CN116290950A - 一种喷水推进式泳池机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泳池清洁设备技术领域，具体涉及一种喷水推进式泳池机器人及其控制方法，泳池机器人包括本体，还包括设置于本体的驱动部件以及检测部件；驱动部件包括用于驱动本体移动的第一组件以及第二组件；检测部件包括设置于本体的陀螺仪，陀螺仪位于第一组件以及第二组件之间；移动组件包括与底座转动连接的前轮组以及后轮组，前轮组包括两个转动连接于底座的前轮件，后轮组包括两个转动连接于底座的后轮件，前轮件大体上呈齿轮状。通过利用陀螺仪代替外接的检测装置，从而保证泳池机器人的防水密闭性。同时还能通过陀螺仪对前轮组以及后轮组形成的角度差进行检测从而判断泳池机器人是否触壁，在保证泳池机器人密闭性的同时兼顾检测精度。

Description

一种喷水推进式泳池机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及泳池清洁设备技术领域，具体涉及一种喷水推进式泳池机器人及其控制方法。

背景技术

游泳池是人们进行游泳运动的场所，泳池在使用一端时间后，会出现垃圾杂物，若不对这些垃圾杂物进行清理，会导致细菌大量滋生污染水质，因此需要对泳池定期进行清洁处理。

泳池清洁机器人可以进行泳池清洁工作，泳池机器人一般分为水上以及水下机器人，其主要工作原理为搭载清洁机构在泳池中运动，从而对垃圾杂物进行清理。

在泳池机器人移动的过程中，需要对泳池机器人的移动过程进行检测，此时需要在泳池机器人内外接传感器或机械检测组件等装置来感知机器人在运动时是否碰到障碍物从而对机器人的运动进行调整，而外接这些装置需要同时配备大量的外接线束，不利于泳池机器人的密封防水。

发明内容

因此，本发明为了改善相关技术中泳池清洁机器人在检测运动情况时需要外接线束导致防水性不足的问题，从而提供一种喷水推进式泳池机器人及其控制方法。

第一方面，本发明提供一种喷水推进式泳池机器人，其包括本体，所述本体包括具有空腔的底座、设置于所述底座空腔中的过滤组件以及设置于底座的移动组件，所述底座的下方设置有吸污口，还包括设置于所述本体的驱动部件以及检测部件；

所述驱动部件包括用于驱动所述本体移动的第一组件以及第二组件，所述本体在所述第一组件或第二组件的驱动下进行移动；

所述检测部件包括设置于所述本体的陀螺仪，所述陀螺仪位于所述第一组件以及所述第二组件之间；

所述移动组件包括与所述底座转动连接的前轮组以及后轮组，所述前轮组包括两个转动连接于所述底座的前轮件，所述后轮组包括两个转动连接于所述底座的后轮件，所述前轮件大体上呈齿轮状。

进一步的，所述前轮件的外径与所述后轮件的外径不相等，所述前轮件将所述底座顶起，所述底座的上平面与水平平面形成起伏角度α，所述起伏角度α为1°～10°。

进一步的，所述起伏角度α为2°。

进一步的，还包括设置于所述本体的外壳部件，所述外壳部件包括设置于所述本体的外壳件，所述外壳件包覆设置于所述驱动部件以及所述检测部件的外侧，所述外壳件长度方向的两侧具有第一喷口以及第二喷口。

进一步的，所述外壳件长度方向的两侧分别设置有用于封闭所述第一喷口的第一盖板以及用于封闭所述第二喷口的第二盖板，所述第一盖板与所述外壳件转动连接，所述第二盖板与所述外壳件转动连接。

进一步的，所述第一组件包括设置于所述本体的第一轴流泵，所述第一轴流泵具有入水口以及出水口，所述第一轴流泵的入水口连通所述底座的空腔，所述第一轴流泵的出水口朝向所述外壳件的第一喷口。

进一步的，所述第一组件还包括第一导流拨片，所述第一导流拨片转动连接于所述第一喷口，所述第二组件还包括第二导流拨片，所述第二导流拨片转动连接于所述第二喷口。

进一步的，所述第二组件位于所述外壳件内远离所述第一组件的一侧，所述第二组件包括设置于所述舱体中的第二轴流泵，所述第二轴流泵具有入水口以及出水口，所述第二轴流泵的入水口连通所述底座的空腔，所述第二轴流泵的出水口朝向所述外壳件的第二喷口。

进一步的，所述过滤组件包括滤网，所述滤网水平设置于所述底座空腔的中部，所述滤网与所述底座的内壁固定连接，所述滤网将所述底座空腔分为上舱室以及下舱室。

第二方面，本发明提供一种喷水推进式泳池机器人的控制方法，包括如下步骤：

S1：在泳池机器人行进的时候，使用陀螺仪持续检测泳池机器人的起伏角速度a；

S2：将起伏角速度a的绝对值与预设值进行实时比对；

S3：若起伏角速度a的绝对值大于预设值，则判定泳池机器人正在行进，不进行任何动作，泳池机器人继续前进；若a的绝对值小于或等于预设值，且持续超过预定时间，则判定泳池机器人已经触壁，停止泳池机器人继续前进。

与现有技术相比，本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明的一种喷水推进式泳池机器人，通过设置外径不一的前轮组以及后轮组，从而增强泳池机器人的障碍物跨越能力，同时，在第一组件以及第二组件之间还设置有陀螺仪，通过利用陀螺仪代替外接的检测装置，从而保证泳池机器人的防水密闭性，改善相关技术中泳池清洁机器人在检测运动情况时需要外接线束导致防水性不足的问题。

2.本发明的泳池机器人通过在顶部机构的外壳件处设置第一喷口以及第二喷口、在底座的下方设置吸污口，利用第一轴流泵以及第二轴流泵与喷口、吸污口配合形成水流通道作为泳池机器人的推进驱动部件，第一轴流泵以及第二轴流泵不但能对泳池中的垃圾和杂物进行吸附清扫，还能对泳池机器人进行推进，泳池机器人的结构紧凑，便于制作和降低生产成本；

3.本发明的泳池机器人通过在第一喷口以及第二喷口处设置第一导流拨片以及第二导流拨片，当泳池机器人在移动时，可通过控制第一导流拨片或第二导流拨片转动继而控制泳池机器人进行换向，换向操作简单，增加泳池机器人的操控性。

4.本发明还能通过陀螺仪对前轮组以及后轮组形成的角度差进行检测从而判断泳池机器人是否触壁，利用陀螺仪代替外接的检测装置对前轮组以及后轮组形成的角度差进行检测从而判断泳池机器人是否触壁，进而便于对泳池机器人进行下一步的控制，从而在保证泳池机器人密闭性的同时兼顾检测的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本申请一种喷水推进式泳池机器人的结构示意图；

图2为本申请喷水推进式泳池机器人的后视图；

图3为本申请喷水推进式泳池机器人中检测部件的工作示意图。

附图标记说明：

1、本体；11、底座；111、吸污口；112、底盖板；12、过滤组件；121、滤网；13、移动组件；131、前轮组；132、后轮组；2、驱动部件；21、第一组件；211、第一轴流泵；212、第一导流拨片；22、第二组件；221、第二轴流泵；23、密封舱体；3、检测部件；31、陀螺仪；4、外壳部件；41、外壳件；411、第一喷口；412、第二喷口；42、第一盖板；43、第二盖板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一：

参照图1和图2，第一方面，本发明提供一种喷水推进式泳池机器人，包括本体1、设置在本体1的驱动部件2、检测部件3以及外壳部件4，驱动部件2位于本体1的上方，驱动部件2一方面用于推进移动泳池机器人，另一方面用于产生吸附力将垃圾杂物吸附入本体1中。

具体地，本体1用于对驱动部件2进行支撑，本体1包括具有空腔的底座11、设置于底座11空腔中的过滤组件12以及设置于底座11的移动组件13。底座11为一壳体，底座11内的空腔用于配合驱动部件2，底座11的下方设置有吸污口111，吸污口111连通泳池以及底座11空腔，驱动部件2吸附的垃圾杂物会被过滤组件12阻拦从而被收集在底座11的空腔中。

为了对垃圾杂物进行阻拦，本实施例中的过滤组件12包括滤网121，滤网121上具有若干网眼，滤网121水平设置于底座11空腔的中部，滤网121与底座11的内壁固定连接从而将底座11空腔分为上舱室以及下舱室，吸污口111位于下腔室。当驱动部件2吸附时，垃圾杂物以及水流会从吸污口111被吸入至下腔室以及向上舱室移动，由于滤网121会对垃圾杂物进行阻挡，垃圾杂物会被阻挡从而被收集于下舱室中便于后续处理。同时，吸污口111处转动连接有底盖板112，底盖板112用于控制吸污口111的闭合。

移动组件13用于配合驱动部件2进行移动，具体地，移动组件13包括与底座11转动连接的前轮组131以及后轮组132，前轮组131以及后轮组132分别位于底座11长度方向的两侧，前轮组131包括两个转动连接于底座11的前轮件，后轮组132包括两个转动连接于底座11的后轮件。此外，为了增加泳池机器人跨越障碍物的能力，移动组件13前轮件的外径与后轮件的外径不相等，在本实施例中，前轮件的外径比后轮件的外径要大，在实际应用中，前轮件的外径也可以比后轮件要小。

设置外壳部件4的目的是为了对驱动部件2以及检测部件3进行防护。具体地，外壳部件4位于驱动部件2以及检测部件3的外侧，外壳部件4包括扣合设置于底座11的外壳件41，外壳件41具体可以通过螺纹连接的方式安装底座11上，外壳件41长度方向的两侧分别开设有用于配合驱动部件2的第一喷口411以及第二喷口412，同时外壳件41长度方向的两侧分别设置有用于封闭第一喷口411的第一盖板42以及用于封闭第二喷口412的第二盖板43，第一盖板42与外壳件41转动连接，第一盖板42的转动轴水平设置，第二盖板43与外壳件41转动连接，第二盖板43的转动轴水平设置。

驱动部件2包括设置于外壳件41内的第一组件21、第二组件22以及密封舱体23。具体地，密封舱体23安装在外壳件41的内侧，设置密封舱体23的目的是增加第一组件21以及第二组件22的防水密封性。第一组件21包括设置于密封舱体23中的第一轴流泵211，第一轴流泵211具有入水口以及出水口，第一轴流泵211的入水口连通底座11的空腔，第一轴流泵211的出水口朝向外壳件41的第一喷口411。当第一轴流泵211工作时，第一轴流泵211将泳池中的水以及垃圾杂物从吸污口111吸附入底座11的空腔中，由于垃圾杂物被滤网121阻挡，因此只有水流被第一轴流泵211吸入继而从出水口排出。在此过程中，第一轴流泵211所排出的水流会形成推力，从而推动泳池机器人移动，即利用第一轴流泵211流量大的优点，使得第一轴流泵211既能够起吸附垃圾杂物的作用，也能起推进的作用。

泳池机器人在移动过程中需要进行转向，为此，第一组件21还包括第一导流拨片212，第一导流拨片212转动连接于第一喷口411处，第一导流拨片212的转动轴竖直设置。第一轴流泵211在推进过程中，只需驱动第一导流拨片212进行摆动，便能够控制泳池机器人的转向。

设置第二组件22的目的是让泳池机器人能够进行另一方向的移动。第二组件22的结构与工作原理与第一组件21相似，具体地，第二组件22位于密封舱体23远离第一组件21的一侧，第二组件22包括设置于密封舱体23中的第二轴流泵221以及第二导流拨片，第二轴流泵221具有入水口以及出水口，第二轴流泵221的入水口连通底座11的空腔，第二轴流泵221的出水口朝向外壳件41的第二喷口412，第二导流拨片转动连接于第二喷口412。第二轴流泵221在推进过程中，只需驱动第二导流拨片进行摆动，便能够控制泳池机器人的转向。

参照图1和图3，此外，驱动部件2还包括检测部件3，检测部件3包括设置于密封舱体23中的陀螺仪31，陀螺仪31位于第一组件21以及第二组件22之间，陀螺仪31用于检测泳池机器人的运动状态。由于本发明使用的是轴流泵，第一轴流泵211以及第二轴流泵221在设置时需要横向布置，无法像离心泵一样利用电机的旋转扭力结合陀螺仪31来判断泳池机器人是否遇到障碍物。为了解决障碍物检测的问题，本发明的前轮件呈齿轮状从而将底座11顶起，底座11的上平面与水平平面形成起伏角度α，起伏角度α为1°～10°，在此角度范围内，既不会使泳池机器人在运行过程中过于颠簸，也不会由于起伏角度α过小而检测不准确。在本实施例中，起伏角度α为2°，起伏角度α为2°时，泳池机器人的陀螺仪31的判断结果精确度最高。

本发明一种喷水推进式泳池机器人的工作原理为：泳池机器人运转时，第一轴流泵211运转，一边吸附泳池中的垃圾杂物，一边对泳池机器人进行推进，同时第一导流拨片212摆动对泳池机器人的移动方向进行控制。当需要换向时，第一轴流泵211以及第一导流拨片212停止运转，换成第二轴流泵221以及第二导流拨片运转。

实施例二：

另一方面，本发明提供一种喷水推进式泳池机器人的控制方法，包括如下步骤：

S1：在泳池机器人行进的时候，使用陀螺仪31持续检测泳池机器人的起伏角速度a；

具体地，由于前轮件会将底座11顶起形成起伏角度α，在泳池机器人行进过程中，由于齿轮状的前轮件转动，起伏角度α会不断变化，由此形成一个起伏角速度a，此起伏角速度a被陀螺仪31持续检测收集。

S2：将起伏角速度a的绝对值与预设值进行实时比对；

具体地，在泳池机器人中预设一个角速度a的固定值，该固定值即为角速度a的预设值，陀螺仪31在泳池机器人行进过程中不断地将检测到的起伏角度α计算转化为起伏角速度a，再将起伏角速度a的绝对值与预设值进行比对。

S3：若起伏角速度a的绝对值大于预设值，则判定泳池机器人正在行进，不进行任何动作，泳池机器人继续前进；若a的绝对值小于或等于预设值，且持续超过预定时间，则判定泳池机器人已经触壁，停止泳池机器人继续前进。

具体地，在泳池机器人中预设一个持续时间t，t为预定时间。当泳池机器人行进时，由于起伏角度α会不断变化，此时起伏角速度a的绝对值若大于角速度a的预设值，则可以判定此时泳池机器人正在正常行进。

而当泳池机器人触壁时，起伏角度α的变化会很小甚至不变化，起伏角速度a的绝对值的绝对值小于或等于预设值，且持续超过预定时间t，则可以判定此时泳池机器人触壁或碰到障碍物，此时需要停止泳池机器人，驱动泳池机器人进行转向。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种喷水推进式泳池机器人，包括本体(1)，所述本体(1)包括具有空腔的底座(11)、设置于所述底座(11)空腔中的过滤组件(12)以及设置于底座(11)的移动组件(13)，所述底座(11)的下方设置有吸污口(111)，其特征在于，还包括设置于所述本体(1)的驱动部件(2)以及检测部件(3)；

所述驱动部件(2)包括用于驱动所述本体(1)移动的第一组件(21)以及第二组件(22)，所述本体(1)在所述第一组件(21)或第二组件(22)的驱动下进行移动；

所述检测部件(3)包括设置于所述本体(1)的陀螺仪(31)，所述陀螺仪(31)位于所述第一组件(21)以及所述第二组件(22)之间；

所述移动组件(13)包括与所述底座(11)转动连接的前轮组(131)以及后轮组(132)，所述前轮组(131)包括两个转动连接于所述底座(11)的前轮件，所述后轮组(132)包括两个转动连接于所述底座(11)的后轮件，所述前轮件大体上呈齿轮状。

2.根据权利要求1所述的一种喷水推进式泳池机器人，其特征在于，所述前轮件的外径与所述后轮件的外径不相等，所述前轮件将所述底座(11)顶起，所述底座(11)的上平面与水平平面形成起伏角度α，所述起伏角度α为1°～10°。

3.根据权利要求2所述的一种喷水推进式泳池机器人，其特征在于，所述起伏角度α为2°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种喷水推进式泳池机器人，其特征在于，还包括设置于所述本体(1)的外壳部件(4)，所述外壳部件(4)包括设置于所述本体(1)的外壳件(41)，所述外壳件(41)包覆设置于所述驱动部件(2)以及所述检测部件(3)的外侧，所述外壳件(41)长度方向的两侧具有第一喷口(411)以及第二喷口(412)。

5.根据权利要求4所述的一种喷水推进式泳池机器人，其特征在于，所述外壳件(41)长度方向的两侧分别设置有用于封闭所述第一喷口(411)的第一盖板(42)以及用于封闭所述第二喷口(412)的第二盖板(43)，所述第一盖板(42)与所述外壳件(41)转动连接，所述第二盖板(43)与所述外壳件(41)转动连接。

6.根据权利要求4所述的一种喷水推进式泳池机器人，其特征在于，所述第一组件(21)包括设置于所述本体(1)的第一轴流泵(211)，所述第一轴流泵(211)具有入水口以及出水口，所述第一轴流泵(211)的入水口连通所述底座(11)的空腔，所述第一轴流泵(211)的出水口朝向所述外壳件(41)的第一喷口(411)。

7.根据权利要求5所述的一种喷水推进式泳池机器人，其特征在于，所述第一组件(21)还包括第一导流拨片(212)，所述第一导流拨片(212)转动连接于所述第一喷口(411)，所述第二组件(22)还包括第二导流拨片，所述第二导流拨片转动连接于所述第二喷口(412)。

8.根据权利要求4所述的一种喷水推进式泳池机器人，其特征在于，所述第二组件(22)位于所述外壳件(41)远离所述第一组件(21)的一侧，所述第二组件(22)包括设置于所述外壳件(41)中的第二轴流泵(221)，所述第二轴流泵(221)具有入水口以及出水口，所述第二轴流泵(221)的入水口连通所述底座(11)的空腔，所述第二轴流泵(221)的出水口朝向所述外壳件(41)的第二喷口(412)。

9.根据权利要求1所述的一种喷水推进式泳池机器人，其特征在于，所述过滤组件(12)包括滤网(121)，所述滤网(121)水平设置于所述底座(11)空腔的中部，所述滤网(121)与所述底座(11)的内壁固定连接，所述滤网(121)将所述底座(11)空腔分为上舱室以及下舱室。

10.一种喷水推进式泳池机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在泳池机器人行进的时候，使用陀螺仪持续检测泳池机器人的起伏角速度a；

S2：将起伏角速度a的绝对值与预设值进行实时比对；

S3：若起伏角速度a的绝对值大于预设值，则判定泳池机器人正在行进，不进行任何动作，泳池机器人继续前进；若a的绝对值小于或等于预设值，且持续超过预定时间，则判定泳池机器人已经触壁，停止泳池机器人继续前进。

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