其安置在所述第一接受器内；第二表面类型检测器，其安置在所述第四接受器内；发射器，其安置在所述第二接受器内；以及急降检测器，其安置在所述第三接受器内。
在一些情况下，第二接受器和第三接受器可安置在第一接受器与第四接受器之间，并且第三接受器可安置在第二接受器与第四接受器之间。在一些情况下，组合表面类型传感器还可包括在第一接受器、第二接受器、第三接受器和第四接受器中的每一个上方延伸的盖。在一些情况下，盖可包括光聚焦元件。在一些情况下，光聚焦元件可与第四接受器相对应。在一些情况下，光聚焦元件可以是平凸透镜。在一些情况下，第一表面类型检测器可被配置成检测漫射光，并且第二表面类型检测器可被配置成检测镜面反射光。
符合本公开的机器人清洁器的实例可包括主体、主控制器、以通信方式耦合到主控制器的辅助控制器，以及耦合到主体的组合表面类型传感器。组合表面类型传感器可包括：外壳，其包括第一接受器、第二接受器、第三接受器和第四接受器；第一表面类型检测器，其安置在第一接受器内且以通信方式耦合到主控制器；第二表面类型检测器，其安置在第四接受器内且以通信方式耦合到主控制器；发射器，其安置在第二接受器内且以通信方式耦合到辅助控制器；以及急降检测器，其安置在第三接受器内且以通信方式耦合到辅助控制器。
在一些情况下，第二接受器和第三接受器可安置在第一接受器与第四接受器之间，并且第三接受器可安置在第二接受器与第四接受器之间。在一些情况下，组合表面类型传感器还可包括在第一接受器、第二接受器、第三接受器和第四接受器中的每一个上方延伸的盖。在一些情况下，盖可包括光聚焦元件。在一些情况下，光聚焦元件可与第四接受器相对应。在一些情况下，光聚焦元件可以是平凸透镜。在一些情况下，第一表面类型检测器可被配置成检测漫射光，并且第二表面类型检测器可被配置成检测镜面反射光。
符合本公开的机器人清洁器的另一实例可包括组合表面类型传感器和被配置成执行一个或多个操作的控制器。组合表面类型传感器可包括第一表面类型检测器、第二表面类型检测器、急降检测器和发射器。一个或多个操作可包括从第一表面类型检测器接收第一信号，从第二表面类型检测器接收第一信号，从第一表面类型检测器接收第二信号，从第二表面类型检测器接收第二信号，比较来自第一表面类型检测器和第二表面类型检测器中的每一个的第一信号和第二信号，以及至少部分地基于所述比较而确定表面类型。
在一些情况下，比较来自第一表面类型检测器和第二表面类型检测器中的每一个的第一信号和第二信号可包括将来自第一表面类型检测器的第一信号与来自第一表面类型检测器的第二信号进行比较以产生第一比较结果，并且将来自第二表面类型检测器的第一信号与来自第二表面类型检测器的第二信号进行比较以产生第二比较结果。在一些情况下，确定表面类型可包括将所述第一比较结果与所述第二比较结果之间的差与阈值进行比较。在一些情况下，阈值可以是可变的。在一些情况下，确定表面类型可包括将第一比较结果与第二比较结果的比率与阈值进行比较。在一些情况下，可从值一减去所述比率以获得修正比率并且将修正比率乘以权重因子。
虽然本文中已经描述了本发明的原理，但是本领域的技术人员应理解，此描述仅作为示例，而不是作为对本发明的范围的限制。除本文中示出且描述的示例性实施例之外，其它实施例也涵盖在本发明的范围内。由所属领域的技术人员进行的修改和替代被认为在本发明的范围内，本发明的范围不受以下权利要求书以外的其它限制。

Claims (20)

1.一种组合表面类型传感器，包括：
外壳，其包括第一接受器、第二接受器、第三接受器和第四接受器；
第一表面类型检测器，其安置在所述第一接受器内；
第二表面类型检测器，其安置在所述第四接受器内；
发射器，其安置在所述第二接受器内；以及
急降检测器，其安置在所述第三接受器内。
2.根据权利要求1所述的组合表面类型传感器，其中所述第二接受器和第三接受器安置在所述第一接受器与第四接受器之间，并且所述第三接受器安置在所述第二接受器与第四接受器之间。
3.根据权利要求1所述的组合表面类型传感器，还包括在所述第一接受器、所述第二接受器、所述第三接受器和所述第四接受器中的每一个上方延伸的盖。
4.根据权利要求3所述的组合表面类型传感器，其中所述盖包括光聚焦元件。
5.根据权利要求4所述的组合表面类型传感器，其中所述光聚焦元件与所述第四接受器相对应。
6.根据权利要求5所述的组合表面类型传感器，其中所述光聚焦元件是平凸透镜。
7.根据权利要求1所述的组合表面类型传感器，其中所述第一表面类型检测器被配置成检测漫射光，并且所述第二表面类型检测器被配置成检测镜面反射光。
8.一种机器人清洁器，包括：
主体；
主控制器；
辅助控制器，其以通信方式耦合到所述主控制器；以及
组合表面类型传感器，其耦合到所述主体，所述组合表面类型传感器包括：
外壳，其包括第一接受器、第二接受器、第三接受器和第四接受器；
第一表面类型检测器，其安置在所述第一接受器内并且以通信方式耦合到所述主控制器；
第二表面类型检测器，其安置在所述第四接受器内并且以通信方式耦合到所述主控制器；
发射器，其安置在所述第二接受器内并且以通信方式耦合到所述辅助控制器；以及
急降检测器，其安置在所述第三接受器内并且以通信方式耦合到所述辅助控制器。
9.根据权利要求8所述的机器人清洁器，其中所述第二接受器和第三接受器安置在所述第一接受器与第四接受器之间，并且所述第三接受器安置在所述第二接受器与第四接受器之间。
10.根据权利要求8所述的机器人清洁器，其中所述组合表面类型传感器还包括在所述第一接受器、所述第二接受器、所述第三接受器和所述第四接受器中的每一个上方延伸的盖。
11.根据权利要求10所述的机器人清洁器，其中所述盖包括光聚焦元件。
12.根据权利要求11所述的机器人清洁器，其中所述光聚焦元件与所述第四接受器相对应。
13.根据权利要求12所述的机器人清洁器，其中所述光聚焦元件是平凸透镜。
14.根据权利要求8所述的机器人清洁器，其中所述第一表面类型检测器被配置成检测漫射光，并且所述第二表面类型检测器被配置成检测镜面反射光。
15.一种机器人清洁器，包括：
组合表面类型传感器，其包括：
第一表面类型检测器；
第二表面类型检测器；
急降检测器；以及
发射器；以及
控制器，其被配置成执行包括以下各项的一个或多个操作：
从所述第一表面类型检测器接收第一信号；
从所述第二表面类型检测器接收第一信号；
从所述第一表面类型检测器接收第二信号；
从所述第二表面类型检测器接收第二信号；
将来自所述第一表面类型检测器和所述第二表面类型检测器中的每一个的所述第一信号与所述第二信号进行比较；以及
至少部分地基于所述比较来确定表面类型。
16.根据权利要求15所述的机器人清洁器，其中来自所述第一表面类型检测器和所述第二表面类型检测器中的每一个的所述第一信号与所述第二信号的所述比较包括：
将来自所述第一表面类型检测器的所述第一信号与来自所述第一表面类型检测器的所述第二信号进行比较以产生第一比较结果；以及
将来自所述第二表面类型检测器的所述第一信号与来自所述第二表面类型检测器的所述第二信号进行比较以产生第二比较结果。
17.根据权利要求16所述的机器人清洁器，其中确定表面类型包括将所述第一比较结果与所述第二比较结果之间的差与阈值进行比较。
18.根据权利要求17所述的机器人清洁器，其中所述阈值是可变的。
19.根据权利要求16所述的机器人清洁器，其中确定表面类型包括将所述第一比较结果与所述第二比较结果的比率与阈值进行比较。
20.根据权利要求19所述的机器人清洁器，其中从值一减去所述比率以获得修正比率并且将所述修正比率乘以权重因子。
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