CN117814696A - 清洁机器人及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种清洁机器人及其控制方法,清洁机器人包括:运动底盘和可动清洁器组件。运动底盘在工作面上行走;可动清洁器组件用于对工作面进行清洁;可动清洁器组件能够相对运动底盘在第一位置和第二位置之间运动;清洁机器人具有距离障碍物较远的一般工作模式和距离障碍物较近的避障工作模式;在避障工作模式下,可动清洁器组件位于第一位置,此时可动清洁器组件距离运动底盘的边缘的距离较近;在一般工作模式下,可动清洁器组件位于第二位置,此时可动清洁器组件距离所述运动底盘的边缘的距离较远。本公开使清洁更加彻底,提升了清洁面积,实现了全面清洁。
Description
技术领域
本公开涉及清洁设备技术领域,具体涉及一种清洁机器人及其控制方法。
背景技术
清洁机器人,是智能家用清洁电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在地面上完成清扫、吸尘、擦地工作。随着科学技术的进步和人们生活品质的提升,清洁机器人已经走进越来越多人的生活。
市面上的清洁机器人在贴近墙边工作时,往往难以实现零距离贴边,从而导致存在清洁死角。提供一种能够实现全面清洁的清洁机器人是本公开亟待解决的技术问题。
发明内容
本公开为了解决现有技术中存在的问题,提供了一种清洁机器人及其控制方法。
根据本公开的第一方面,提供了一种清洁机器人,包括:
运动底盘,所述运动底盘被配置为在工作面上行走;
可动清洁器组件,所所述可动清洁器组件被配置为用于对工作面进行清洁;
所述可动清洁器组件被配置为能够相对运动底盘在第一位置和第二位置之间运动;所述清洁机器人具有距离障碍物较远的一般工作模式和距离障碍物较近的避障工作模式;
其中,在避障工作模式下,所述可动清洁器组件位于第一位置,在所述第一位置时,所述可动清洁器组件距离所述运动底盘的边缘的距离较近;在一般工作模式下,所述可动清洁器组件位于第二位置,在所述第二位置时,所述可动清洁器组件距离所述运动底盘的边缘的距离较远。
在本公开的一个实施例中,所述可动清洁器组件包括:
第一可动清洁器,所述第一可动清洁器被配置为用于对工作面进行清洁;
第二可动清洁器,所述第二可动清洁器与第一可动清洁器的类型不同,且被配置为用于对工作面进行清洁;
所述第一可动清洁器、第二可动清洁器被配置为能够相对运动底盘在第一位置和第二位置之间运动;其中,第一可动清洁器和第二可动清洁器在避障工作模式下距离运动底盘的边缘较近,在一般工作模式下距离运动底盘的边缘较远。
在本公开的一个实施例中,还包括用于探测清洁机器人工作环境中的环境信息的探测单元;还包括控制单元,所述控制单元被配为基于所述探测单元的探测信号,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器向第一位置的方向运动,和/或,控制所述清洁机器人提前往偏离障碍物的方向行走。
在本公开的一个实施例中,控制所述清洁机器人提前往偏离障碍物的方向行走包括:所述控制单元被配置为控制设置于所述运动底盘的两个驱动轮的轮速差,以使所述清洁机器人转向;或者是,控制清洁机器人后退,以偏离所述障碍物。
在本公开的一个实施例中,所述控制单元被配置为基于所述探测单元的探测信号,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器运动至第一位置,或者运动至位于第一位置与第二位置之间的其它位置。
在本公开的一个实施例中,所述控制单元被配置为基于设置于所述运动底盘的两个驱动轮的轮速差,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器向第一位置方向摆动的速度。
在本公开的一个实施例中,位于第一位置时,所述第一可动清洁器的转动轴线位于运动底盘的边缘投影区域内,所述第一可动清洁器的部分边缘位于运动底盘的边缘投影区域外;所述运动底盘的外轮廓具有在前进方向上的最大边缘,位于第二位置时,所述第一可动清洁器、第二可动清洁器至少部分边缘位于运动底盘的最大边缘外。
在本公开的一个实施例中,位于第二位置时,所述第一可动清洁器、第二可动清洁器的外边缘齐平。
在本公开的一个实施例中,所述控制单元被配置为基于周围环境中障碍物信息,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器往第一位置的方向至少运动至使其外侧边缘位于所述运动底盘的最大边缘内。
在本公开的一个实施例中,还包括用于探测清洁机器人工作环境中的环境信息的探测单元;还包括控制单元,所述控制单元被配置为基于所述探测单元的探测信号,控制设置于所述运动底盘的两个驱动轮的轮速差,以使所述清洁机器人转向;所述控制单元被配置为基于所述探测单元的探测信号以及驱动轮的轮速差,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器向第一位置的方向运动。
在本公开的一个实施例中,还包括控制单元,所述控制单元被配置为控制第一可动清洁器、第二可动清洁器同时往第一位置的方向运动;
或者是,在清洁机器人前进的过程中,先控制所述第一可动清洁器提前往第一位置的方向运动,再控制所述第二可动清洁器提前往第二位置的方向运动;
或者是,在清洁机器人后退的过程中,先控制所述第二可动清洁器提前往第一位置的方向运动,再控制所述第一可动清洁器提前往第二位置的方向运动。
在本公开的一个实施例中,还包括检测单元和控制单元,所述检测单元被配置为当所述第一可动清洁器和/或第二可动清洁器受到外力时被触发;所述控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制所述第一可动清洁器和/或第二可动清洁器往第一位置的方向运动。
在本公开的一个实施例中,所述检测单元被配置为当所述第一可动清洁器受到外力时被触发;所述控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制所述第一可动清洁器和/或第二可动清洁器往第一位置的方向运动;或者是,
所述检测单元被配置为当所述第二可动清洁器受到外力时被触发;所述控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制所述第一可动清洁器和/或第二可动清洁器往第一位置的方向运动。
在本公开的一个实施例中,所述清洁机器人离开基站后,控制第一可动清洁器、第二可动清洁器运动至第二位置,并控制清洁机器人在一般工作模式下在工作面上进行清洁作业。
在本公开的一个实施例中,所述清洁机器人返回基站时,所述第一可动清洁器、第二可动清洁器均运动至第一位置,以使清洁机器人作为维护姿态停靠在基站中。
在本公开的一个实施例中,所述第一可动清洁器、第二可动清洁器位于所述运动底盘的同一侧。
根据本公开的第二方面,还提供了一种清洁机器人的控制方法,所述方法包括如下步骤:
控制清洁机器人在一般工作模式下对工作面进行清洁;
控制单元基于周围环境中障碍物信息,控制清洁机器人在避障工作模式下作业。
本公开的一个有益效果在于,本公开在清洁机器人上设置相对运动底盘在第一位置和第二位置之间运动的可动清洁器组件,其在一般工作模式下位于第二位置,也就是较为靠外的位置,清洁机器人的清洁覆盖范围会有所增大,这样就有效提升了清洁面积,从而实现了全面清洁。而在避障工作模式下,可动清洁器组件则会向内侧收回,从而避免与障碍物发生碰撞,提升了用户的使用体验。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开一实施例提供的清洁机器人在第一位置时的结构示意图;
图2是本公开一实施例提供的清洁机器人在第二位置时的结构示意图;
图3是本公开一实施例提供的清洁机器人的内部结构示意图;
图4是本公开一实施例提供的摆动机构的结构示意图;
图5是本公开一实施例提供的挡光条的结构示意图;
图6是本公开一实施例提供的可动清洁器的结构示意图;
图7是本公开一实施例提供的脉冲信号示意图。
图1至图7中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下:
1、运动底盘;11、驱动轮;12、前置清洁器;13、探测单元;14、固定清洁器;201、第一可动清洁器;202、第二可动清洁器;21、摆动机构;211、连接部;212、承载部;213、弹性部;22、光电对射管;23、抹布盘;24、摆动电机;25、旋转电机;3、挡光条;31、遮挡梳齿;32、镂空通道;4、墙体。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本文中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系,而非限定这些相关部分的绝对位置。
在本文中,“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分,而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本文中,“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制,还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
本公开提供了一种清洁机器人,其可以是扫地机器人、拖地机器人、扫拖一体的机器人等用于对地面、沙发、地毯等需要清洁的工作面进行清洁的自移动清洁设备。
本公开的清洁机器人包括:运动底盘、可动清洁器组件。运动底盘被配置为在工作面上行走,可动清洁器组件安装在运动底盘的底部,可动清洁器组件可以为抹盘、地刷、拖地件、滚刷、边刷等各种类型的清洁组件,以对工作面进行清洁。
本公开的可动清洁器组件分别被配置为能够相对运动底盘在第一位置和第二位置之间运动,清洁机器人具有距离障碍物较远的一般工作模式和距离障碍物较近的避障工作模式。其中,在避障工作模式下,可动清洁器组件位于第一位置,在第一位置时,可动清洁器组件距离运动底盘的边缘的距离较近;在一般工作模式下,可动清洁器组件位于第二位置,在第二位置时,可动清洁器组件距离运动底盘的边缘的距离较远。
当可动清洁器组件位于第一位置时,清洁机器人处于避障工作模式下,此时,清洁机器人整体的体积更小,便于收纳,且在行驶时不易发生碰撞,可防止可动清洁器组件在工作过程中被地面上的家具等物体卡住。
当可动清洁器组件位于第二位置时,清洁机器人处于一般工作模式下,此时,可动清洁器组件可以相对运动底盘向外侧摆动从而运动到第二位置,也就是说,位于第二位置的可动清洁器组件比位于第一位置的可动清洁器组件具有更大的清洁范围,这样就能进一步增加清洁范围,从而对在第一位置时难以清扫到的卫生死角进行清理,实现全面清洁。
在本公开一个具体的实施方式中,可动清洁器组件包括:第一可动清洁器和第二可动清洁器。第一可动清洁器和第二可动清洁器均可以安装在运动底盘的底部。具体地,第一可动清洁器设置于运动底盘的前侧,且被配置为用于对工作面进行清洁;第二可动清洁器设置于运动底盘的后侧,且被配置为用于对工作面进行清洁。第一可动清洁器、第二可动清洁器可以为抹盘、地刷、滚刷等各种类型的拖地件。在本公开一个具体的实施方式中,第一可动清洁器、第二可动清洁器的类型不同。例如第一可动清洁器为设置在运动底盘前侧的边刷,第二可动清洁器为设置在运动底盘后侧的抹盘、滚刷等拖地件。这样,通过第一可动清洁器可以对工作面上的脏污进行清扫,通过第二可动清洁器可以对工作面上的脏污进行湿拖或者干拖等。
在清洁机器人向前行进的过程中,位于前侧的第一可动清洁器可以对某处工作面清洁完毕之后,位于后侧的第二可动清洁器可以再次对此处工作面进行清洁,这样就能使清洁进行的更加彻底。当第一可动清洁器为扫地类清洁组件,第二可动清洁器为拖地类清洁组件时,前后设置的两个可动清洁器能够实现先扫后拖的顺序清洁,从而提升了清洁效果。
在本公开的实施方式中,第一可动清洁器、第二可动清洁器分别被配置为能够相对运动底盘在第一位置和第二位置之间运动,即,第一可动清洁器具有相对应的第一位置、第二位置,第二可动清洁器具有相对应的第一位置、第二位置。清洁机器人具有距离障碍物较远的一般工作模式和距离障碍物较近的避障工作模式。其中,在避障工作模式下,第一可动清洁器、第二可动清洁器位于第一位置,在第一位置时,第一可动清洁器、第二可动清洁器距离运动底盘的边缘的距离较近;在一般工作模式下,第一可动清洁器、第二可动清洁器位于第二位置,在第二位置时,第一可动清洁器、第二可动清洁器距离运动底盘的边缘的距离较远。
当第一可动清洁器、第二可动清洁器位于第一位置时,清洁机器人处于避障工作模式下,此时,清洁机器人整体的体积更小,便于收纳,且在行驶时不易发生碰撞,可防止第一可动清洁器、第二可动清洁器在工作过程中被地面上的家具等物体卡住。
当第一可动清洁器、第二可动清洁器位于第二位置时,清洁机器人处于一般工作模式下,此时,第一可动清洁器、第二可动清洁器可以相对运动底盘向外侧摆动从而运动到第二位置,也就是说,位于第二位置的第一可动清洁器、第二可动清洁器比位于第一位置的第一可动清洁器、第二可动清洁器具有更大的清洁范围,这样就能进一步增加清洁范围,从而对在第一位置时难以清扫到的卫生死角进行清理,实现全面清洁。
本公开通过在清洁机器人运动底盘的前侧和后侧分别设置第一可动清洁器和第二可动清洁器,使清洁机器人在行进的过程中,第一可动清洁器和第二可动清洁器能够先后对工作面进行清扫,从而清洁的更加彻底,提升了用户体验。此外,第一可动清洁器和第二可动清洁器均能够在第一位置和第二位置之间运动,当其运动至第二位置时,清洁机器人的清洁覆盖范围会有所增大,这样就有效提升了清洁面积,从而实现了全面清洁。
本公开提供了一种清洁机器人,能够在地面进行清洁工作。为了便于理解,下面结合图1至图7,来详细说明本公开所提供的清洁机器人具体结构及工作原理等。
参考图1和图2,本公开的清洁机器人包括:运动底盘1和可动清洁器组件。运动底盘1被配置为在工作面上行走,可动清洁器组件分别被配置为能够相对运动底盘1在第一位置和第二位置之间运动,清洁机器人具有距离障碍物较远的一般工作模式和距离障碍物较近的避障工作模式。其中,在避障工作模式下,可动清洁器组件位于第一位置,在第一位置时,可动清洁器组件距离运动底盘1的边缘的距离较近;在一般工作模式下,可动清洁器组件位于第二位置,在第二位置时,可动清洁器组件距离运动底盘1的边缘的距离较远。
在本公开的一个实施方式中,可动清洁器包括第一可动清洁器201和第二可动清洁器202。第一可动清洁器201和第二可动清洁器202均可以安装在运动底盘1的底部。具体地,第一可动清洁器201设置于运动底盘1的前侧,且被配置为用于对工作面进行清洁;第二可动清洁器202设置于运动底盘1的后侧,且被配置为用于对工作面进行清洁。第一可动清洁器201、第二可动清洁器202的类型可以不同。例如第一可动清洁器201为设置在运动底盘1前侧的边刷,第二可动清洁器202为设置在运动底盘1后侧的抹盘、滚刷等拖地件。这样,通过第一可动清洁器201可以对工作面上的脏污进行清扫,通过第二可动清洁器202可以对工作面上的脏污进行湿拖或者干拖等。
在清洁机器人向前行进的过程中,位于前侧的第一可动清洁器201可以对某处工作面清洁完毕之后,位于后侧的第二可动清洁器202可以再次对此处工作面进行清洁,这样就能使清洁进行的更加彻底。在本公开的一个具体的实施方式中,如图1所示,第一可动清洁器201为沿边地刷,第二可动清洁器202为抹盘,前后设置的两个可动清洁器能够实现先扫后拖的顺序清洁,从而提升了清洁效果。
第一可动清洁器201、第二可动清洁器202分别被配置为能够相对运动底盘1在第一位置和第二位置之间运动,清洁机器人具有距离障碍物较远的一般工作模式和距离障碍物较近的避障工作模式。其中,在避障工作模式下,如图1所示,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202位于第一位置,在第一位置时,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202距离运动底盘的边缘的距离较近;在一般工作模式下,如图2所示,至少第一可动清洁器201、第二可动清洁器202位于第二位置,在第二位置时,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202距离运动底盘1的边缘的距离较远。
当第一可动清洁器201、第二可动清洁器202位于第一位置时,清洁机器人处于避障工作模式下,此时,清洁机器人整体的体积更小,便于收纳,且在行驶时不易发生碰撞,可防止第一可动清洁器201、第二可动清洁器202在工作过程中被地面上的家具等物体卡住。
当第一可动清洁器201、第二可动清洁器202位于第二位置时,清洁机器人处于一般工作模式下,此时,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202可以相对运动底盘1向外侧摆动从而运动到第二位置,也就是说,位于第二位置的第一可动清洁器201、第二可动清洁器202比位于第一位置的第一可动清洁器201、第二可动清洁器202具有更大的清洁范围,这样就能进一步增加清洁范围,从而对在第一位置时难以清扫到的卫生死角进行清理,实现全面清洁。
在本公开的一个具体的实施方式中,继续参考图1和图2,位于第一位置时,第一可动清洁器201的转动轴线位于运动底盘1的边缘投影区域内,第一可动清洁器201的部分边缘位于运动底盘1的边缘投影区域外。第一可动清洁器201可以为沿边地刷,沿边地刷的在最靠里侧的第一位置时,其部分刷毛就会位于超出运动底盘1的位置,从而将位于清洁机器人周围工作面上的脏污扫至运动底盘1的投影范围内。如图1所示,位于第一位置的沿边地刷的转动轴线位于运动底盘1的投影范围内,因此它仅有较小的清洁范围。而当沿边地刷向外侧运动至如图2所示的第二位置后,其会具有更大的清洁范围,从而实现覆盖更大的清洁面积。
运动底盘的外轮廓具有在前进方向上的最大边缘,位于第二位置时,第一可动清洁器201至少部分边缘位于运动底盘的最大边缘外。运动底盘1可以设置为矩形、圆形等任意形状,本实施例中的运动底盘1为圆形。参考图1和图2,α轴所示即为运动底盘1的外轮廓在前进方向上的最大边缘。可以理解的是,当清洁机器人运行至最贴近墙体4的位置时,α轴与墙体4的边缘重合,由于位于第一位置的第一可动清洁器201与α轴之间存在间隙,因此形成了清洁死角。为了弥补第一可动清洁器201与α轴之间的间隙,如图2所示,需要使第一可动清洁器201向外侧摆动,并使其至少部分边缘运动至超过α轴的位置。这样就使得第一可动清洁器201在第二位置时的清洁范围能够覆盖运动底盘1行走范围的最宽处。清洁机器人在一般工作状态下的清洁范围能够至少覆盖运动底盘1行走范围的最宽处,清洁效率很高。
在本公开的一个实施方式中,如图1所示,第二可动清洁器202可以为抹盘,位于第一位置时,第二可动清洁器202的边缘位于运动底盘1的边缘投影区域内,即第二可动清洁器202的边缘完全不超出运动底盘1的边缘投影区域,以免可动清洁器202在工作过程中被地面上的家具等物体卡住。此时,第二可动清洁器202的清洁范围不超过清洁机器人的行驶范围。如图2所示,位于第二位置时,第二可动清洁器202的至少部分边缘位于运动底盘1最大边缘的投影区域边缘外,即超过α轴的位置,以增加清洁范围,从而对在第一位置时难以清扫到的卫生死角进行清理,实现全面清洁。
参考图1和图2,在实际清洁场景中可以存在墙体4,清洁机器人难以贴合墙体4行驶,即使清洁机器人贴合至墙体4,位于第一位置的第一可动清洁器201、第二可动清洁器202仍然无法清洁到沿边的死角区域。此时就需要至少将靠近墙体4一侧的第一可动清洁器201、第二可动清洁器202伸出至第二位置,从而扩大清洁范围,不留死角,实现全面清洁。
需要说明的是,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202可以是独立控制的,也可以是同步控制的。第一可动清洁器201和第二可动清洁器202可以同时位于各自的第一位置,可以同时位于各自的第二位置,可以同时位于各自的第一位置与第二位置之间的某一位置,也可以在同一时间位于不同的位置。例如,当清洁机器人的前方存在清洁死角时,可以仅控制第一可动清洁器201伸出至第二位置,从而实现全面清洁。再例如,当清洁机器人的后方出现障碍物时,可以仅控制第二可动清洁器202从第二位置收回。
本公开通过在清洁机器人运动底盘的前侧和后侧分别设置第一可动清洁器201和第二可动清洁器202,使清洁机器人在行进的过程中,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202能够先后对工作面进行清扫,从而清洁的更加彻底,提升了用户体验。此外,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202均能够在第一位置和第二位置之间运动,当其运动至第二位置时,清洁机器人的清洁覆盖范围会有所增大,这样就有效提升了清洁面积,从而实现了全面清洁。
在本公开的一个实施方式中,清洁机器人离开基站后,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202运动至第二位置,并控制清洁机器人在一般工作模式下在工作面上进行清洁作业。此外,清洁机器人返回基站时,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202均运动至第一位置,以使清洁机器人作为维护姿态停靠在基站中。清洁机器人具有配套的基站,清洁机器人在完成清洁工作后需要回到基站中进行充电或维护。清洁机器人在基站内的时候,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202分别位于各自的第一位置,二者的边缘可以均不超出运动底盘1的边缘投影区域,从而节约基站的空间。而当清洁机器人离开基站后,即开始进行清洁工作时,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202则分别运动至各自的第二位置,并以第二位置作为正常的工作姿态在工作面上进行清洁作业,从而扩大了清洁面积,提升了清洁效率。
具体地,清洁机器人还包括用于控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202在第一位置和第二位置之间运动的控制单元。控制单元可以在清洁机器人接收到返回基站的信号的时候,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202同时运动至第一位置。控制单元也可以在清洁机器人接收到返回基站的信号之后,在清洁机器人向着基站行驶的过程中,先控制位于后侧的第二可动清洁器202运动至第一位置,再控制位于前侧的第一可动清洁器201运动至第一位置。这样可以保证清洁机器人在进行停靠时,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202均已经收回至第一位置,从而便于清洁机器人以维护姿态进入基站。
在清洁机器人返回基站的过程中,需要先执行对位程序,以确保清洁机器人的位姿正确,能够精准停靠至基站底部的容纳腔内。控制单元可以在清洁机器人执行对位程序的同时,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202运动至第一位置。控制单元也可以在清洁机器人已完成对位程序并向基站停靠的过程中,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202运动至第一位置。这样就能在停靠之前尽可能久地使第一可动清洁器201、第二可动清洁器202保持在第二位置,从而在停靠之前具有较大的清洁面积,以避免在基站的周边形成清洁死角。
在本公开的另一个实施方式中,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202也可以将第一位置作为正常的工作姿态在工作面上进行清洁作业,并仅在贴边清洁的时候才运动至第二位置。这样可以提升清洁机器人的灵活度,清洁机器人在正常工作姿态时的体积相对较小,可以进入更狭窄的区域进行清洁。而且在较为拥挤的清洁场景中,例如:家具排布紧凑的家庭清洁场景中,以第一位置作为正常的工作姿态能够减少碰撞的发生。
本公开对清洁机器人的正常的工作姿态不做具体限制,后文中将以第一可动清洁器201、第二可动清洁器202在第二位置作为一般工作模式进行说明。
在本公开的一个实施方式中,参考图1,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202位于运动底盘1的同一侧。在清洁机器人贴边行驶时,靠近墙体4一侧的第一可动清洁器201和第二可动清洁器202可以同时位于第二位置,从而保证靠近墙体4的工作面得到全面清洁。至于位于清洁机器人另一侧的工作面,则可以在其掉头行驶时再进行清洁。
在本公开的一个实施方式中,位于第二位置时,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202的外边缘齐平,这样就能确保第一可动清洁器201、第二可动清洁器202在第二位置时的清洁范围一致,临近墙体4的沿边位置也可以得到全面的清洁。
在本公开的一个实施方式中,参考图1和图2,清洁机器人的相对两侧分别记为第一侧、第二侧,在清洁机器人的第一侧设置有固定清洁器14,固定清洁器14的边缘位于运动底盘1的边缘投影区域内,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202设置在与之相对的第二侧。第二可动清洁器202和固定清洁器14可以均为抹盘,参考图1视图方向,右侧即为第一侧,左侧即为第二侧。第一可动清洁器201即为图1中右上方的沿边地刷,第二可动清洁器202即为图1中右侧的抹盘,该抹盘能够在第一位置和第二位置之间运动;固定清洁器14即为图1中左侧的抹盘,该抹盘只能固定在第一位置运动。
在本公开的一个实施方式中,如图1所示,清洁机器人还可以包括前置清洁器12,前置清洁器12可以是吸尘口或滚刷,也可以包括吸尘口和滚刷。具体地,前置清洁器12可以为吸尘口,第一可动清洁器201可以将脏污扫至吸尘口处,从而进行集尘。
在本公开的一个实施方式中,第二可动清洁器202可以设置有两个,两个第二可动清洁器202左右设置,每个第二可动清洁器202具有一个第一位置和一个第二位置。其中,左侧第二可动清洁器202的第二位置位于运动底盘1的左侧,右侧第二可动清洁器202的第二位置位于运动底盘1的右侧,运动底盘1的左侧或右侧靠近墙边或家具周边时,相应一侧的第二可动清洁器202能够运动至运动底盘1该侧的第二位置处,贴合边角进行全面清洁。两个第二可动清洁器202可以为独立控制,例如,当清洁机器人的右侧无清洁死角,左侧有需要贴边清洁的墙体4时,控制单元可以仅控制左侧的第二可动清洁器202运动至第二位置,右侧的第二可动清洁器202可以处于第一位置。
在本公开的一个具体的实施方式中,参考图3和图6,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202在摆动机构21的带动作用下在第一位置和第二位置之间运动。具体地,如图6所示,第二可动清洁器202为抹盘,抹盘包括:摆动机构21、抹布盘23、摆动电机24和旋转电机25。摆动机构21的一端通过摆动电机24转动连接在运动底盘1的底部,抹布盘23通过旋转电机25转动连接在摆动机构21的另一端。摆动电机24被构造为驱动摆动机构21,使第二可动清洁器202在第二位置和第一位置之间运动。旋转电机25可以固定设置在摆动机构21上,其输出端可以与抹布盘23的转动轴传动连接,从而驱动抹布盘23进行自旋转运动。由此可使清洁机器人在进行清洁工作时,能够通过自身的旋转使工作面清洁的更干净。
位于第二位置的第一可动清洁器201、第二可动清洁器202存在难以及时避障的问题。当清洁机器人转弯时,或者是清洁机器人靠近墙体4贴边运行时,往往难以精准把控距离,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202容易撞击、剐蹭物体,甚至可能会导致清洁机器人卡死在障碍物处。为解决上述问题,控制单元能够控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202进行避障。
需要说明的是,控制单元可以仅控制第一可动清洁器201避障,也可以控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202一起进行避障。可以理解的是,第二可动清洁器202的控制逻辑可以与第一可动清洁器201完全一致。
在本公开的一个实施方式中,清洁机器人还包括用于探测清洁机器人工作环境中的环境信息的探测单元13,探测单元13与控制单元通信连接。具体的,如图1所示,本实施例中的探测单元13为设置在清洁机器人上的激光雷达,探测单元13还可以是沿边传感器、相机等其它类型的探测结构,本公开对探测单元13的具体类型不作限制。探测单元13能够将检测到的环境信息实时发送给控制单元,控制单元能够对环境信息做出分析判断,并基于此发送控制指令,从而操控清洁机器人。
具体地,控制单元被配为基于探测单元13的探测信号,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202向第一位置的方向运动,和/或,控制清洁机器人提前往偏离障碍物的方向行走。将清洁机器人的行驶方向记为前方,当清洁机器人的前方存在障碍物时,探测单元13能够探测到障碍物的存在,并将其尺寸、位置等信息发送给控制单元;控制单元经过分析后,判断该障碍物位于清洁机器人的移动路径上,因此要控制清洁机器人提前进行主动避障。本公开的清洁机器人具有两种避障行为,其一:提前内收第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202,即由控制单元控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动;其二:清洁机器人转向避障,即由控制单元控制清洁机器人提前往偏离障碍物的方向行走,两种避障行为协同进行,从而主动避免了碰撞的发生。
当清洁机器人的移动路径上存在障碍物时,控制单元能够控制清洁机器人转向,以使清洁机器人整体避障;此外,控制单元还能够控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202提前往第一位置的方向运动,以使第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202内收避障。这样就实现了协同两种避障行为,降低了碰撞发生的概率,延长了清洁机器人的使用寿命,提升了用户的使用体验。
在本公开的一个实施方式中,控制单元被配置为基于周围环境中障碍物信息,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202往第一位置的方向至少运动至使其外侧边缘位于运动底盘1的最大边缘内。当探测单元13探测到了位于清洁机器人前方的障碍物时,控制单元控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202向内运动提前避障。需要说明的是,第一可动清洁器201在和/或第二可动清洁器202第二位置时遇到的障碍物位于运动底盘1的最大边缘之外,也就是说,该障碍物不会与运动底盘1发生碰撞,因此,只要使第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202移动至运动底盘1的最大边缘内,就能避开障碍物。
在本公开的一个实施方式中,本公开对清洁机器人两种主动避障行为的先后顺序不作具体限定,具体地,控制单元被配置为基于探测单元13的探测信号,控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,同时控制清洁机器人往远离障碍物的方向转弯;或者是,先控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,而后控制清洁机器人往远离障碍物的方向转弯;或者是,先控制清洁机器人往远离障碍物的方向转弯,而后控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。
控制单元可以在不同的清洁场景下采用合适的避障方式进行避障,例如,当清洁机器人贴墙行驶时,探测单元13在其前方探测到墙角,此时,控制单元可以在控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动的同时控制清洁机器人往远离障碍物的方向转弯;或者是,可以先控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,而后控制清洁机器人往远离障碍物的方向转弯。内收避障和转弯避障同时进行,或者是先内收、再转弯的避障方式,都能使清洁机器人在墙角位置开始转弯的时候具有较小的转动半径,从而减少了清扫过程中的遗漏区域。
而当清洁机器人在较为空旷的区域行驶时,当探测单元13探测到前方存在障碍物时,控制单元可以先控制清洁机器人往远离障碍物的方向转弯,而后控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。这样就能第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202尽可能晚的收回,从而在尽可能长的时间里保持在第二位置,以获得更大的清扫面积。
在本公开的一个实施方式中,如图1所示,运动底盘1的底部设置有两个用于行走的驱动轮11,两个驱动轮11间隔设置在运动底盘1行进方向的左右两侧。控制单元被配置为控制两个驱动轮11的轮速差,以使清洁机器人转向;或者是,控制单元被配置为控制清洁机器人后退,以偏离障碍物。当探测单元13探测到清洁机器人的前方有障碍物时,控制单元能够通过控制两个驱动轮11的转动速度,或者是控制两个驱动轮11的转动方向,从而绕行障碍物。
具体地,当需要控制清洁机器人左转绕行时,可以控制左侧的驱动轮11的转速慢于右侧的驱动力11的转速;当需要控制清洁机器人右转绕行时,可以控制右侧的驱动轮11的转速慢于左侧的驱动力11的转速,这样就实现了通过轮速差控制清洁机器人转向。清洁机器人转向后即可绕行前方的障碍物,从而防止了碰撞的发生。
控制单元还可以通过控制两个驱动轮11反转,从而使清洁机器人后退行驶,这样同样可以使清洁机器人远离前方的障碍物。清洁机器人在后退之后,控制单元可以重新规划清洁路径,从而使清洁路径上不再存在上述障碍物,防止了碰撞的发生。
在本公开的一个实施方式中,控制单元被配置为基于探测单元13的探测信号,控制设置于运动底盘1的两个驱动轮11的轮速差,以使所述清洁机器人转向;控制单元被配置为基于探测单元13的探测信号以及驱动轮11的轮速差,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202向第一位置的方向运动。也就是说,当探测到障碍物的存在,且清洁机器人正在转向时,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202能够向第一方向运动。
具体地,清洁机器人在每次转弯的同时,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202都会往第一位置的方向运动。可以理解的是,清洁机器人除了在遇到障碍物的时候会转弯,在正常清洁的过程中,当其遇到了墙角、柜脚等清洁场景中常见的需要拐弯的情形时,清洁机器人也会按照地形进行适应性的转弯。此时,可以将墙角、柜脚等理解为探测单元13可以探测到的障碍物,因此控制单元会控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。控制单元能够在清洁机器人转弯的同时控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202内收,从而使清洁机器人的维持较小的转弯半径,减少了清扫过程中的遗漏区域。
特别地,当清洁机器人在空旷的清洁场景中沿预设的“弓字型”路径对地面进行清扫的过程中,在“弓字型”路径预设的转弯处进行转弯时,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202可以一直保持在第二位置,无需向第一位置的方向内收。这是因为控制单元是基于位于第二位置的第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202的清扫范围生成的预设路径,清洁机器人在转弯时的转弯半径虽然较大,但并不会出现清扫遗漏区域,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202只需要一直保持在第二位置,即可实现全面清洁。
在本公开的一个实施方式中,控制单元被配置为控制清洁机器人转向并以至少部分环绕障碍物的方式进行移动。当障碍物为桌子腿、床腿、落地灯等可绕行的小体积障碍物时,清洁机器人可以环绕障碍物行驶,从而避免碰撞。具体的,当障碍物为位于清洁机器人的清洁路径上的桌子腿时,清洁机器人可以环绕桌子腿行驶半圈,从而实现绕过桌子腿,并回正至原本的清洁路径上;清洁机器人也可以环绕桌子腿行驶一周半,而后再回正至原本的清洁路径上,从而防止遗漏清洁桌子腿周围的地面。
在本公开的一个实施方式中,控制单元被配置为基于探测单元13的探测信号,控制清洁机器人按照原始移动路径行走预定距离后,控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202提前往第一位置的方向运动,以及控制清洁机器人提前往偏离障碍物的方向行走。探测单元13探测到位于清洁机器人前方的障碍物后,控制单元可以不立即发送避障指令,而是在清洁机器人继续向前行驶了预定距离之后再发送指令进行避障。
具体地,预定距离可以依据探测单元13的探测范围进行设定,例如,探测单元13能够探测一米半径以内的范围,当探测单元13探测到障碍物的时候,则意味着障碍物位于清洁机器人前方一米处,控制单元可以控制清洁机器人按照原始路径行走0.8米之后再发送避障指令,即控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202提前往第一位置的方向运动,以及控制清洁机器人提前往偏离障碍物的方向行走。这样就能够在不撞击障碍物的前提下,尽可能晚的避障,从而最大限度地减少清洁遗漏区域。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元被配置基于探测单元13的探测信号,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202运动至第一位置,或者运动至位于第一位置与第二位置之间的其它位置。当第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202运动至第一位置时,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202的边缘位于最大边缘内,自然能够实现避障。但第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202不必每次避障都完全运动回第一位置,而是可以摆动更小的幅度,仅运动至第一位置与第二位置之间的其它可以实现避障的位置。如图2所示,位于第一位置的第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202与α轴之间存在很大空间,控制单元可以控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202运动至其间的任意位置。这样就减小了每次避障的摆动行程,提升了清洁效率。
控制单元可以基于障碍物与第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202之间的距离,从而控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202向第一方向摆动不同的幅度。当障碍物的距离较远时,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202仅摆动较小幅度就能实现避障;当障碍物的距离较近时,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202需要摆动较大的幅度才能实现避障。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元被配置为基于设置于运动底盘1的两个驱动轮11的轮速差,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202向第一位置方向摆动的速度。当两个驱动轮11的轮速差较大时,意味着清洁机器人的转弯半径较小,此时,需要控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202以更快的速度向第一位置方向摆动,从而实现避障。当两个驱动轮11的轮速差较大时,意味着清洁机器人的转弯半径较大,此时,只需控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202以较慢的速度向第一位置方向摆动,就能实现避障。
第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动进行避障,在越过障碍物后需要继续复位至第二位置,从而保持较大的清洁范围。清洁机器人在绕行障碍物后需要复位至原始移动路径,以减少清洁遗漏区域。
在本公开的一个实施方式中,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动之后,控制单元被配置为在预定时间内或者清洁机器人行走预定距离后控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202复位至第二位置;和/或,在清洁机器人往偏离障碍物的方向行走之后,控制单元被配置为在预定时间内或者清洁机器人行走预定距离后控制清洁机器人按照原始移动路径行走。
在本公开一个具体的实施方式中,控制单元可以从第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202离开第二位置开始计时,当达倒预定时间后,控制单元就控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202复位至第二位置。预定时间为通常情况下清洁机器人通过一个障碍物需要的用时。例如:预定时间可以为五秒钟,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202离开第二位置五秒后即可向外运动复位。如果在复位时,清洁机器人已越过障碍物,则可以顺利复位至第二位置,继续进行大范围的清洁。如果在复位时,清洁机器人尚未越过障碍物,则控制单元能够再次控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动以再次避障,并重新进行计时,如此往复,直至复位。
在本公开另一个具体的实施方式中,控制单元可以在清洁机器人往偏离障碍物的方向行走后开始计时,当达倒预定时间后,控制单元就控制清洁机器人复位至原始移动路径。同上,以预定时间为五秒钟为例,清洁机器人偏离原始路径五秒钟之后即可复位至原始路径,以继续沿原定路径进行清洁。如果在复位时,清洁机器人尚未越过障碍物,则控制单元能够再次控制清洁机器人往偏离障碍物的方向行走以再次避障,并重新进行计时,如此往复,直至复位。
在本公开另一个具体的实施方式中,控制单元可以从第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202离开第二位置开始计算清洁机器人的行驶距离,当达到预定距离后,控制单元就控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202复位至第二位置。需要说明的是,行驶距离既包括清洁机器人向前行驶的距离,也包括转弯、绕圈过程中行驶的距离。例如:预定距离可以为一米,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202离开第二位置后清洁机器人继续行驶了一米,此时第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202即可向外运动复位。如果在复位时,清洁机器人已越过障碍物,则可以顺利复位至第二位置,继续进行大范围的清洁。如果在复位时,清洁机器人尚未越过障碍物,则控制单元能够再次控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动以再次避障,并重新计算行驶距离,如此往复,直至复位。
在本公开另一个具体的实施方式中,控制单元可以在清洁机器人往偏离障碍物的方向行走后开始计算清洁机器人的行驶距离,当达到预定距离后,控制单元就控制清洁机器人复位至原始移动路径。同上,以预定距离是一米为例,清洁机器人偏离原始路径后继续行驶了一米,此时即可复位至原始路径,以继续沿原定路径进行清洁。如果在复位时,清洁机器人尚未越过障碍物,则控制单元能够再次控制清洁机器人往偏离障碍物的方向行走以再次避障,并重新计算行驶距离,如此往复,直至复位。
探测单元13可能会存在探测盲区,例如,当探测单元13为安装在运动底盘1顶部的激光雷达时,其难以探测例如门槛的低矮障碍物。而对于能够探测到的障碍物,控制单元的预判也可能存在偏差。可见,设置探测13只能减少撞击的发生,而无法彻底避免撞击。在发生撞击之后,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202需要及时收起,否则可能会导致清洁机器人卡死,难以运行。为此,本公开的清洁机器人还设置了用于被动避障的检测单元。
在本公开的一个实施方式中,检测单元被配置为当第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202受到外力时被触发,控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。检测单元可以分别设置在第一可动清洁器201和第二可动清洁器202上,当第一可动清洁器201上的检测单元触发时,则控制第一可动清洁器201向内收回;当第二可动清洁器202上的检测单元触发时,则控制第二可动清洁器202向内收回。
在本公开的一个具体的实施方式中,检测单元被配置为当第一可动清洁器201受到外力时被触发;控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动;或者是,检测单元被配置为当第二可动清洁器202受到外力时被触发;控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。
在本实施方式中,检测单元可以仅设置在第一可动清洁器201和第二可动清洁器202的其中一个上。例如,检测单元设置在第一可动清洁器201上,当第一可动清洁器201受到外力碰撞时,控制单元可以基于碰撞信号可以同时收回第一可动清洁器201和第二可动清洁器202,也可以仅收回其中一个。检测单元设置在第二可动清洁器202时同理。这样就实现了在只有一个可动清洁器发生了碰撞的时候,另一个可动清洁器也能跟随收回,从而防止了碰撞再次发生。
需要说明的是,检测单元能够直接或间接地持续检测第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202的受力状态,并持续将检测信号发送给控制单元;控制单元能够对检测信号做出分析判断,只有当控制单元判断第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202与障碍物发生碰撞时,才会控制第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,从而进行避让。
当第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202受到的外力较小时,控制单元会判断第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202处于正常的运行状态,例如:第二可动清洁器202在进行拖地时会受到来自工作面的摩擦力,工作面摩擦力不会导致第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。只有在第二可动清洁器202受到的外力达到了一定的阈值时,控制单元才会判断第二可动清洁器202与障碍物发生了碰撞,并控制其往第一位置的方向运动避障。
本公开的清洁机器人通过检测单元与探测单元13两套避障系统,实现了主动避障与被动避障协同作业。对于探测单元13探测到了的障碍物,控制单元可以提前收回第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202,以及控制清洁机器人提取转弯,从而主动规避碰撞;对于未能避开的碰撞,检测单元可以检测到碰撞的发生,控制单元可以基于检测单元触发的信号收回第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202,防止清洁机器人被障碍物卡死,提升了用户体验。
本公开的检测单元被配置为当第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202受到外力时被触发,检测单元检测其受力的具体方式有很多种,本公开对检测的具体方式不作限定。下面将结合几个实施方式详细介绍本公开提供的几种不同的检测方法,及检测单元的具体结构。由于第一可动清洁器201和第二可动清洁器202上的检测单元结构以及控制逻辑均可以完全一致,为了文本间接,下文仅以第二可动清洁器202为例进行说明。
在本公开的一个实施方式中,位于第二位置时,第二可动清洁器202被构造为在受到外力时至少发生在第二可动清洁器202摆动方向上的振动,控制单元被配置为基于检测单元获得的第二可动清洁器202发生振动时的信号,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。
当第二可动清洁器202与障碍物发生碰撞时,例如,当第二可动清洁器202卡入墙角时,清洁机器人的驱动轮11还在持续转动,此时第二可动清洁器202上的抹布盘23会持续受到来自墙角的压力;第二可动清洁器202内的机械结构之间存在一定的间隙,在墙角的压力作用下,第二可动清洁器202内部的机械结构之间会不断地碰撞再反弹,这会导致第二可动清洁器202整体发生振动。摆动机构21与运动底盘1之间为转动连接,该转动连接点位于远离抹布盘23的一端,可见此处的力矩较大,因此,抹布盘23在持续受力的情况下,会首先以上述转动连接点为轴发生振动,即在第二可动清洁器202摆动方向上发生振动。
由于在清洁机器人正常工作的过程中,第二可动清洁器202也可能会在摆动方向上发生振动,因此还需要进一步对振动信号进行限定。在本公开的一个具体的实施方式中,只有当振动达到了预定频率时,控制单元才能判断第二可动清洁器202发生了撞击,并控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。在清洁机器人正常运行时,即使第二可动清洁器202发生了振动,也仅会是较低频率的振动,只有在发生了撞击,或在第二可动清洁器202卡入死角时,才会在持续受力的作用下发生高频率的振动。例如:当第二可动清洁器202在200ms内振动了10次时,则认为振动达到了预定频率,控制单元控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,以进行避障。
除了第二可动清洁器202内的机械结构之间的间隙会造成振动之外,第二可动清洁器202内还可以设置有弹性部213,弹性部213同样会造成第二可动清洁器202的振动。设置弹性部213是为了提供缓冲,弹性部213能够吸收第二可动清洁器202发生撞击时的冲击力,从而能延长清洁设备的使用寿命。本公开提供了如下两种具体的弹性部213设置方式。
在本公开的一个具体的实施方式中,参考图6,第二可动清洁器202包括用于转动连接运动底盘1的连接部211,以及承载部212。连接部211被构造为通过弹性部213与承载部212连接,弹性部213被配置为承载部212的复位提供弹性力。本实施方式中,连接部211、承载部212和弹性部213均为摆动机构21的一部分,连接部211可以通过摆动电机24连接至运动底盘1上,承载部212可以用于安装抹布盘23,抹布盘23可以通过旋转电机25转动连接在承载部212上。连接部211与承载部212通过弹性部213相连,弹性部213可以是弹簧、弹片、弹板或弹性材料。
当抹布盘23发生碰撞时,与抹布盘23转动连接的承载部212会受到一定的冲击力,在弹性部213的缓冲作用下,传导至连接部211以及运动底盘1的冲击力将会大幅降低。弹性部213在承载部212受到的冲击力作用下会发生弹性形变,并产生与冲击力方向相反的弹性力,承载部212在弹性力的作用下能够回弹复位。
当障碍物的体积较小时,障碍物不会卡住第二可动清洁器202,清洁机器人凭借行驶的速度就能直接越过障碍物,这时就无需收起第二可动清洁器202;抹布盘23可以在弹性力作用下直接复位,并继续进行清洁。可以理解的时,在第二可动清洁器202未被障碍物卡死时,障碍物的单次撞击也会导致第二可动清洁器202发生振动,但在弹性部213的缓冲作用下,其振动的频率较低,不会达到需要进行避障的预定频率。
当障碍物的体积较大时,例如:墙壁、桌角、大件家具等,障碍物会卡住第二可动清洁器202,此时就需要收起第二可动清洁器202。在第二可动清洁器202被障碍物卡死时,抹布盘23会持续受到压力,在弹性力的作用下抹布盘23会回弹复位,但又会再次发生碰撞,如此往复,就会产生高频率的振动。控制单元会判断第二可动清洁器202的振动频率达到了预定频率,并控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,以进行避障。
在本公开的另一个具体的实施方式中,在运动底盘1与第二可动清洁器202之间设置有弹性部213,第二可动清洁器202被配置为在弹性部213的作用力下具有向第二位置方向运动的趋势。弹性部213能够持续为第二可动清洁器202提供向第二位置方向的弹性力,第二可动清洁器202只有在摆动电机24的驱动作用下才能会收回至第一位置。本实施方式中,可以认为第二可动清洁器202是整体运动的结构,当第二可动清洁器202发生碰撞时会整体向第一位置方向摆动,在弹性部213的缓冲作用下,传导至运动底盘1的冲击力将会大幅降低。通过在运动底盘1与第二可动清洁器202之间设置弹性部213,从而为第二可动清洁器202提供了一定的活动空间,当第二可动清洁器202被障碍物卡死时,会在上述活动空间种发生高频率的振动。控制单元会判断第二可动清洁器202的振动频率达到了预定频率,并控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,以进行避障。
在本公开的一个实施方式中,参考图3至图5,检测单元包括:挡光条3和光电对射管22。挡光条3设置在运动底盘1、第二可动清洁器202中的其中一个上,光电对射管22设置在运动底盘1、第二可动清洁器202中的另一个上。也就是说,挡光条3安装在运动底盘1上,光电对射管22安装在第二可动清洁器202上;或者是,挡光条3安装在第二可动清洁器202,光电对射管22安装在运动底盘1上。本公开对挡光条3和光电对射管22的具体安装方式不作限制,只要能使二者中的一个能够跟随第二可动清洁器202运动,另一个固定静止即可。
如图3和图4所示,本实施方式中将挡光条3安装在运动底盘1上,光电对射管22安装在第二可动清洁器202上。如图5所示,挡光条3被配置为在第二可动清洁器202的摆动方向上间隔设置有多个镂空通道32,挡光条3可以是沿第二可动清洁器202摆动方向延伸的弧形格栅条。挡光条3上包括遮挡梳齿31和多个镂空通道32,二者穿插排列,从而形成梳齿形状的挡光条3。
光电对射管22包括位于挡光条3相对两侧的发射管和接收管,光电对射管22相对于挡光条3移动至对应镂空通道32的位置时,接收管被配置为通过镂空通道32接收来自发射管的光信号,以及光电对射管22移动至偏离镂空通道32的位置时,发射管发射的光信号被挡光条3遮挡。光电对射管22的发射管和接收管可以分别安装在第二可动清洁器202上,且能够跟随第二可动清洁器202一起摆动,发射管和接收管可以分别安装在弧形格栅条的上下两侧。
当第二可动清洁器202正常工作时,发射管和接收管可以分别位于挡光条3上遮挡梳齿31的上下两侧,发射管发射的光信号会被挡光条3遮挡,接收管不会收到信号。当第二可动清洁器202发生摆动时,发射管和接收管跟随第二可动清洁器202一起摆动,从而运动至挡光条3上镂空通道32的上下两侧,接收管通过镂空通道32接收来自发射管的光信号,控制单元基于上述光信号,可以判断出第二可动清洁器202发生了摆动。
当然,第二可动清洁器202正常工作时,发射管和接收管也可以分别位于镂空通道32的上下两侧,接收管可以持续收到来自发射管的光信号;而当光信号消失时,则意味着第二可动清洁器202发生了摆动。
如图7所示,接收管收到的光信号即为图7中的高电平信号,接收管无法受到信号即为图7中的低电平信号。当挡光条3与光电对射管22相对静止时,电平信号会保持在高位或者低位;当电平信号发生突变时,即产生脉冲信号时,则意味着挡光条3与光电对射管22发生了相对运动,也就是说第二可动清洁器202相对于运动底盘1发生了摆动。
当电平信号匀速呈现出频率较低的脉冲信号时,则可以判断第二可动清洁器202是在摆动电机24的作用下正在伸出或缩回。在本公开的一个具体的实施方式中,镂空通道32被配置为按照预定间隔排列在挡光条3上,控制单元被配置为基于光电对射管22检测的脉冲信号控制第二可动清洁器202在第一位置和第二位置之间摆动预定的角度。可以理解的是,每出现一次高电平信号就意味着光电对射管22经过了一次镂空通道32,没出现一次低电平信号就意味着光电对射管22经过了一次遮挡梳齿31。因此,可以对脉冲信号进行计数,根据信号的个数可以计算得到第二可动清洁器202摆动的角度。控制单元可以基于此来控制第二可动清洁器202在第一位置和第二位置之间摆动预定的角度,也就是能够控制第二可动清洁器202运动至第一位置和第二位置之间的任意位置。这样就实现了对第二可动清洁器202的精准定位,从而能够更精细地调整第二可动清洁器202的位姿和形态,以实现更加复杂的清洁作业。
当电平信号突然在短时间内发生多次突变,即呈现出高频率的脉冲信号时,则可以判断第二可动清洁器202是在外力作用下发生了振动。控制单元可以基于脉冲信号判断振动的频率,当振动频率大于预定频率时,则可判断第二可动清洁器202发生了撞击,需要收回第二可动清洁器202。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元被配置为当光电对射管22检测的在预定时间内的脉冲信号达到阈值时,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。第二可动清洁器202在发生撞击时会产生高频率的振动,此时,发射管和接收管跟随第二可动清洁器202一起沿着摆动方向来回振动。从而在相邻的遮挡梳齿31和遮光通道32之间快速地来回摆动,这样就会形成高频率的脉冲信号。控制单元可以对脉冲信号进行计数,每组高低电平意味着一次振动,控制单元基于脉冲信号计算得到第二可动清洁器202的振动频率。当在预定时间内的脉冲信号达到阈值时,说明第二可动清洁器202的振动频率达到了预定频率,可以判断第二可动清洁器202发生了撞击,控制单元控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,以进行避障。
以上内容介绍了检测单元为挡光条3和光电对射管22的具体实施方式,光电传感的检测方法精度很高,不易误判,在第二可动清洁器202发生撞击时,控制单元可以快速、及时地控制第二可动清洁器202向内回收避障。除了光电传感的方式之外,本公开还提供了一些其他的检测方法,下面将对此进行详细说明。
在本公开的一个实施方式中,清洁机器人包括摆动电机24,第二可动清洁器202被构造为在摆动电机24的作用下在第一位置和第二位置之间运动。控制单元被配置为基于检测单元检测到的第二可动清洁器202的受力大小、摆动位移、摆动角度、摆动电机24的电流、摆动电机24的转动角度中的至少一个信号,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元被配置为基于检测单元检测到的第二可动清洁器202的受力大小,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。检测单元为设置在第二可动清洁器202上的压力传感器,当压力传感器检测的压力大小达到预定压力时,则说明第二可动清洁器202受到碰撞。如果障碍物体积较小,发生一次碰撞后不会持续卡住第二可动清洁器202,则可以不进行避障。因此,控制单元可以在压力大小达到预定压力后进行计时,只有当压力在一段时间内(例如两秒钟之内)一直大于预定压力,才判断第二可动清洁器202已被障碍物卡住,并控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动避障。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元被配置为基于检测单元检测到的摆动位移,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。检测单元为设置在第二可动清洁器202上的位置传感器,控制单元可以得知第二可动清洁器202的实时位置。控制单元可以基于第二可动清洁器202的位置信息判断第二可动清洁器202是否发生了碰撞,例如,位置传感器检测到第二可动清洁器202的摆动位移脉冲式变化,这说明第二可动清洁器202发生了振动,当振动频率大于预定频率时,控制单元能够控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动避障。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元被配置为基于检测单元检测到的摆动角度,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。检测单元为设置在第二可动清洁器202上的码盘,码盘能够检测第二可动清洁器202在摆动方向上的角度信息。控制单元可以基于码盘反馈的角度信息判断第二可动清洁器202是否发生了碰撞,例如,码盘检测到第二可动清洁器202的摆动角度脉冲式变化,这说明第二可动清洁器202发生了振动,当振动频率大于预定频率时,控制单元能够控制动清洁器2往第一位置的方向运动避障。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元被配置为基于检测单元检测到的摆动电机24的电流,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。控制单元能够实时获取摆动电机24的电流大小。当第二可动清洁器202受到碰撞时,摆动电机24的电流会相应增大,控制单元可以根据摆动电机24的电流大小判断第二可动清洁器202是否发生了碰撞。例如:摆动电机24的电流发生了脉冲式变化,这说明第二可动清洁器202延摆动方向发生了振动,当振动频率大于预定频率时,控制单元能够控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动避障。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元被配置为基于检测单元检测到的摆动电机24的转动角度,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。摆动电机24的转动轴上可以设置有电机码盘,电机码盘能够检测摆动电机24的转动角度。控制单元能够实时获取摆动电机24的转动角度,例如:电机码盘检测到的摆动电机24的转动角度发生了脉冲式变化,这说明第二可动清洁器202延摆动方向发生了振动,当振动频率大于预定频率时,控制单元能够控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动避障。
在本公开的一个具体的实施方式中,控制单元也可以基于检测单元检测到的第二可动清洁器202的受力大小、摆动位移、摆动角度、摆动电机24的电流、摆动电机24的转动角度中的至少两个信号,控制第二可动清洁器202往第一位置的方向运动。检测单元可以至少包括第一检测单元和第二检测单元,第一检测单元和第二检测单元可以分别用于检测不同的信号,例如:第一检测单元用于检测第二可动清洁器202的受力大小,第一检测单元用于摆动电机24的电流。控制单元可以至少基于第一检测单元和第二检测单元反馈的信号来综合判断第二可动清洁器202的实际状态。这样就降低了控制单元的误判率,使控制单元能够更加准确的判断第二可动清洁器202是否发生了撞击,是否需要收回,提升了用户体验。
本公开还提供了一种上述清扫机器人的控制方法,具体地,方法包括如下步骤:
控制清洁机器人在一般工作模式下对工作面进行清洁;
控制单元基于周围环境中障碍物信息,控制清洁机器人在避障工作模式下作业。
清洁机器人离开基站后,控制单元被配置为控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202以第二位置在一般工作模式下在工作面上进行清洁作业。具体地,当清洁机器人离开基站后,即开始进行清洁工作时,第一可动清洁器201、第二可动清洁器202则以第二位置作为正常的工作姿态在工作面上进行清洁作业,从而扩大了清洁面积,提升了清洁效率。
当清洁机器人的前方存在障碍物时,探测单元能够探测到障碍物的存在,并将其尺寸、位置等信息发送给控制单元;控制单元经过分析后,判断该障碍物位于清洁机器人的移动路径上,因此要控制清洁机器人提前避障。当第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202发生碰撞时,检测单元会被触发,控制单元基于此会控制清洁机器人进行被动避障。避障完毕后,清洁机器人可以在避障工作模式下继续进行作业。
应用场景一
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,当拖地机器人在进行工作时,拖地机器人的清洁装置用于对工作面进行清洗。当拖地机器人离开基站后,即开始进行清洁工作时,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202均以远离运动底盘1边缘的第二位置作为一般工作模式在工作面上进行清洁作业,从而扩大了清洁面积,提升了清洁效率。位于第二位置的第一可动清洁器201和第二可动清洁器202能够覆盖墙根、柜脚等不易清洁到的清洁死角,实现了全面清洁。
第一可动清洁器201可以为位于运动底盘1前侧的沿边地刷,第二可动清洁器202可以为位于运动底盘1后侧的抹盘。位于前侧的沿边地刷对某处工作面清洁完毕之后,位于后侧的抹盘可以再次对此处工作面进行清洁,这样就能使清洁进行的更加彻底。前后设置的两个可动清洁器能够实现先扫后拖的顺序清洁,从而提升了清洁效果。
应用场景二
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,当拖地机器人的前方存在障碍物时,探测单元能够探测到障碍物的存在,并将其尺寸、位置等信息发送给控制单元;控制单元经过分析后,判断该障碍物位于清洁机器人的移动路径上,并发送指令控制清洁机器人提前避障。拖地机器人具有两种避障行为,其一:提前内收第一可动清洁器201和第二可动清洁器202,即由控制单元控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202往第一位置的方向运动;其二:拖地机器人转向避障,即由控制单元控制拖地机器人提前往偏离障碍物的方向行走,两种避障行为协同进行,降低了碰撞发生的概率,延长了清洁机器人的使用寿命,提升了用户的使用体验。
应用场景二
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,当拖地机器人的第一可动清洁器201和第二可动清洁器202往第一位置的方向运动进行避障之后,需要复位至第二位置,从而保持较大的清洁范围。第一可动清洁器201和第二可动清洁器202往第一位置的方向运动之后,控制单元被配置为在预定时间内或者拖地机器人行走预定距离后控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202复位至第二位置。
控制单元可以从第一可动清洁器201和第二可动清洁器202离开第二位置开始计时,当达倒预定时间后,控制单元就控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202复位至第二位置。预定时间可以为五秒钟,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202离开第二位置五秒后即可向外运动复位。如果在复位时,拖地机器人已越过障碍物,则可以顺利复位至第二位置,继续进行大范围的清洁。如果在复位时,拖地机器人尚未越过障碍物,则控制单元能够再次控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202往第一位置的方向运动以再次避障,并重新进行计时,如此往复,直至复位。
控制单元还可以从第一可动清洁器201和第二可动清洁器202离开第二位置开始计算拖地机器人的行驶距离,当达到预定距离后,控制单元就控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202复位至第二位置。行驶距离既包括拖地机器人向前行驶的距离,也包括转弯、绕圈过程中行驶的距离。预定距离可以为一米,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202离开第二位置后拖地机器人继续行驶了一米,此时第一可动清洁器201和第二可动清洁器202即可向外运动复位。如果在复位时,拖地机器人已越过障碍物,则可以顺利复位至第二位置,继续进行大范围的清洁。如果在复位时,拖地机器人尚未越过障碍物,则控制单元能够再次控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202往第一位置的方向运动以再次避障,并重新计算行驶距离,如此往复,直至复位。
应用场景三
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,当拖地机器人在绕行障碍物后需要复位至原始移动路径,以减少清洁遗漏区域。在拖地机器人往偏离障碍物的方向行走之后,控制单元被配置为在预定时间内或者拖地机器人行走预定距离后控制拖地机器人按照原始移动路径行走。
控制单元可以在拖地机器人往偏离障碍物的方向行走后开始计时,当达倒预定时间后,控制单元就控制拖地机器人复位至原始移动路径。预定时间为五秒钟,拖地机器人偏离原始路径五秒钟之后即可复位至原始路径,以继续沿原定路径进行清洁。如果在复位时,拖地机器人尚未越过障碍物,则控制单元能够再次控制拖地机器人往偏离障碍物的方向行走以再次避障,并重新进行计时,如此往复,直至复位。
控制单元还可以在拖地机器人往偏离障碍物的方向行走后开始计算拖地机器人的行驶距离,当达到预定距离后,控制单元就控制拖地机器人复位至原始移动路径。预定距离是一米,拖地机器人偏离原始路径后继续行驶了一米,此时即可复位至原始路径,以继续沿原定路径进行清洁。如果在复位时,拖地机器人尚未越过障碍物,则控制单元能够再次控制拖地机器人往偏离障碍物的方向行走以再次避障,并重新计算行驶距离,如此往复,直至复位。
应用场景四
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,探测单元13可以为激光雷达,激光雷达能够实时探测清洁环境中是否存在需要避让的障碍物,并将探测信息发送给控制单元。控制单元能够根据激光雷达的探测信息预判障碍物的大小和距离,并控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202在发生撞击之前提前往第一位置的方向运动,从而实现主动避障。
激光雷达存在探测盲区,当激光雷达安装在拖地机器人运动底盘1的顶部时,其难以探测低矮的障碍物。而对于能够探测到的障碍物,控制单元的预判也可能存在偏差。例如,当拖地机器人的前方有一低矮门槛时,激光雷达无法探测到该门槛,拖地机器人未能提前做出预判,第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202与门槛发生了撞击。
检测单元能够及时检测到上述撞击,控制单元可以基于检测单元触发的信号收回第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202,防止拖地机器人被门槛卡死。这样就实现了主动避障与被动避障协同作业,对于激光雷达可探测到的障碍物,控制单元可以提前收回第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202,主动规避碰撞;对于未能避开的碰撞,检测单元可以检测到碰撞的发生,控制单元可以基于检测单元触发的信号收回第一可动清洁器201和/或第二可动清洁器202,防止拖地机器人卡死,提升了用户体验。
应用场景四
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,当拖地机器人离开基站后,即开始进行清洁工作时,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202以第二位置作为正常的工作姿态在工作面上进行清洁作业。运动底盘1的外轮廓具有在前进方向上的最大边缘,位于第二位置时,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202的至少部分边缘位于运动底盘1的最大边缘外。这样就使得可动清洁器2在第二位置时的清洁范围能够覆盖运动底盘1行走范围的最宽处。拖地机器人在正常工作时的清洁范围能够至少覆盖运动底盘1行走范围的最宽处,清洁效率很高。
当拖地机器人贴墙行驶时,能够对墙根位置进行清洁。当探测单元13在拖地机器人的前方探测到墙角时,控制单元可以在控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202往第一位置的方向运动的同时控制拖地机器人往远离障碍物的方向转弯;或者是,可以先控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202往第一位置的方向运动,而后控制拖地机器人往远离障碍物的方向转弯。内收避障和转弯避障同时进行,或者是先内收、再转弯的避障方式,都能使拖地机器人在墙角位置开始转弯的时候具有较小的转动半径,从而减少了清扫过程中的遗漏区域。
应用场景五
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,拖地机器人每次转弯的同时,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202都会往第一位置的方向运动。在正常清洁的过程中,当拖地机器人遇到了墙角、柜脚等清洁场景中常见的需要拐弯的情形时,其也会按照地形进行适应性的转弯。
此时,可以将墙角、柜脚等理解为探测单元13可以探测到的障碍物。由于控制单元被配置为基于探测单元13的探测信号以及驱动轮11的轮速差,控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202向第一位置的方向运动,因此,拖地机器人在转弯时会控制第一可动清洁器201、第二可动清洁器202向第一位置的方向运动。从而使拖地机器人的维持较小的转弯半径,减少了清扫过程中的遗漏区域。
应用场景六
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,当拖地机器人一次的清洁工作结束后,需要返回基站。例如,拖地机器人已对全部作业区域完成了清理时,即可停靠至基站进行维护及收纳;或者是,拖地机器人在清洁的过程中出现了需要维护的状况,如电量不足、抹布盘上脏污过多等状况,此时拖地机器人需要回到基站进行充电或者自清洁等。用户也可以在手机客户端上直接对拖地机器人发送返回基站的控制指令。
拖地机器人上的第一可动清洁器201和第二可动清洁器202在工作时位于第二位置,控制单元被配置为响应于返回信号,控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202运动至第一位置,以使清洁机器人作为维护姿态停靠在基站中。拖地机器人在基站内的时候,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202位于第一位置,从而节约了基站的空间。
在拖地机器人返回基站的过程中,需要先执行对位程序,以确保拖地机器人的位姿正确,能够精准停靠至基站底部的容纳腔内。控制单元可以在拖地机器人执行对位程序的同时,控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202运动至第一位置。控制单元也可以在拖地机器人已完成对位程序并向基站停靠的过程中,控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202运动至第一位置。这样就能在停靠之前尽可能久地使第一可动清洁器201和第二可动清洁器202保持在第二位置,从而在停靠之前具有较大的清洁面积,以避免在基站的周边形成清洁死角。
应用场景七
本公开的清洁机器人可以是拖地机器人,拖地机器人在进入家庭清洁场景后,其控制单元会根据室内布局生成地图及清洁路径。其中,在较为空旷的场景中,控制单元会生成“弓字型”的路径,拖地机器人在每次邻近墙面时都会提前拐弯,直至对全屋清洁完成。
当拖地机器人在空旷的清洁场景中沿预设的“弓字型”路径对地面进行清扫的过程中,在“弓字型”路径预设的转弯处进行转弯时,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202可以一直保持在第二位置,无需向第一位置的方向内收。这是因为控制单元是基于位于第二位置的可动清洁器的清扫范围生成的预设路径,拖地机器人在转弯时的转弯半径虽然较大,但并不会出现清扫遗漏区域,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202只需要一直保持在第二位置,即可实现全面清洁。
除了在“弓字型”预设的清洁路径以外,拖地机器人在其他情形下进行转弯时,第一可动清洁器201和第二可动清洁器202都会同时往第一位置的方向运动。拖地机器人除了在遇到障碍物的时候会转弯,在正常清洁的过程中,当其遇到了墙角、柜脚等清洁场景中常见的需要拐弯的情形时,拖地机器人也会按照地形进行适应性的转弯。控制单元能够在拖地机器人转弯的同时控制第一可动清洁器201和第二可动清洁器202内收,从而使拖地机器人维持较小的转弯半径,减少了清扫过程中的遗漏区域。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (17)
1.一种清洁机器人,其特征在于,包括:
运动底盘,所述运动底盘被配置为在工作面上行走;
可动清洁器组件,所述可动清洁器组件被配置为用于对工作面进行清洁;
所述可动清洁器组件被配置为能够相对运动底盘在第一位置和第二位置之间运动;所述清洁机器人具有距离障碍物较远的一般工作模式和距离障碍物较近的避障工作模式;
其中,在避障工作模式下,所述可动清洁器组件位于第一位置,在所述第一位置时,所述可动清洁器组件器距离所述运动底盘的边缘的距离较近;在一般工作模式下,所述可动清洁器组件位于第二位置,在所述第二位置时,所述可动清洁器组件器距离所述运动底盘的边缘的距离较远。
2.根据权利要求1所述的清洁机器人,其特征在于,所述可动清洁器组件包括:
第一可动清洁器,所述第一可动清洁器被配置为用于对工作面进行清洁;
第二可动清洁器,所述第二可动清洁器与第一可动清洁器的类型不同,且被配置为用于对工作面进行清洁;
所述第一可动清洁器、第二可动清洁器被配置为能够相对运动底盘在第一位置和第二位置之间运动;其中,第一可动清洁器和第二可动清洁器在避障工作模式下距离运动底盘的边缘较近,在一般工作模式下距离运动底盘的边缘较远。
3.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,还包括用于探测清洁机器人工作环境中的环境信息的探测单元;还包括控制单元,所述控制单元被配为基于所述探测单元的探测信号,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器向第一位置的方向运动,和/或,控制所述清洁机器人提前往偏离障碍物的方向行走。
4.根据权利要求3所述的清洁机器人,其特征在于,控制所述清洁机器人提前往偏离障碍物的方向行走包括:所述控制单元被配置为控制设置于所述运动底盘的两个驱动轮的轮速差,以使所述清洁机器人转向;或者是,控制清洁机器人后退,以偏离所述障碍物。
5.根据权利要求3所述的清洁机器人,其特征在于,所述控制单元被配置为基于所述探测单元的探测信号,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器运动至第一位置,或者运动至位于第一位置与第二位置之间的其它位置。
6.根据权利要求3所述的清洁机器人,其特征在于,所述控制单元被配置为基于设置于所述运动底盘的两个驱动轮的轮速差,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器向第一位置方向摆动的速度。
7.根据权利要求3所述的清洁机器人,其特征在于,位于第一位置时,所述第一可动清洁器的转动轴线位于运动底盘的边缘投影区域内,所述第一可动清洁器的部分边缘位于运动底盘的边缘投影区域外;所述运动底盘的外轮廓具有在前进方向上的最大边缘,位于第二位置时,所述第一可动清洁器、第二可动清洁器至少部分边缘位于运动底盘的最大边缘外。
8.根据权利要求7所述的清洁机器人,其特征在于,位于第二位置时,所述第一可动清洁器、第二可动清洁器的外边缘齐平。
9.根据权利要求7所述的清洁机器人,其特征在于,所述控制单元被配置为基于周围环境中障碍物信息,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器往第一位置的方向至少运动至使其外侧边缘位于所述运动底盘的最大边缘内。
10.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,还包括用于探测清洁机器人工作环境中的环境信息的探测单元;还包括控制单元,所述控制单元被配置为基于所述探测单元的探测信号,控制设置于所述运动底盘的两个驱动轮的轮速差,以使所述清洁机器人转向;所述控制单元被配置为基于所述探测单元的探测信号以及驱动轮的轮速差,控制所述第一可动清洁器、第二可动清洁器向第一位置的方向运动。
11.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,还包括控制单元,所述控制单元被配置为控制第一可动清洁器、第二可动清洁器同时往第一位置的方向运动;
或者是,在清洁机器人前进的过程中,先控制所述第一可动清洁器提前往第一位置的方向运动,再控制所述第二可动清洁器提前往第二位置的方向运动;
或者是,在清洁机器人后退的过程中,先控制所述第二可动清洁器提前往第一位置的方向运动,再控制所述第一可动清洁器提前往第二位置的方向运动。
12.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,还包括检测单元和控制单元,所述检测单元被配置为当所述第一可动清洁器和/或第二可动清洁器受到外力时被触发;所述控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制所述第一可动清洁器和/或第二可动清洁器往第一位置的方向运动。
13.根据权利要求12所述的清洁机器人,其特征在于,所述检测单元被配置为当所述第一可动清洁器受到外力时被触发;所述控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制所述第一可动清洁器和/或第二可动清洁器往第一位置的方向运动;或者是,
所述检测单元被配置为当所述第二可动清洁器受到外力时被触发;所述控制单元被配置为基于检测单元触发的信号,控制所述第一可动清洁器和/或第二可动清洁器往第一位置的方向运动。
14.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,所述清洁机器人离开基站后,控制第一可动清洁器、第二可动清洁器运动至第二位置,并控制清洁机器人在一般工作模式下在工作面上进行清洁作业。
15.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,所述清洁机器人返回基站时,所述第一可动清洁器、第二可动清洁器均运动至第一位置,以使清洁机器人作为维护姿态停靠在基站中。
16.根据权利要求2所述的清洁机器人,其特征在于,所述第一可动清洁器、第二可动清洁器位于所述运动底盘的同一侧。
17.一种根据权利要求1至16任意一项所述清洁机器人的控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
控制清洁机器人在一般工作模式下对工作面进行清洁;
控制单元基于周围环境中障碍物信息,控制清洁机器人在避障工作模式下作业。
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