CN116649826B - 清洁设备、边缘检测装置和边缘检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种清洁设备、边缘检测装置和边缘检测方法，该清洁设备至少包括机体、探测管件和检测组件，其中，所述机体连接有负压装置；所述探测管件具有第一端和第二端，所述第一端与所述负压装置连通，所述第二端用于与工作面贴合以密封所述第二端的开口；所述检测组件用于检测所述探测管件内的气压值，并基于所述气压值判断所述清洁设备是否处于所述工作面的边缘位置。本申请提供的技术方案，可以提前检测工作面的边缘位置，从而解决了清洁设备可能出现的脱落和卡困等问题，进而提高了清洁设备的清洁效率和使用安全性。

Description

清洁设备、边缘检测装置和边缘检测方法

技术领域

本申请涉及清洁技术领域，特别涉及一种清洁设备、边缘检测装置和边缘检测方法。

背景技术

擦窗机器人在对窗户进行清洁操作时，通常利用撞板组件的撞板与窗户的边框碰撞，触发微动开关发送触碰信号，从而识别待清洁区域的边缘。

然而，由于撞板组件的撞板与窗户的玻璃之间存在一定间隙，因此上述方式对于低矮边框和无边框的窗户的边缘并不能实现有效识别。这也就导致擦窗机器人在对低矮边框和无边框的窗户进行清洁时，可能冲出窗户边缘，从而出现从窗户上脱落或卡困等情形，影响擦窗机器人的清洁效率和操作安全。

发明内容

本申请的目的在于提供一种清洁设备、边缘检测装置和边缘检测方法，可以提高清洁设备的使用安全。

为实现上述目的，本申请一方面提供一种清洁设备。该清洁设备至少包括机体、探测管件和检测组件，其中，所述机体连接有负压装置；所述探测管件具有第一端和第二端，所述第一端与所述负压装置连通，所述第二端用于与工作面贴合以密封所述第二端的开口；所述检测组件用于检测所述探测管件内的气压值，并基于所述气压值判断所述清洁设备是否处于所述工作面的边缘位置。

为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种边缘检测装置，用于检测工作面的边缘。该边缘检测装置至少包括负压装置、探测管件和检测组件；所述探测管件具有第一端和第二端，所述第一端与所述负压装置连通，所述第二端用于与所述工作面贴合以密封所述第二端的开口；所述检测组件用于检测所述探测管件内的气压值，并基于所述气压值判断是否处于所述工作面的边缘位置。

为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种边缘检测方法。该方法应用于清洁设备，所述清洁设备至少包括探测管件、气压传感器和负压装置，所述探测管件的第一端与所述负压装置连通，所述气压传感器用于检测所述探测管件内的气压值，所述方法包括：

当所述探测管件的第二端与工作面贴合时，通过所述气压传感器获取所述探测管件内的第一气压值；

当所述探测管件的第二端与所述工作面脱离时，通过所述气压传感器获取所述探测管件内的第二气压值；

根据所述第一气压值和所述第二气压值判断所述清洁设备是否位于工作面的边缘，当所述第一气压值和所述第二气压值的差值达到预设阈值时，则指示所述清洁设备位于所述工作面的边缘。

由此可见，本申请提供的技术方案，清洁设备具有机体、探测管件和检测组件，其中，探测管件的第一端与机体中的负压装置连通，探测管件的第二端与工作面贴合。如此，当清洁设备对工作面进行清洁时，负压装置可以在探测管件内形成稳定压力，检测组件则根据所检测探测管件内的气压值判断清洁设备是否处于工作面的边缘。换而言之，本申请将对工作面边缘的检测转化为检测组件对探测管件内气压值的检测，当探测管件的第二端被工作面边缘的边框碰撞顶起或冲出工作面的边缘时，探测管件的第二端与外部环境连通必然会使得探测管件内的气压值变化，检测组件检测到气压值发生变化即可确定出清洁设备位于工作面的边缘位置，从而控制清洁设备调整清洁路线。这也就解决了清洁设备可能出现的脱落和卡困等问题，进而提高了清洁设备的清洁效率和使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本申请提供的一种实施方式中清洁设备的半剖结构示意图；

图2是图1的A部放大示意图；

图3是本申请提供的一种实施方式中清洁设备的部分结构示意图；

图4是本申请提供的一种实施方式中清洁设备的仰视示意图；

图5是本申请提供的一种实施方式中清洁设备的结构示意图；

图6是本申请提供的一种实施方式中清洁设备的部分结构局部剖视示意图；

图7是本申请提供的一种实施方式中探测管件的结构示意图；

图8是本申请提供的一种实施方式中探测管件和导气管件的连接状态剖视示意图；

图9是本申请提供的一种实施方式中导气管件的半剖结构示意图；

图10是本申请提供的一种实施方式中清洁设备的部分结构俯视示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。本申请使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不 同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

目前，大部分的清洁设备（例如擦窗机器人、扫地机器人等）都具有边缘检测装置，从而通过边缘检测装置探测待清洁区域的边缘，进而避免清洁设备冲出待清洁区域外。

以擦窗机器人为例，擦窗机器人的机体周边设置有撞板组件，当擦窗机器人对窗户进行清洁操作时，擦窗机器人利用撞板组件的撞板与窗户的边框碰撞，触发微动开关发送触碰信号，从而识别待行驶区域的边缘，并根据边框的位置调整清洁路径。然而，由于撞板组件的撞板与窗户的玻璃之间存在大约1.5mm的间隙，也就是说，上述方式只能识别高度大于1.5mm以上的边框，对于具有1.5mm以下的边框或者无边框的窗户的边缘并不能实现有效的识别，这也就导致擦窗机器人在对低矮边框和无边框的窗户进行清洁时，可能冲出或骑在窗户边缘，从而出现从窗户上脱落或卡困等情形，影响擦窗机器人的清洁效率和操作安全。

当然，现有的擦窗机器人也有采用电流识别的方式识别窗户的边缘，其通过机体撞击窗户边缘的边框，行动受阻，导致驱动电流增大，从而判断位于窗户的边缘。然而，此种方式在遇到低矮边框的情形下，其阻力不足以使得驱动电流发生变化或较大的变化，同样存在冲出窗户边缘的风险。并且，该方式同样无法对于无边框窗户的边缘进行识别。

因此，如何改进清洁设备的结构，使得清洁设备可以对具有低矮边框或无边框的待清洁区域的边缘进行有效识别，以减少清洁设备易出现卡困或者脱落的情形，进而提高清洁设备的清洁效率和使用安全性，便成为本领域亟需解决的课题。

下面将结合附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本申请所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域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方式，都属于本申请保护的范围。

请一并参见图1至图3所示，在一种可实现的实施方式中，清洁设备至少可以包括机体10、探测管件20和检测组件30。机体10作为清洁设备的基础载体，其用于对清洁设备的其他零部件起到支撑和保护的作用。机体10连接有负压装置40，负压装置40用于与探测管件20和检测组件30配合，以对工作面的边缘进行检测，并将检测情况反馈至机体10，机体10则基于检测的工作面的边缘位置重新规划清洁路线。在本实施方式中，工作面可以理解为清洁设备所工作的平面，例如玻璃面、墙面或者地面等。

在一种可实现的实施方式中，探测管件20具有相互连通的第一端21和第二端22，其中，探测管件20的第一端21与负压装置40连通，探测管件20的第二端22用于与工作面贴合以密封第二端22的开口，从而在探测管件20内形成负压腔体。当负压装置40启动时，负压装置40可以通过第一端21在探测管件20内形成稳定压力，检测组件30用于检测探测管件20内的气压值，并根据所检测探测管件20内的气压值判断第二端22是否与工作面脱离，进而判断清洁设备是否处于工作面的边缘位置。需要特别指出的是，受限于负压装置40工作的稳定性和探测管件20的第二端22与工作面密封效果的影响，负压装置40在探测管件20形成的稳定压力并非完全恒定，其存在略微波动，但趋近于恒定，满足基于气压值变化检测工作面边缘的需求。

换而言之，本申请将对工作面边缘的检测转化为检测组件30对探测管件20内气压值的检测，从而基于气压值的变化判断清洁设备是否处于工作面的边缘。具体的，当探测管件20的第二端22与工作面贴合移动时，探测管件20内的气压值趋于恒定。反之，当探测管件20的第二端22被工作面边缘的边框碰撞顶起或冲出工作面的边缘时，探测管件20的第二端22与外部环境连通，必然会使得探测管件20内的气压值变化，从而基于该气压值的变化确定清洁设备位于工作面的边缘，进而控制清洁设备调整清洁路线。这也就解决了清洁设备可能出现的脱落和卡困等问题，进而提高了清洁设备的清洁效率和使用安全性。

在本实施方式中，检测组件30对探测管件20内的气压值检测可以是持续性检测，也可以是在特定的时间间隔内进行间歇性检测，但是，对于间歇性检测的时间间隔应当足够小，例如每隔10ms检测一次，以使得清洁设备能够及时的检测到工作面的边缘。

需要特别指出的是，负压装置40可以采用真空泵、负压风机等类型的机械装置，负压装置40可以作为清洁设备的一部分而存在，其可以和清洁设备组成为一个整体的部件。当然，负压装置40也可以作为一个独立的部件设置在其它结构中，负压装置40通过管路与探测管件20的第一端21连通，本申请在此对负压装置40的安装位置及具体类型不作限制，只需保证负压装置40可以与探测管件20的第一端21连通并在探测管件20产生负压即可。

为了便于理解，下述将结合清洁设备的具体清洁场景，对如何判断清洁设备是否处于工作面的边缘位置进行说明。

在一种清洁场景下，清洁设备用于对无边框的窗户进行清洁，该窗户的边缘不存在边框。当清洁设备移动至窗户的边缘时，第二端22可以冲出窗户的边缘，第二端22悬空使得探测管件20的内部与外部环境连通，此时，外部环境中的空气可以进入探测管件20内使得探测管件20内的气压值发生变化，检测组件30检测探测管件20内的气压值发生变化，从而识别出清洁设备处于工作面边缘位置。

在第二种清洁场景下，清洁设备用于对具有低矮边框的窗户进行清洁。当清洁设备移动至窗户的边缘时，探测管件20的第二端22与低矮边框发生碰撞从而被迫顶起，第二端22与窗户脱离，使得探测管件20的内部与外部环境连通，此时，外部环境中的空气可以进入探测管件20内使得探测管件20内的气压值发生变化，检测组件30检测探测管件20内的气压值发生变化，从而识别出清洁设备处于工作面边缘位置。

然而，由于实际清洁过程中，窗户可能由多个玻璃组成，相邻两个玻璃之间存在连接间隙（类似于凹坑），并且窗户上可能粘附有粘附物（类似于凸起）。为了避免将凹坑和凸起被错误识别为工作面的边缘，从而产生漏清洁的情形。清洁设备还可以包括控制模块，控制模块可以通过检测组件30获取探测管件20内的实时气压值，并且控制模块可以设定有预设阈值。当探测管件20内的气压发生变化时，控制模块可以计算探测管件20内的气压变化量，即变化后的气压值和探测管件20的第二端22与工作面贴合时的气压值的差值，并且将该差值与预设阈值对比，若差值大于预设阈值时，则识别清洁设备处于窗户边缘位置，重新规划清洁路线。若差值小于预设阈值时，清洁设备则无视继续按照原定路线进行清洁。如此，可以通过阈值设定筛选掉异常参数，以避免清洁设备将凹坑和凸起误识别为边缘区域，影响清洁效果。

为了确保清洁设备能够及时的识别待行驶区域是否为工作面的边缘。在一种可实现的实施方式中，如图4所示，第二端22位于机体10的底部，并且尽量靠近机体10的边缘设置。如此，第二端22可以先于机体10的重心到达工作面的边缘位置，从而及时的识别工作面的边缘，为清洁设备重新规划清洁路线预留的反应空间，进而避免探测管件20内的气压值尚未发生变化或刚变化时，机体10的重心已经移动至工作面的边缘出现卡顿或导致清洁设备从工作面脱落的情形。

在实际应用中，机体10可以被构造为矩形结构、D形结构、三角形结构和腰形结构等，以便于清洁窗户的边角位置，但并不以此为限。以机体10为矩形结构为例，探测管件20可以设置有四个，四个探测管件20的第二端可以分别设置在机体10的四个拐角处。当机体10向任意方向移动时，探测管件20的第二端22均可以先于机体10的重心与待行驶区域接触，从而及时的识别待行驶区域是否为工作面的边缘。需要指出的是，当机体10上安装有多个探测管件20时，多个探测管件20可以共用同一个负压装置40，即一个负压装置40可以与多个探测管件20的第一端21连通，从而在多个探测管件20内形成稳定压力，从而降低生产成本以及尽可能的做小清洁设备的体积。

当然，在另一种可实现的实施方式中，如图5所示，在机体10的行进方向上，探测管件20的第二端22也可以设置在机体10的前方。也就是说，探测管件20的第二端22与机体10之间存在前后关系，探测管件20的第二端22在工作面上的正投影与机体10在工作面上的正投影并不重合。如此，本实施方式中第二端22同样可以实现先于机体10的重心到达工作面的边缘位置，及时的识别工作面的边缘，避免清洁设备出现卡困或从工作面上脱落的情形。

但是，考虑到若将探测管件20的第二端22设置在机体10的前方，当探测管件20的第二端22位于工作面的边缘时，机体10与边缘之间仍存在一定距离，这也就导致安装于机体10上的清洁部件并无法对该距离内的区域进行清洁。因此，为了尽可能保证清洁设备可以对工作面无死角清洁，本申请优选采用探测管件20的第二端22位于机体10的底部，并且靠近机体10的边缘设置。

需要特别指出的是，对于擦窗机器人而言，擦窗机器人的工作原理是通过负压吸附在工作面上进行移动，倘若上述探测管件20直接固定在机体10上，那么当探测管件20与工作面边缘的边框碰撞顶起时，机体10也必然会被顶起而与工作面脱离，从而极有可能导致擦窗机器人从工作面上坠落。

为了解决上述问题，在一种可实现的实施方式中，探测管件20可以被构造为相对于机体10上下移动。具体的，请一并参考图3和图6，清洁设备还可以包括导气管件50。导气管件50与机体10连接，导气管件50具有上下方位，导气管件50的一端与负压装置40连通，导气管件50的另一端形成有容纳槽51。探测管件20位于容纳槽51内，并且可以在容纳槽51内上下移动，探测管件20的第一端21通过导气管件50与负压装置40连通。如此，当探测管件20的第二端22与工作面的边框碰撞被顶起时，探测管件20可以沿着容纳槽51向上移动，从而相对于导气管件50向上移动，即相对于机体10向上移动，进而避免机体10被顶起与工作面脱离，以提高擦窗机器人的使用安全。

在本实施方式中，探测管件20在容纳槽51内上下移动的同时，还应当保证探测管件20的第一端21与导气管件50连通的密封性，以确保当探测管件20的第二端22与工作面贴合时，负压装置40可以在探测管件20内形成稳定压力。值得一提的是，上述探测管件20通过导气管件50与负压装置40连通，相当于导气管件50延长了探测管件20和负压装置40的安装距离，这样，负压装置40可以与探测管件20错位布置，从而降低清洁设备的整体竖直高度。容纳槽51用于限制探测管件20的移动方向，使得探测管件20沿容纳槽51的内壁上下滑动。其中，容纳槽51可以被构造为竖直槽孔，也可以倾斜向上的槽孔，本申请对此不作具体限定。

需要指出的是，本申请所定义的“上下方位”是指：正如图3中所示的上下方位，以工作面为基准，在垂直于工作面的方向上，机体10相对于工作面所处的方位为上方位，工作面相对于机体10所处的方位为下方位。

关于上述探测管件20的具体结构。在一种可实现的实施方式中，请参考图7所示，探测管件20的第二端22可以具有水平端面221和爬升面222。其中，水平端面221可以被构造为自第二端22开口的周边向外侧水平延伸，这样，当清洁设备放置在工作面上时，水平端面221与工作面贴合，从而可以对第二端22的开口进行有效密封。需要指出的是，本申请所定义的水平方向是指：与上述上下方位相互垂直的方向。

在实际应用中，探测管件20的材质可以为Pum、尼龙、橡胶和聚四氟乙烯中的一种。但考虑到探测管件20的水平端面221需要与工作面接触，因此，探测管件20的材质优选采用聚四氟乙烯，从而利用聚四氟乙烯的摩擦系数低、耐磨性好等特性，提高探测管件20的使用寿命，且减少清洁设备与工作面之间的摩擦力，减少清洁设备的动能消耗。当然，探测管件20本体和水平端面221部分也可以采用两种材质分别制成，本申请对此不作具体限定。

在本实施方式中，为了使得水平端面221在对第二端22开口的密封性和与工作面的摩擦力能够达到一个良好的平衡，本申请对水平端面221的面积S1也做了特别设定。根据经验值水平端面221的面积应当满足：3mm²≤S1≤20mm²，从而使得水平端面221在满足对第二端22开口的密封性的情况下，能够尽可能的降低与工作面之间的摩擦力。

上述爬升面222可以被构造为自水平端面221的周边向上并向外侧延伸，这样，当探测管件20与工作面边缘的边框碰撞时，边框可以通过爬升面222将探测管件20顶起，使得上述探测管件20在与工作面的边框碰撞后能够被轻易顶起，从而使得水平端面221与工作面能够轻易脱离，进而保证清洁设备对有边框工作面的边缘检测的可靠性和灵敏性，避免探测管件20卡困在工作面的边框处。并且，上述爬升面222的结构设置，还可以提高探测管件20跨越工作面上凹坑的能力，例如，当探测管件20的第二端22陷入凹坑时，随着清洁设备的移动探测管件20可以利用爬升面222顺利的从凹坑内移出，避免出现卡死现象。

在实际应用中，探测管件20通常为圆管结构，对应的，爬升面222可以为半球型、半球凸顶型、圆锥型和等宽曲型等。其中，爬升面222的竖直高度应当尽可能的大，以满足对具有不同高度边框的边缘进行检测。

关于如何实现上述探测管件20在容纳槽51内上下移动的同时，保证探测管件20的第一端21与导气管件50之间密封，本申请提供了两种实施例以供参考。

实施例一：如图6和图7所示，探测管件20的外壁上可以套设有第一密封件23。第一密封件23受压填充在探测管件20的外壁和容纳槽51的内壁之间，这样，在探测管件20在容纳槽51内上下移动时，第一密封件23可以对探测管件20的外壁和容纳槽51的内壁之间的间隙进行密封，从而避免探测管件20的内部通过探测管件20的外壁和容纳槽51的槽壁之间的间隙与外部连通，使得探测管件20内部形成密封空间。

在实际应用中，探测管件20的外壁上可以开设有环形凹槽24，第一密封件23安装于环形凹槽24内，从而防止第一密封件23在探测管件20的上下移动过程中从探测管件20的外壁上脱落。其中，第一密封件23可以采用橡胶密封圈或塑料密封圈等，本申请对此不作具体限定。

实施例二：如图8所示，清洁设备还可以包括柔性风管60。柔性风管60的一端与导气管件50与容纳槽51的连通处连接，柔性风管60的另一端与探测管件20的第一端21连接，使得导气管件50与容纳槽51的连通处通过柔性风管60与第一端21连通。如此，可以保证探测管件20的第一端21与导气管件50之间密封，并且由于柔性风管60的柔性特点，在保证密封的同时柔性风管60还可以随着探测管件20的上下移动而形变，满足探测管件20的上下移动需求。

在一种可实现的实施方式中，请参考图7和图9，容纳槽51的槽壁上可以开设有限位槽52，探测管件20的外壁上形成有限位块25。限位块25位于限位槽52内，从而将探测管件20限制在容纳槽51内，避免在使用过程中探测管件20与容纳槽51分离。需要指出的是，限位块25应当位于上述第一密封件23的下方，防止探测管件20的内部通过限位槽52与外部空气连通。

在本实施方式中，限位块25被构造为可以沿探测管件20的径向方向上弹性伸缩结构。这样，当探测管件20需要安装至容纳槽51内时，限位块25可以先缩回至探测管件20内进行让位，以使得探测管件20能够进入容纳槽51内。当探测管件20进入至容纳槽51内并且限位块25与限位槽52对应时，限位块25在弹性作用下伸出至限位槽52内，从而方便探测管件20安装至容纳槽51内。限位块25也可以设置两个，两个限位块25关于探测管件20的轴线呈中心对称设置，从而使得探测管件20在容纳槽51内可以更加平稳的上下滑动。

在实际应用中，上述限位块25也可以形成于容纳槽51的槽壁上，限位槽52开设在探测管件20的外壁上，限位块25位于限位槽52内，同样可以实现将探测管件20限制在容纳槽51内。但是，需要注意的是，限位槽52应当不与探测管件20的内部连通，或者，限位槽52位于第一密封件23的上方，以保证在工作时探测管件20内部的密封性。

上述探测管件20通常可以通过其自身重力预压在工作面上，以使得水平端面221与工作面贴合，保证探测管件20的第二端22开口的密封性。但是需要特别指出的是，对于擦窗机器人而言，擦窗机器人的工作场景通常是对竖直的工作面进行清洁，探测管件20的重力方向与工作面所在方向为两个不同方向。也就是说，探测管件20并无法依靠其自身的重力使得水平端面221与工作面贴合。

为了解决上述问题，在一种可实现的实施方式中，请再次参见图6所示，清洁设备还可以包括弹性元件70。弹性元件70位于容纳槽51的槽底与探测管件20的第一端21之间。当清洁设备在工作面上清洁时，弹性元件70受压在容纳槽51的槽底与探测管件20的第一端21之间，弹性元件70发生弹性形变并产生试图恢复原状的恢复力。该恢复力作用于探测管件20上形成弹性元件70向探测管件20施加向下的作用力，从而将水平端面221与工作面预压贴合。其中，弹性元件70可以为弹簧、橡胶块等，本申请对此不做具体限定。

以清洁设备为擦窗机器人为例，擦窗机器人通常通过负压吸附在玻璃面上，该负压作用力同样作用于探测管件20，使得探测管件20向容纳槽51内缩回挤压弹性元件70，对应的，弹性元件70对探测管件20施加反作用力将探测管件20的水平端面221与玻璃面预压贴合。

值得一提的是，弹性元件70不仅限于用于对竖直工作面清洁的清洁设备中，以解决水平端面221的无法依靠探测管件20的重力与工作面贴合的问题。弹性元件70还可以用于对水平或倾斜工作面清洁的清洁设备中，从而使得水平端面221在弹性元件70的弹力和探测管件20的重力共同作用下与玻璃面预压贴合，进一步保证水平端面221对第二端22开口的密封效果。

进一步的，如图8所示，第一端21的端面上可以开设有环形缺槽211，导气管件50与容纳槽51的连通处设有环形凸起53，弹性元件70的一端套设在环形凸起53上，弹性元件70的另一端位于环形缺槽211内，使得弹性元件70在环形凸起53和环形缺槽211的限制下变形，减少弹性元件70发生错位情形，提高弹性元件70运行的可靠性。

关于导气管件50的具体结构。在一种可实现的实施方式中，请再次参见图9所示，导气管件50可以包括纵管段54和横管段55。纵管段54通过横管段55与负压装置40连通，纵管段54和横管段55呈夹角设置，容纳槽51开设在纵管段54远离横管段55的一端。导气管件50改变负压装置40和探测管件20之间的连通方向，这样，负压装置40可以不局限于设置在探测管件20的上方，其可以根据清洁设备的内部结构设计安装在适当位置。

在本实施方式中，如图10所示，横管段55通常用于安装于机体10的内部，横管段55还可以通过软管80与负压装置40连通，以利用软管80可弯曲的特性避让机体10内的其他零部件，满足安装需求。

在实际应用中，横管段55和纵管段54可以呈直角设置，这样，当将横管段55呈水平安装在机体10的内部时，纵管段54也自然与工作面垂直设置，方便安装操作。为了方便横管段55与机体10的连接，横管段55的圆周面上还可以设置有水平延伸部，并且水平延伸部上开设有连接孔，横管段55通过紧固件穿过连接孔与机体10连接。横管段55和纵管段54之间还可以形成有加强筋56，由加强筋56提高横管段55与纵管段54之间的连接强度，以避免纵管段54在使用过程中发生折断损坏的情形。

在一种可实现的实施方式中，检测组件30可以与探测管件20连接，从而直接检测探测管件20内的气压值。但是由于探测管件20工作时为活动状态，若检测组件30与探测管件20直接连接，在探测管件20的多次上下活动下，与检测组件30连接的线路极易发生损坏。同时，考虑到探测管件20通过导气管件50与负压装置40连通，也就是说，探测管件20和导气管件50位于同一通路上，探测管件20内的气压值变化和导气管件50内的气压值变化同步，因此，检测组件30也可以通过检测导气管件50内的气压值来检测探测管件20内的气压值。具体的，检测组件30可以与纵管段54连接，以通过检测纵管段54内的气压值检测探测管件20内的气压值。或者，检测组件30与横管段55连接，以通过检测横管段55内的气压值检测探测管件20的气压值。

作为优选的，检测组件30应当与横管段55连接，一方面横管段55上具有足够的安装区域以用于安装检测组件30，并且横管段55位于机体10的内部，可以防止检测组件30外露，避免检测组件30发生碰撞损坏；另一方面，清洁设备在清洁过程中，工作面上的水汽容易被吸取至导气管件50内，检测组件30与横管段55连接，可以利用横管段55与纵管段54之间的夹角阻挡部分水汽，减少水汽与检测组件30接触，提高检测组件30的使用寿命。

关于检测组件30与横管段55连接的具体结构。在一种可实现的实施方式中，请一并参考图6和图9，横管段55上可以形成有支路57。支路57的一端与横管段55连通，支路57的另一端与检测组件30连接，检测组件30用于检测支路57内的气压值，从而根据支路57内的气压值变化反映出探测管件20内气压值的变化。

在本实施方式中，支路57与横管段55之间存在预设夹角α，并且α≤90°。这样，当水汽流经横管段55和支路57的连通处时，可以径直流过横管段55和支路57的连通处，减少水汽进入支路57的可能性，进而进一步避免水汽与检测组件30接触，提高检测组件30的使用寿命。

在实际应用中，支路57与横管段55的连通处应当尽量靠近纵管段54，以使得当探测管件20内气压值发生变化时，该气压值的变化可以尽快传递至支路57 内，使得检测组件30能够及时检测，从而能够及时确定出清洁设备是否处于工作面的边缘位置。

在一种可实现的实施方式中，检测组件30可以包括气压传感器31和第二密封件32。气压传感器31与支路57的另一端连接，第二密封件32位于气压传感器31和支路57的另一端之间，以密封气压传感器31与支路57的另一端之间的装配间隙，从而保证气压传感器31检测的准确性。其中，第二密封件32可以是橡胶垫或硅胶垫等，当然，第二密封件32也可以是有粘接在气压传感器31和支路57的另一端之间的胶水固化而成，本申请对此不作具体限定。

在一种可实现的实施方式中，请一并参考图2和图4所示，机体10的底部可以连接有擦拭件11。擦拭件11作为清洁设备的清洁部件，用于随着清洁设备的移动对工作面进行清洁。擦拭件11上可以开设有通孔111，探测管件20的第二端22穿过通孔111与工作面贴合。通过上述结构设置，一方面，擦拭件11至少部分先于第二端22与待行驶区域接触，也就是说，擦拭件11会先对待行驶区域进行清洁，如此，擦拭件11可以将待行驶区域内粘附的脏污凸起清除，从而避免该脏污凸起导致清洁设备误检为边缘位置；另一方面，第二端22穿过通孔111与工作面贴合，可以避免擦拭件11对第二端22开口的密封效果的影响，从而提高对工作面边缘的检测准确性。其中，擦拭件11通常为抹布。

上述探测管件20可以和清洁设备中用于吸尘的负压源和/或用于吸附在工作面上的负压源共用同一个负压装置40，以降低清洁设备的生产成本，以及减少清洁设备内部零部件的数量，从而尽可能的做小清洁设备以满足对狭小区域的清洁需求。

举例而言，以清洁设备为擦窗机器人，探测管件20和用于吸附在工作面上的负压源共用同一个负压装置40为例。请一并参考图4和图10，当清洁设备放置在工作面上时，机体10的底部、擦拭件11和工作面之间可以围绕形成负压腔12。负压装置40与负压腔12连通，负压装置40可以抽取负压腔12内的空气，使得清洁设备通过负压吸附在工作面。并且，该负压装置40还与导气管件50连通，负压装置40在导气管件50内形成稳定压力，即在探测管件20内形成稳定压力，以满足探测需求。

在本实施方式中，负压装置40还可以通过负压腔12在导气管件50内形成稳定压力。具体的，由于机体10在负压的作用下与工作面压紧，连接在机体10底部的擦拭件11自然也受压紧密贴附在工作面上，从而将负压腔12的四周压实密封，使得负压腔12形成密闭腔体，负压腔12内负压为稳定压力。导气管件50的一端与负压腔12连通，这样，当负压装置40在负压腔12内形成负压时，负压装置40通过负压腔12在导气管件50内形成稳定压力。需要指出的是，相比于导气管件50直接与负压装置40连通的方式，本申请导气管件50通过负压腔12与负压装置40连通的方式，导气管件50可以就近与负压腔12连通，可以减少管路的布置长度，简化清洁设备内的管路结构，降低管路布置难度。

在实际应用中，机体10的底部可以连接有管接头13。管接头13的一端与负压腔12连通，管接头13的另一端延伸至机体10的内部并且通过软管80与导气管件50的一端连通，从而将导气管件50与负压腔12连通。

由于清洁设备需要满足低矮区域的清洁工作，因此清洁设备整体高度并不能过高，这也就对爬升面222的竖直高度的设计也具有一定的限制，从而导致探测管件20并无法对较高的边框进行检测。

为了使得清洁设备能够实现对具有全高度边框的边缘进行检测，在一种可实现的实施方式中，清洁设备还可以包括撞板组件90，使得气压检测方式与撞板组件90结合一同对工作面的边缘进行检测，由探测管件20对无边框和低矮边框的边缘进行检测，撞板组件90则弥补较高边框边缘无法检测的缺陷，实现具有全高度边框的边缘进行检测。

具体的，撞板组件90应当安装在机体10的边缘位置，并且在机体10的行进方向上，探测管件20的第二端22位于负压腔12和撞板组件90之间。这样，当清洁设备在工作面上清洁时，撞板组件90先于第二端22到达工作面的边缘。也就是说，由撞板组件90先对工作面的边缘进行检测，若撞板组件90未检测到时，探测管件20的第二端22再对工作面的边缘进行探测。若撞板组件90检测到工作面的边缘位置，清洁设备则直接重新规划清洁路线。

在本实施方式中，撞板组件90的具体数量应当根据清洁设备的移动方向进行设定。以机体10为矩形结构，探测管件20具有四个并分别位于机体10的四个拐角为例。当清洁设备仅可以向前后两个方向移动时，撞板组件90可以设置有两个，两个撞板组件90分别位于机体10的前后两侧，这样，在清洁设备前后移动的过程中，都可以实现对具有高边框的边缘进行检测。当清洁设备可以向任意方向移动时，撞板组件90则可以设置四个，四个撞板组件90分别位于机体10的四个侧面。

其中，撞板组件90的具体结构可以参照现有技术，其可以通过撞板与接触传感器相结合，当撞板与工作面边缘的边框碰撞时，边框受压与接触传感器接触并触发接触传感器，从而识别出工作面的边缘位置。当然，撞板组件90也可以是通过在撞板上安装光电传感器和超声波传感器等，以获取撞板与边框之间的距离，从而识别出工作面的边缘位置，本申请对此不作具体限定。

在实际应用中，撞板组件90的撞板与工作面之间的距离应当小于爬升面222的竖直高度，以防止存在一定高度的边框既无法被撞板组件90检测也无法被探测管件20所探测，使得清洁设备可以对具有全高度边框的边缘进行检测。其中，撞板组件90的撞板与擦拭件11边缘的距离应当不宜过大，以避免工作面的边缘存在大量未清洁区域，保证清洁设备对工作面的清洁效果。根据经验值，撞板组件90的撞板与擦拭件11边缘的距离应当位于2mm-20mm之间。

基于相同的发明构思，本申请还提供一种边缘检测装置，用于检测工作面的边缘。该边缘检测装置至少可以包括负压装置40、探测管件20和检测组件30。其中，探测管件20具有第一端21和第二端22，第一端21与负压装置40连通，第二端22用于与工作面贴合以密封第二端22的开口，使得负压装置40可以在探测管件20内形成稳定压力。检测组件30用于检测探测管件20内的气压值，并基于气压值判断是否处于工作面的边缘位置。

需要指出的是，探测管件20的数量可以不仅限于一个，其也可以为多个，并且多个探测管件20共用一个负压装置40。

进一步的，边缘检测装置还可以包括导气管件50。导气管件50具有上下方位，导气管件50的一端与负压装置40连通，导气管件50的另一端形成有容纳槽51。探测管件20位于容纳槽51内，并且可以在容纳槽51内上下移动，第一端21通过导气管件50与负压装置40连通。

进一步的，第二端22具有水平端面221和爬升面222。水平端面221被构造为自第二端22开口的周边向外侧水平延伸，水平端面221用于与工作面贴合以密封第二端22的开口。爬升面222被构造为自水平端面221的周边向上并向外侧延伸，当爬升面222与工作面边缘的边框碰撞时，边框通过爬升面222将探测管件20顶起，以使得水平端面221与工作面脱离。

需要特别指出的是，关于负压装置40、探测管件20和检测组件30的具体结构可以参照上述实施方式中的内容，在此不再赘述。值得一提的是，边缘检测装置不仅限于应用于清洁设备中，例如擦窗机器人、扫地机器人、洗地机器人以及洗地机等。边缘检测装置也可以应用于其他需要检测边缘的移动设备中，例如带路机器人、巡检机器人等。

基于相同的发明构思，本申请还提供一种边缘检测方法。该方法应用于清洁设备中，清洁设备至少包括探测管件20、气压传感器31和负压装置40，探测管件20的第一端21与负压装置40连通，气压传感器31用于检测探测管件20内的气压值。其中，方法包括：

当探测管件20的第二端与工作面贴合时，通过气压传感器31获取探测管件20内的第一气压值；

当探测管件20的第二端与工作面脱离时，通过气压传感器31获取探测管件20内的第二气压值；

根据第一气压值和第二气压值判断清洁设备是否位于工作面的边缘，当第一气压值和第二气压值的差值达到预设阈值时，则指示清洁设备位于工作面的边缘。

在本实施方式中，将对工作面边缘的判断，转变成对探测管件20内气压值的判断，从而通过气压传感器31获取的气压值判断清洁设备是否处于工作面的边缘位置。同时，设定预设阈值，通过气压值的变化量与预设阈值进行对比，从而避免掉误检的情形，提高工作面边缘检测的准确性。

在实际应用中，以清洁设备为擦窗机器人为例，擦窗机器人内可以设置有控制模块，该控制模块与气压传感器31电性连接，用于接收气压传感器31的电信号以获取探测管件20内的气压值。该控制模块可以是MCU模块。当擦窗机器人放置在玻璃面上时，探测管件20的第二端22与玻璃面贴合，此时，MCU模块可以通过气压传感器31获取探测管件20内的气压值并记录为第一气压值。当擦窗机器人移动至玻璃面的边缘时，探测管件20的第二端22被边缘的边框顶起与玻璃面分离，MCU模块可以通过气压传感器31获取探测管件20内的气压值并记录为第二气压值，MCU模块计算第一气压值和第二气压值的差值，并将该差值与预设阈值进行对比，从而判断擦窗机器人是否位于玻璃面的边缘。

进一步的，清洁设备还可以包括撞板组件90。上述根据第一气压值和第二气压值判断清洁设备是否位于工作面的边缘还包括：

在撞板组件90未发生碰撞时，根据第一气压值和第二气压值判断清洁设备是否位于工作面的边缘。

也就是说，清洁设备在使用气压传感器31通过气压变化判断工作面边缘之前，清洁设备还通过撞板组件90对工作面的边缘进行检测，从而利用气压变化检测方式对无边框和低矮边框的边缘进行检测，撞板组件90对较高边框边缘检测，进而实现对具有全高度边框的边缘进行检测。

需要特别指出的是，上述探测管件20、气压传感器31、负压装置40和撞板组件90的具体结构可以参照上述实施方式中的内容，在此不再赘述。

以下结合具体的应用场景，以清洁设备为擦窗机器人为例，进行详细的说明。

应用场景一

用户在按下擦窗机器人的启动键并将其放置落地窗玻璃上后，擦窗机器人可以对玻璃进行自动清洁。

在擦窗机器人的清洁过程中，当擦窗机器人移动至窗户左右无框边缘时，位于擦窗机器人拐角处的探测管件第二端首先悬空与玻璃面脱离，气压传感器检测到探测管件内的气压值发生变化，擦窗机器人识别此处为窗户的边缘处，于是变更路线继续清洁。当擦窗机器人移动至窗户的下端的低矮边框时，探测管件的第二端会被低矮边框顶起向擦窗机器人内部缩回，使得探测管件第二端与玻璃面脱离，擦窗机器人再次识别了此处为窗户的边缘处，于是又开始变更路线继续清洁。当擦窗机器人移动至窗户上端的高边框时，在探测管件的第二端尚未与边框接触时，擦窗机器人的侧边撞板组件与高边框发生碰撞，擦窗机器人基于撞板组件又一次识别了此处为窗户的边缘处，于是再次开始变更路线继续清洁。

在擦窗机器人完成清洁后，擦窗机器人返回至起始位置，并向手机app 端发送清洁完成的提示信息，以提示用户从窗户上取下擦窗机器人。

由此可见，本申请提供的技术方案，清洁设备具有机体、探测管件和检测组件，其中，探测管件的第一端与机体中的负压装置连通，探测管件的第二端与工作面贴合。如此，当清洁设备对工作面进行清洁时，负压装置可以在探测管件内形成稳定压力，检测组件则根据所检测探测管件内的气压值判断清洁设备是否处于工作面的边缘。换而言之，本申请将对工作面边缘的检测转化为检测组件对探测管件内气压值的检测，当探测管件的第二端被工作面边缘的边框碰撞顶起或冲出工作面的边缘时，探测管件的第二端与外部环境连通必然会使得探测管件内的气压值变化，检测组件检测到气压值发生变化即可确定出清洁设备位于工作面的边缘位置，从而控制清洁设备调整清洁路线。这也就解决了清洁设备可能出现的脱落和卡困等问题，进而提高了清洁设备的清洁效率和使用安全性。

进一步的，清洁设备还可以包括撞板组件，撞板组件与上述气压检测方式结合一同对工作面的边缘进行检测，由气压检测方式对无边框和低矮边框的边缘进行检测，撞板组件则弥补较高边框边缘无法检测的缺陷，从而实现对无边框边缘和全高度边框的边缘进行检测，提高边缘检测的通用性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种清洁设备，其特征在于，所述清洁设备至少包括机体、探测管件和检测组件，其中，所述机体连接有负压装置；

所述探测管件被构造为相对于所述机体上下移动，所述探测管件具有第一端和第二端，所述第一端与所述负压装置连通，所述第二端用于与工作面贴合以密封所述第二端的开口；

所述检测组件用于检测所述探测管件内的气压值，并基于所述气压值判断所述清洁设备是否处于所述工作面的边缘位置。

2.根据权利要求1所述的清洁设备，其特征在于，所述第二端位于所述机体的底部，并且靠近所述机体的边缘设置；

或者，在所述机体的行进方向上，所述第二端位于所述机体的前方。

3.根据权利要求2所述的清洁设备，其特征在于，所述清洁设备还包括导气管件；

所述导气管件与所述机体连接，所述导气管件具有上下方位，所述导气管件的一端与所述负压装置连通，所述导气管件的另一端形成有容纳槽；

所述探测管件位于所述容纳槽内，并且可以在所述容纳槽内上下移动，所述第一端通过所述导气管件与所述负压装置连通。

4.根据权利要求3所述的清洁设备，其特征在于，所述第二端具有水平端面和爬升面；

所述水平端面被构造为自所述第二端开口的周边向外侧水平延伸，所述水平端面用于与所述工作面贴合以密封所述第二端的开口；

所述爬升面被构造为自所述水平端面的周边向上并向外侧延伸，当所述探测管件与所述工作面边缘的边框碰撞时，所述边框通过所述爬升面将所述探测管件顶起，以使得所述水平端面与所述工作面脱离。

5.根据权利要求4所述的清洁设备，其特征在于，所述水平端面的面积为S1，并且满足以下条件：3mm²≤S1≤20mm²。

6.根据权利要求4所述的清洁设备，其特征在于，所述探测管件的外壁上套设有第一密封件，并且所述第一密封件受压填充在所述探测管件的外壁和所述容纳槽的槽壁之间。

7.根据权利要求6所述的清洁设备，其特征在于，所述容纳槽的槽壁上开设有限位槽；

所述探测管件的外壁上形成有限位块，所述限位块位于所述限位槽内，并且所述限位块位于所述第一密封件的下方。

8.根据权利要求7所述的清洁设备，其特征在于，所述清洁设备还包括弹性元件；

所述弹性元件位于所述容纳槽的槽底与所述第一端之间，当所述清洁设备在所述工作面上清洁时，所述弹性元件向所述探测管件施加向下作用力，使得所述水平端面与所述工作面预压贴合。

9.根据权利要求8所述的清洁设备，其特征在于，所述导气管件包括纵管段和横管段；

所述纵管段和所述横管段呈夹角设置，所述纵管段通过所述横管段与所述负压装置连通，所述容纳槽开设在所述纵管段远离所述横管段的一端。

10.根据权利要求9所述的清洁设备，其特征在于，所述检测组件与所述纵管段连接，以通过检测所述纵管段内的气压值检测所述探测管件内的气压值；

或者，所述检测组件与所述横管段连接，以通过检测所述横管段内的气压值检测所述探测管件内的气压值。

11.根据权利要求10所述的清洁设备，其特征在于，所述横管段上形成有支路；

所述支路的一端与所述横管段连通，所述支路的另一端与所述检测组件连接，所述检测组件检测所述支路内的气压值。

12.根据权利要求11所述的清洁设备，其特征在于，所述检测组件包括气压传感器和第二密封件；

所述气压传感器与所述支路的另一端连接，所述第二密封件位于所述气压传感器和所述支路的另一端之间，以密封所述气压传感器与所述支路的另一端之间的装配间隙。

13.根据权利要求11所述的清洁设备，其特征在于，所述支路与所述横管段之间存在预设夹角，所述预设夹角小于等于90°。

14.根据权利要求4或13所述的清洁设备，其特征在于，所述机体的底部连接有擦拭件；

所述擦拭件上开设有通孔，所述第二端穿过所述通孔与所述工作面贴合。

15.根据权利要求14所述的清洁设备，其特征在于，所述机体的底部、所述擦拭件和所述工作面围绕形成负压腔；

所述负压装置与所述负压腔连通，并且所述导气管件的一端与所述负压腔连通，当所述负压装置在所述负压腔内形成负压时，所述机体通过所述负压腔内的负压吸附在所述工作面上，并且所述负压装置通过所述负压腔在所述导气管件内形成稳定压力。

16.根据权利要求15所述的清洁设备，其特征在于，所述机体上连接有管接头；

所述管接头的一端与所述负压腔连通，所述管接头的另一端通过软管与所述导气管件的一端连通。

17.根据权利要求16所述的清洁设备，其特征在于，所述清洁设备还包括撞板组件；

所述撞板组件安装在所述机体的边缘位置，当所述清洁设备在所述工作面上清洁时，所述撞板组件先于所述第二端到达所述工作面的边缘。

18.根据权利要求17所述的清洁设备，其特征在于，所述撞板组件的撞板与所述工作面之间的距离小于所述爬升面的竖直高度。

19.一种边缘检测装置，用于检测工作面的边缘，其特征在于，所述边缘检测装置至少包括负压装置、探测管件和检测组件；

所述负压装置用于与机体连接，所述探测管件被构造为相对于所述机体上下移动，所述探测管件具有第一端和第二端，所述第一端与所述负压装置连通，所述第二端用于与所述工作面贴合以密封所述第二端的开口；

所述检测组件用于检测所述探测管件内的气压值，并基于所述气压值判断是否处于所述工作面的边缘位置。

20.根据权利要求19所述的边缘检测装置，其特征在于，所述边缘检测装置还包括导气管件；

所述导气管件具有上下方位，所述导气管件的一端与所述负压装置连通，所述导气管件的另一端形成有容纳槽；

所述探测管件位于所述容纳槽内，并且可以在所述容纳槽内上下移动，所述第一端通过所述导气管件与所述负压装置连通。

21.根据权利要求20所述的边缘检测装置，其特征在于，所述第二端具有水平端面和爬升面；

所述水平端面被构造为自所述第二端开口的周边向外侧水平延伸，所述水平端面用于与所述工作面贴合以密封所述第二端的开口；

所述爬升面被构造为自所述水平端面的周边向上并向外侧延伸，当所述探测管件与所述工作面边缘的边框碰撞时，所述边框通过所述爬升面将所述探测管件顶起，以使得所述水平端面与所述工作面脱离。

22.一种边缘检测方法，其特征在于，所述方法应用于清洁设备，所述清洁设备至少包括探测管件、气压传感器和负压装置，所述负压装置用于与清洁设备的机体连接，所述探测管件被构造为相对于所述机体上下移动，所述探测管件的第一端与所述负压装置连通，所述气压传感器用于检测所述探测管件内的气压值，所述方法包括：

当所述探测管件的第二端与工作面贴合时，通过所述气压传感器获取所述探测管件内的第一气压值；

当所述探测管件的第二端被边框碰撞顶起与所述工作面脱离时，通过所述气压传感器获取所述探测管件内的第二气压值；

根据所述第一气压值和所述第二气压值判断所述清洁设备是否位于工作面的边缘，当所述第一气压值和所述第二气压值的差值达到预设阈值时，则指示所述清洁设备位于所述工作面的边缘。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述清洁设备还包括撞板组件，所述根据所述第一气压值和所述第二气压值判断所述清洁设备是否位于工作面的边缘还包括：

在所述撞板组件未发生碰撞时，根据所述第一气压值和所述第二气压值判断所述清洁设备是否位于工作面的边缘。