CN206105899U - 清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种清洁机器人，包括机器人主体以及均设置于所述机器人主体上的多功能接口、蓄电模块、充电模块、数据传输模块和主控模块，多功能接口设置于机器人主体的外侧且显露于清洁机器人的外表面，用于与外部的充电电源或上位机连接，清洁机器人配置为至少具有检测模式和充电模式，当主控模块检测到多功能接口无电压输入时，清洁机器人进入检测模式；当主控模块检测到多功能接口有电压输入时，清洁机器人进入充电模式。清洁机器人通过同一接口(即所述多功能接口)至少可以实现充电功能和检测功能，对清洁机器人进行检测或充电，无需拆开所述清洁机器人的外壳，操作方便，且结构设计简单。

Description

清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及清洁设备领域，尤其涉及一种具有多功能接口的清洁机器人。

背景技术

清洁机器人是用于清洁卫生的智能设备，目前，在国内外的工业、家居及公共场所均有所应用，尤其广泛应用于家庭服务中，例如清洗地板、吸尘、拖地、扫地、擦玻璃等，减少了人们的家务烦恼。由于清洁机器人具有大量的电子元件及驱动或应用程序，在生产或使用过程中容易出现错误，因此，在清洁机器人产品出厂或者维修过程中需要对清洁机器人进行检测，即检测清洁机器人内部各部件或元器件是否处于正确的状态。产品出厂或者维修过程中检测清洁机器人的状态时需要设置一个接口与检测上位机连接，在现有的清洁机器人中，该接口设置于清洁机器人内部，检测时需要将清洁机器人的外壳拆开，过程繁琐费时，还容易人为损坏清洁机器人，并且该接口比较复杂，容易接错。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种清洁机器人，其具有设置于机器人主体外侧的多功能接口，所述多功能接口将现有技术的检测接口集成于充电接口，使得所述清洁机器人经过同一接口(即所述多功能接口)就可以实现至少两种功能，即充电功能和检测功能，对所述清洁机器人进行检测或充电，无需拆开所述清洁机器人的外壳，操作简便，且结构设计简单，插接时不易出错。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的实施例提供一种清洁机器人，包括机器人主体以及均设置于所述机器人主体上的多功能接口、蓄电模块、充电模块、数据传输模块和主控模块，所述多功能接口、所述蓄电模块、所述充电模块及所述数据传输模块均与所述主控模块连接，所述充电模块及所述数据传输模块均与所述多功能接口连接，所述多功能接口设置于所述机器人主体的外侧且显露于所述清洁机器人的外表面，用于与外部的充电电源或上位机连接，所述清洁机器人配置为至少具有检测模式和充电模式，当所述主控模块检测到所述多功能接口无电压输入时，所述清洁机器人进入所述检测模式，所述数据传输模块与所述上位机进行数据通信；当所述主控模块检测到所述多功能接口有电压输入时，所述清洁机器人进入所述充电模式，所述充电模块为所述蓄电模块充电。

可选地，所述数据传输模块包括数据发送子模块，当所述清洁机器人处于检测模式时，所述数据发送子模块被配置为以强推挽输出模式将所述清洁机器人的状态数据发送给所述上位机，以检测所述清洁机器人的状态。

可选地，所述数据发送子模块还被配置为：当充电异常时发送指令给所述充电电源，通知所述充电电源关闭或打开电源输出；或者所述主控模块还被配置为：当充电异常时所述主控模块控制所述机器人主体离开所述充电电源。

可选地，所述清洁机器人还包括接口插入检测模块，所述接口插入检测模块与所述多功能接口及主控模块连接，所述接口插入检测模块用于检测所述多功能接口内是否有连接插头插入。

可选地，所述多功能接口包括第一引脚、第二引脚及第三引脚，所述第一引脚接地，所述接口插入检测模块连接于所述第二引脚，所述充电模块及所述数据传输模块连接于所述第三引脚，没有连接插头插入所述多功能接口时，所述第一引脚与所述第二引脚电性接通，从而使所述接口插入检测模块接地，所述接口插入检测模块与所述主控模块的连接端口处的电压检测为第一电压，当有连接插头插入所述多功能接口时，所述第一引脚与所述第二引脚之间电性断开，从而使所述接口插入检测模块与所述主控模块的连接端口处的电压检测为第二电压，所述第一电压的值与所述第二电压的值不同。

可选地，所述数据传输模块还包括数据接收子模块，所述数据接收子模块与所述多功能接口连接，用于接收来自于所述充电电源或所述上位机的数据和命令。

可选地，所述数据接收子模块还被配置为：当所述主控模块检测到所述多功能接口没有电压输入时，所述主控模块发送试探数据到从所述多功能接口接入的所述上位机，若所述数据接收子模块接收到从所述上位机返回的正确数据，则所述数据发送子模块将所述清洁机器人的信息发送给所述上位机。

可选地，所述数据传输模块还包括单向二极管，所述单向二极管用于防止所述主控模块在检测所述多功能接口是否有输入电压时遇到高压而受损。

可选地，所述清洁机器人还包括传输线，所述数据传输模块及所述充电模块均与所述传输线连接，所述传输线用于充电及传输数据。

可选地，所述传输线为电源线，所述数据传输模块利用所述电源线发射载波信号和数据信号进行通信。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具有以下有益效果：

本实用新型的实施例中，所述清洁机器人包括机器人主体以及均设置于所述机器人主体上的多功能接口、蓄电模块、充电模块、数据传输模块和主控模块，所述清洁机器人配置为至少具有检测模式和充电模式，由于所述多功能接口、所述蓄电模块、所述充电模块及所述数据传输模块均与所述主控模块连接，所述主控模块可以随时监测所述多功能接口的电压情况，并借助电压情况确定需要实现的功能，且所述充电模块及所述数据传输模块均与所述多功能接口连接，当所述主控模块检测到所述多功能接口无电压输入时，所述清洁机器人进入检测模式，所述数据传输模块与上位机进行数据通信，从而对所述清洁机器人进行检测，判断所述清洁机器人的状态是否良好或检出出错的部件或程序；当所述主控模块检测到所述多功能接口有电压输入时，控制所述充电模块为所述蓄电模块充电，因此，所述清洁机器人可以共用所述多功能接口进行充电和传输数据，通过同一接口(即多功能接口)就可以使所述清洁机器人进行至少两种操作，即充电和自我检测；又由于所述多功能接口设置于所述机器人主体的外侧且显露于所述清洁机器人的外表面，因此，所述清洁机器人可以直接通过所述多功能接口与外部的充电电源或上位机连接，而无需拆开所述清洁机器人，节省时间和人力，且结构设计简单，插接时不易出错。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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变形形式。

图1是本实用新型的第一个实施例中清洁机器人的结构示意图；

图2是本实用新型的第一个实施例中清洁机器人的多功能接口与数据发送子模块的等效原理示意图；

图3是本实用新型的第二个实施例中清洁机器人的结构示意图；

图4是本实用新型的第二个实施例中清洁机器人的多功能接口中无连接插头插入时多功能接口及接口插入检测模块的等效原理示意图；及

图5是本实用新型的第二个实施例中清洁机器人的多功能接口中有连接插头插入时多功能接口及接口插入检测模块的等效原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1是本实用新型的第一个实施例中清洁机器人的结构示意图。本本实用新型的第一个实施例中所述清洁机器人包括机器人主体100、多功能接口200、蓄电模块300、充电模块400、数据传输模块500及主控模块600，多功能接口200、蓄电模块300、充电模块400、数据传输模块500及主控模块600均设置于所述机器人主体100上。所述多功能接口200、蓄电模块300、充电模块400及数据传输模块500均与所述主控模块600连接。所述充电模块400与所述蓄电模块300连接，所述充电模块400可以通过所述多功能接口200与外部电源连接，为所述蓄电模块300充电。所述充电模块400及所述数据传输模块500均与所述多功能接口200连接，从而使所述多功能接口200既可以用于充电，又可以用于传输数据，使所述清洁机器人可以实现对自身状况的检测。所述多功能接口200用于与外部的充电电源(例如，适配器)(图中未示出)或上位机(图中未示出)连接，所述多功能接口200设置于从所述清洁机器人的外表面即可连接的部位，优选地，所述多功能接口200设置于所述机器人主体100的外侧且显露于所述清洁机器人的外表面，以方便检测所述清洁机器人的内部状态或者运行状态或者工作状态时直接连接上位机，或者在要充电时便于与充电电源连接，所述上位机可以是计算机、手机及其他具有检测、存储、操控或处理能力的仪器或设备。

所述清洁机器人配置为至少具有检测模式和充电模式两种状态。所述主控模块600可以配置为实时监控所述多功能接口200的电压，当所述主控模块600检测到所述多功能接口200无电压输入时，所述清洁机器人进入所述检测模式，主控模块600控制所述数据传输模块500与所述上位机进行数据通信。例如，将所述清洁机器人的各个部件、元器件及程序的运行状态信息发送给所述上位机，由所述上位机的特定程序对所述状态信息进行检测或校正，找出错误和/或修正。可以选择地，在检修模式下，上位机可以通过所述多功能接口200和数据传输模块500将校正或修正后的信息发送回所述清洁机器人的主控模块600。当所述主控模块600检测到所述多功能接口200有电压输入时，所述清洁机器人进入所述充电模式，控制所述充电模块400为所述蓄电模块300充电。即：当所述充电电源的连接插头插入所述多功能接口200时，所述充电模块400通过所述多功能接口200与所述充电电源接通，用以为所述蓄电模块300充电，当所述上位机的连接插头插入所述多功能接口200时，所述数据传输模块300与所述上位机接通，所述数据传输模块将所述清洁机器人的信息发送至所述上位机。

进一步地，所述数据传输模块500包括数据发送子模块510，可选地，所述数据发送子模块510被配置为以强推挽输出模式将所述清洁机器人的状态数据发送给所述上位机，以检测所述清洁机器人的状态是否正确或者所述清洁机器人的哪些部件、元件或程序出错了；此外，强推挽输出模式可以防止主控模块受损。

所述数据发送子模块510还可以被配置为：当充电异常或出现其他异常情况时发送指令给所述充电电源，通知所述充电电源关闭或打开电源输出，从而停止充电或者重启充电过程。本实施例中，所述主控模块600还可以被配置为：当充电异常时所述主控模块600控制所述机器人主体离开所述充电电源，以免损坏所述清洁机器人。

进一步地，请参阅图2，并结合图1。图2是本实用新型的第一个实施例中清洁机器人的多功能接口与数据发送子模块的等效原理示意图。当所述上位机(例如，用于检测所述机器人的状态的上位机)的连接插头插入所述多功能接口200时，由于无电压输入，又由于电阻R3的作用，所述主控模块600的与所述数据通信子模块510相接的端口检测为低电平，此时，所述主控模块600判定所述多功能接口200无电流输入，从而进入所述检测模式，并将所述主控模块600的与所述数据通信子模块510相接的端口设置为通信发送口511，将所述清洁机器人的状态数据发送到所述上位机进行检测。所述数据子发送模块还包括单向二极管D1，所述单向二极管D1用于防止主控模块600在检测所述多功能接口是否有输入电压时遇到高压而受损。需要说明的是，图2中电阻R3虽然标示了10K，但该标示只是示例性的，不能理解为对R3的阻值的限制，更不能理解为对本实用新型的限制。

所述数据传输模块500还可以包括数据接收子模块520，所述数据接收子模块520与所述多功能接口连接，用于接收来自于所述充电电源或所述上位机的数据和命令。例如，所述上位机发现所述清洁机器人的各种状态数据出现异常时，可以发送修正后的数据给所述主控模块600。

在本实施例中，当所述主控模块600检测到所述多功能接口200没有电压输入时，在所述数据发送子模块510将所述清洁机器人的状态数据发送给所述上位机之前，所述主控模块600先发送试探数据到从所述多功能接口200内接入的所述上位机或其他设备，以试探从所述多功能接口200内接入的所述上位机或其他设备是否是正确的上位机或者上位机有否输入高压，若所述数据接收子模块520接收到从所述上位机或其他设备返回的正确数据，则所述数据发送子模块510将所述清洁机器人的状态信息发送给所述上位机，进入所述检测模式，以检测所述清洁机器人是否处于正确的状态，或者检测清洁机器人的哪些部件或程序出错了，以便于维修或出厂品质评估。如此，数据接收子模块520可以防止所述主控模块600直接通过数据发送子模块510发送数据而遇到异常情况时受损。

所述清洁机器人还包括传输线(图中未标示)，所述数据传输模块500及所述充电模块400均与所述传输线连接，所述传输线用于充电及传输数据，即所述数据传输模块500及所述充电模块400共用所述传输线。进一步地，所述传输线可以是充电用的电源线，所述数据传输模块500利用所述电源线发射载波信号和数据信号而实现通信。

所述清洁机器人除了配置所述检测模式及所述充电模式外，还可以包括其他模式，例如，烧录程序模式，或者程序升级模式。当所述清洁机器人处于所述烧录程序模式时，存储程序的上位机通过多功能接口200与所述主控模块600实现通信，方便快捷。所述程序升级模式用于所述清洁机器人的内部配置有可编程单元时，对所述清洁机器人的功能进行增减或升级的情况，在所述程序升级模式下，存储有升级程序的上位机通过多功能接口200与所述主控模块600实现通信，如此，可以在结构和硬件不更改的情况下增加功能或将原功能升级，节约开发和开模成本。

本实施例(第一个实施例)中，由于所述多功能接口200、所述蓄电模块300、所述充电模块400及所述数据传输模块500均与所述主控模块600连接，所述主控模块600可以随时监测所述多功能接口200的电压情况，并借助所检测到的电压情况确定需要实现的功能(例如，确定要充电或要进行检测)，且所述充电模块400及所述数据传输模块500均与所述多功能接口200连接，当所述主控模块600检测到所述多功能接口200无电压输入时，进入检测模式，所述数据传输模块500与上位机进行数据通信；当所述主控模块600检测到所述多功能接口200有电压输入时，控制所述充电模块400为所述蓄电模块300充电，因此，所述清洁机器人可以共用所述多功能接口进行充电和传输数据，通过同一接口(即多功能接口200)至少实现两种操作(或功能)，即充电或自我检测，还可以实现其他功能，例如，所述清洁机器人内部程序升级或添加功能程序；又由于所述多功能接口200设置于所述机器人主体100的外侧且显露于所述清洁机器人的外表面，因此，所述清洁机器人可以直接通过所述多功能接口与外部的充电电源(适配器)或上位机连接，而无需拆开所述清洁机器人，节省时间和人力，且结构设计简单易制造，插接时不易出错。

请参阅图3，图3是本实用新型的第二个实施例中清洁机器人的结构示意图。所述第二个实施例中清洁机器人的结构与第一个实施例中所述的清洁机器人的结构基本相同，不同之处在于：本实施例(第二个实施例)中所述清洁机器人还包括接口插入检测模块700，所述接口插入检测模块700与所述多功能接口200及主控模块600连接，所述接口插入检测模块700用于检测所述多功能接口200内是否有连接插头插入；所述多功能接口包括第一引脚1、第二引脚2及第三引脚3，所述第一引脚1接地，所述接口插入检测模块700连接于所述第二引脚2，所述充电模块400及所述数据传输模块500连接于所述第三引脚3；没有连接插头插入所述多功能接口200时，所述第一引脚1与所述第二引脚2电性接通，从而使所述接口插入检测模块700与地接通，所述接口插入检测模块700与主控模块600连接的端口处的电压检测为第一电压；当有连接插头插入所述多功能接口200时，所述第一引脚1与所述第二引脚2之间断开，从而使所述接口插入检测模块700与主控模块600连接的端口处的电压检测为第二电压，所述第二电压的值与所述第一电压的值不同。在一种实施方式中，所述第二电压的值大于所述第一电压的值，例如，所述第一电压的值是地电压值，所述第二电压的值是电源VCC的电压值。所述主控模块600根据所述第一电压及所述第二电压来判断是否有连接插头插入所述多功能接口200。如此，除了第一个实施例中陈述的积极效果外，还可以在所述清洁机器人通信错误或充电电源意外断电后(该情况下，主控模块600按照第一个实施例所述一样直接监控多功能接口200的电压时，由于多功能接口200从有电压输入的状态转入无电压输入的状态而可能误判为充电结束，从而可能带着充电线开始进行作业，容易导致所述充电线受损或清洁机器人难以正常运行)及时判定充电电源的连接插头或上位机的连接插头是否存留在所述多功能接口200内，以避免所述连接插头仍然插在所述多功能接口200内时所述清洁机器人开始作业，从而避免由此所导致的线材损坏、机身损伤或所述清洁机器人无法正常运行的问题。

请参阅所述图4和图5，图4是本实用新型的第二个实施例中清洁机器人的多功能接口中无连接插头插入时多功能接口及接口插入检测模块的等效原理示意图，图5是本实用新型的第二个实施例中清洁机器人的的多功能接口中有连接插头插入时多功能接口及接口插入检测模块的等效原理示意图。

如图4示意，当没有连接插头插入多功能接口200时，多功能接口200的第一引脚1和第二引脚2之间电性接通，VCC的电流经过电阻R1、第二引脚2和第一引脚1，然后流向地，从而使图4中①处等效于直接连接到地，因此，所述接口插入检测模块700与主控模块600连接的端口710处检测到的电压为地电压或约等于地电压，即所述第一电压。也就是说，当检测到所述接口插入检测模块700与主控模块600连接的端口710处的电压为地电压或约等于地电压时，判定所述多功能接口200内无连接插头插入。

如图5示意，当有连接插头插入多功能接口200时，多功能接口200的第一引脚1和第二引脚2之间电性断开，此时，VCC的电流经过电阻R1，而与地不能形成回路，从而使图5中①处的电压等于VCC的电压，因此，所述接口插入检测模块700与主控模块600连接的端口710处检测到的电压为VCC的电压，即所述第二电压。也就是说，当检测到所述接口插入检测模块700与主控模块600连接的端口710处的电压为VCC的电压时，判断所述多功能接口200内有连接插头插入。

需要说明的是，图4和图5中电阻R1和R2虽然分别标示了10K和1K，但该标示只是示例性的，不能理解为对R1和R2的阻值的限制，更不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洁机器人，其特征在于，包括机器人主体以及均设置于所述机器人主体上的多功能接口、蓄电模块、充电模块、数据传输模块和主控模块，所述多功能接口、所述蓄电模块、所述充电模块及所述数据传输模块均与所述主控模块连接，所述充电模块及所述数据传输模块均与所述多功能接口连接，所述多功能接口设置于所述机器人主体的外侧且显露于所述清洁机器人的外表面，用于与外部的充电电源或上位机连接，所述清洁机器人配置为至少具有检测模式和充电模式，当所述主控模块检测到所述多功能接口无电压输入时，所述清洁机器人进入所述检测模式，所述数据传输模块与所述上位机进行数据通信；当所述主控模块检测到所述多功能接口有电压输入时，所述清洁机器人进入所述充电模式，所述充电模块为所述蓄电模块充电。

2.如权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述数据传输模块包括数据发送子模块，当所述清洁机器人处于检测模式时，所述数据发送子模块被配置为以强推挽输出模式将所述清洁机器人的状态数据发送给所述上位机，以检测所述清洁机器人的状态。

3.如权利要求2所述的清洁机器人，其特征在于，所述数据发送子模块还被配置为：当充电异常时发送指令给所述充电电源，通知所述充电电源关闭或打开电源输出；或者所述主控模块还被配置为：当充电异常时所述主控模块控制所述机器人主体离开所述充电电源。

4.如权利要求3所述的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人还包括接口插入检测模块，所述接口插入检测模块与所述多功能接口及主控模块连接，所述接口插入检测模块用于检测所述多功能接口内是否有连接插头插入。

5.如权利要求4所述的清洁机器人，其特征在于，所述多功能接口包括第一引脚、第二引脚及第三引脚，所述第一引脚接地，所述接口插入检测模块连接于所述第二引脚，所述充电模块及所述数据传输模块连接于所述第三引脚，没有连接插头插入所述多功能接口时，所述第一引脚与所述第二引脚电性接通，从而使所述接口插入检测模块接地，所述接口插入检测模块与所述主控模块的连接端口处的电压检测为第一电压，当有连接插头插入所述多功能接口时，所述第一引脚与所述第二引脚之间电性断开，从而使所述接口插入检测模块与所述主控模块的连接端口处的电压检测为第二电压，所述第一电压的值与所述第二电压的值不同。

6.如权利要求5所述的清洁机器人，其特征在于，所述数据传输模块还包括数据接收子模块，用于接收来自于所述充电电源或所述上位机的数据和命令。

7.如权利要求6所述的清洁机器人，其特征在于，所述数据接收子模块还被配置为：当所述主控模块检测到所述多功能接口没有电压输入时，所述主控模块发送试探数据到从所述多功能接口接入的所述上位机，若所述数据接收子模块接收到从所述上位机返回的正确数据，则所述数据发送子模块将所述清洁机器人的信息发送给所述上位机。

8.如权利要求5所述的清洁机器人，其特征在于，所述数据传输模块还包括单向二极管，所述单向二极管用于防止所述主控模块在检测所述多功能接口是否有输入电压时遇到高压而受损。

9.如权利要求1至8任一项所述的清洁机器人，其特征在于，所述清洁机器人还包括传输线，所述数据传输模块及所述充电模块均与所述传输线连接，所述传输线用于充电及传输数据。

10.如权利要求9所述的清洁机器人，其特征在于，所述传输线为电源线，所述数据传输模块利用所述电源线发射载波信号和数据信号进行通信。