CN209661532U - 一种基于陀螺仪的扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于陀螺仪的扫地机器人，包括机器人主机体以及设置于所述机器人主机体内部的电源、控制电路板、除尘箱、UV杀菌灯、陀螺仪组件、用于进行数据信息存储的数据存储器、风机组件、安设于机器人主机体外侧用于接收外部红外遥控信号的红外传感器、用于与外部移动终端进行通讯连接的无线通讯传输单元、储水水箱以及安设于机器人主机体下部的边刷组件以及左右驱动轮组件，实际应用过程中，可以较为精确的对扫地机器人的具体倾斜状态、左右转动情况等进行感测，并采用后续的加速倒退、左右摆动等脱困步骤进行脱困，使用体验度高。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及扫地机器人产品技术领域，尤其涉及一种结构设计合理，使用效果突出的基于陀螺仪的扫地机器人。
[背景技术]
近些年，扫地机器人产品得到了快速的推广和应用，为人们的日常生活提供了诸多的便利，其灵活度高，且可以按照预设的轨迹对室内地面进行较为清洁的清扫，深受使用者的喜爱。
然而，目前的扫地机器人产品依然存在较多的不足，如功能不够丰富，无法满足人们的某一些特殊的使用需求，智能化程度不高等等，制约着产品的更好的推广和使用，尤其是在运行过程中的姿态检测与脱困技术方面，存在较大的不足。
基于此，本领域的技术人员进行了大量的研发和实验，并取得了较好的成绩。
[实用新型内容]
为克服现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种结构设计合理，使用效果突出的基于陀螺仪的扫地机器人。
本实用新型解决技术问题的方案是提供一种基于陀螺仪的扫地机器人，包括机器人主机体以及设置于所述机器人主机体内部的电源、控制电路板、除尘箱、UV杀菌灯、陀螺仪组件、用于进行数据信息存储的数据存储器、风机组件、安设于机器人主机体外侧用于接收外部红外遥控信号的红外传感器、用于与外部移动终端进行通讯连接的无线通讯传输单元、储水水箱以及安设于机器人主机体下部的边刷组件以及左右驱动轮组件；所述机器人主机体内部还设置有温湿度传感器、报警器以及用于提高设备内部散热性能的散热风扇；该除尘箱、UV杀菌灯、陀螺仪组件、数据存储器、风机组件、红外传感器、无线通讯传输单元、储水水箱、边刷组件、左右驱动轮组件、温湿度传感器、报警器、散热风扇与控制电路板电性连接。
优选地，所述机器人主机体内部分别设置有用于对左右驱动轮组件的运行进行控制、接收来自控制器的PWM控制信号的左右轮控制驱动电路单元、用于对左右驱动轮组件的运行速率进行实时检测的左右轮速度检测电路单元以及用于对边刷组件的运行进行控制的边刷驱动电路单元；在所述机器人主机体内部相应设置有用于对风机组件的运行进行控制的风机驱动电路单元、用于检测悬崖高度防止机器人跌落的控地检测电路单元以及用于检测机器人沿墙的距离的沿墙检测电路单元；该左右轮控制驱动电路单元、左右轮速度检测电路单元、边刷驱动电路单元、风机驱动电路单元、控地检测电路单元以及沿墙检测电路单元与控制电路板电性连接。
优选地，所述无线通讯传输单元为无线WiFi模组单元；与手机APP进行无线连接，用于远程控制扫地机器人的运行。
优选地，所述机器人主机体侧边部位还设置有摄像头，且在机器人主机体正面设置有多个功能控制按钮；该摄像头与功能控制按钮与控制电路板电性连接。
优选地，所述机器人主机体内部还安设有用于检测室内环境空气质量的空气质量传感器；该空气质量传感器与控制电路板电性连接；所述机器人主机体侧边开设有通风孔，空气质量传感器靠近该通风孔设置。
优选地，所述储水水箱内部还设置有水位传感器。
优选地，所述左右驱动轮组件部位还设置有用于调节机器人主机体离地间隙的高度调节组件。
一种基于陀螺仪的扫地机器人姿态检测与脱困方法，包括以下步骤，
S1：对扫地机器人在正常运行过程中的相对角度值A以及绝对角度值B范围进行预先设定；绝对角度值B为扫地机器人在特定时间的角度值与参考角度的差值；相对角度值A为扫地机在固定时间内竖直方向的角度的变化值；参考角度值C为扫地机在地面上运行时固定时间内竖直方向的角度在小范转围内时读值的平均值；
S2：判定相对角度值A和绝对角度值B是否达到预设值；若达到预设值，则判定扫地机器人处于倾斜状态；进一步对扫地机器人的姿态进行检测，并进行脱困处理；
S3：控制扫地机器人后退预设行程，若感测出扫地机器人的绝对角度值B未减少，则判定该扫地机器人被困，进入步骤S4；若绝对角度值B减少，则判定该扫地机器人的倾斜状态产生变化；
S4：脱困处理；通过获取扫地机器人左右转动时的角速度值和时间值，计算得出扫地机器人的转动角度，当光栅计算的角度与陀螺仪计算的角度差值达到设定值时，则定义为扫地机器人左右不能摆动，进入步骤S5；若未达到预定值，则判定扫地机器人可以左右摆动；
S5：控制扫地机器人加力后退预定距离，然后再左右转动判断是否可以摆动；若不能摆动，再左右加力摆动直至脱困；当检测到左右能摆动时，则控制左右扭动后退直至脱困；
S6：扫地机器人姿态检测与脱困处理完成。
与现有技术相比，本实用新型一种基于陀螺仪的扫地机器人通过采用对扫地机器人在正常运行过程中的相对角度值A以及绝对角度值B范围进行预先设定，结合参考角度C的判定，利用具体的计算方式计算出姿态状态以及后续的脱困方式，实际应用过程中，可以较为精确的对扫地机器人的具体倾斜状态、左右转动情况等进行感测，并采用后续的加速倒退、左右摆动等脱困步骤进行脱困，使用体验度高。
[附图说明]
图1是本实用新型一种基于陀螺仪的扫地机器人的立体状态结构示意图。
图2是本实用新型一种基于陀螺仪的扫地机器人的内部状态结构示意图。
[具体实施方式]
为使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定此实用新型。
请参阅图1和图2，本实用新型一种基于陀螺仪的扫地机器人，包括机器人主机体11以及设置于所述机器人主机体11内部的电源、控制电路板112、除尘箱115、UV杀菌灯113、陀螺仪组件114、用于进行数据信息存储的数据存储器、风机组件、安设于机器人主机体11外侧用于接收外部红外遥控信号的红外传感器、用于与外部移动终端进行通讯连接的无线通讯传输单元、储水水箱111以及安设于机器人主机体11下部的边刷组件以及左右驱动轮组件12；所述机器人主机体11内部还设置有温湿度传感器、报警器以及用于提高设备内部散热性能的散热风扇；该除尘箱115、UV杀菌灯113、陀螺仪组件114、数据存储器、风机组件、红外传感器、无线通讯传输单元、储水水箱111、边刷组件、左右驱动轮组件12、温湿度传感器、报警器、散热风扇与控制电路板112电性连接。
优选地，所述机器人主机体11内部分别设置有用于对左右驱动轮组件12的运行进行控制、接收来自控制器的PWM控制信号的左右轮控制驱动电路单元、用于对左右驱动轮组件12的运行速率进行实时检测的左右轮速度检测电路单元以及用于对边刷组件的运行进行控制的边刷驱动电路单元；在所述机器人主机体11内部相应设置有用于对风机组件的运行进行控制的风机驱动电路单元、用于检测悬崖高度防止机器人跌落的控地检测电路单元以及用于检测机器人11沿墙的距离的沿墙检测电路单元；该左右轮控制驱动电路单元、左右轮速度检测电路单元、边刷驱动电路单元、风机驱动电路单元、控地检测电路单元以及沿墙检测电路单元与控制电路板112电性连接。
优选地，所述无线通讯传输单元为无线WiFi模组单元；与手机APP进行无线连接，用于远程控制扫地机器人的运行。
优选地，所述机器人主机体11侧边部位还设置有摄像头，且在机器人主机体11正面设置有多个功能控制按钮；该摄像头与功能控制按钮与控制电路板112电性连接。
优选地，所述机器人主机体11内部还安设有用于检测室内环境空气质量的空气质量传感器；该空气质量传感器与控制电路板112电性连接；所述机器人主机体11侧边开设有通风孔，空气质量传感器靠近该通风孔设置。
优选地，所述储水水箱111内部还设置有水位传感器。
优选地，所述左右驱动轮组件12部位还设置有用于调节机器人主机体11离地间隙的高度调节组件。
一种基于陀螺仪的扫地机器人姿态检测与脱困方法1包括以下步骤，
S1：对扫地机器人在正常运行过程中的相对角度值A以及绝对角度值B范围进行预先设定；绝对角度值B为扫地机器人在特定时间的角度值与参考角度的差值；相对角度值A为扫地机在固定时间内竖直方向的角度的变化值；参考角度值C为扫地机在地面上运行时固定时间内竖直方向的角度在小范转围内时读值的平均值；
S2：判定相对角度值A和绝对角度值B是否达到预设值；若达到预设值，则判定扫地机器人处于倾斜状态；进一步对扫地机器人的姿态进行检测，并进行脱困处理；机器被困检测方式，当检测到机器倾斜，扫地机器人前进方向有加速度减速过程，扫地机器人探地信号离地变高，先采用后退方式，如果扫地机器人绝对角度没有减少推测被困；
S3：控制扫地机器人后退预设行程，若感测出扫地机器人的绝对角度值B未减少，则判定该扫地机器人被困，进入步骤S4；若绝对角度值B减少，则判定该扫地机器人的倾斜状态产生变化；
S4：脱困处理；通过获取扫地机器人左右转动时的角速度值和时间值，计算得出扫地机器人的转动角度，当光栅计算的角度与陀螺仪计算的角度差值达到设定值时，则定义为扫地机器人左右不能摆动，进入步骤S5；若未达到预定值，则判定扫地机器人可以左右摆动；
S5：控制扫地机器人加力后退预定距离，然后再左右转动判断是否可以摆动；若不能摆动，再左右加力摆动直至脱困；当检测到左右能摆动时，则控制左右扭动后退直至脱困；
S6：扫地机器人姿态检测与脱困处理完成。
本申请通过采用对扫地机器人在正常运行过程中的相对角度值A以及绝对角度值B范围进行预先设定，结合参考角度C的判定，利用具体的计算方式计算出姿态状态以及后续的脱困方式，实际应用过程中，可以较为精确的对扫地机器人的具体倾斜状态、左右转动情况等进行感测，并采用后续的加速倒退、左右摆动等脱困步骤进行脱困，使用体验度高。
与现有技术相比，本实用新型一种基于陀螺仪的扫地机器人及姿态检测与脱困方法1通过采用对扫地机器人在正常运行过程中的相对角度值A以及绝对角度值B范围进行预先设定，结合参考角度C的判定，利用具体的计算方式计算出姿态状态以及后续的脱困方式，实际应用过程中，可以较为精确的对扫地机器人的具体倾斜状态、左右转动情况等进行感测，并采用后续的加速倒退、左右摆动等脱困步骤进行脱困，使用体验度高。
以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于陀螺仪的扫地机器人，其特征在于：包括机器人主机体以及设置于所述机器人主机体内部的电源、控制电路板、除尘箱、UV杀菌灯、陀螺仪组件、用于进行数据信息存储的数据存储器、风机组件、安设于机器人主机体外侧用于接收外部红外遥控信号的红外传感器、用于与外部移动终端进行通讯连接的无线通讯传输单元、储水水箱以及安设于机器人主机体下部的边刷组件以及左右驱动轮组件；所述机器人主机体内部还设置有温湿度传感器、报警器以及用于提高设备内部散热性能的散热风扇；该除尘箱、UV杀菌灯、陀螺仪组件、数据存储器、风机组件、红外传感器、无线通讯传输单元、储水水箱、边刷组件、左右驱动轮组件、温湿度传感器、报警器、散热风扇与控制电路板电性连接。
2.如权利要求1所述的一种基于陀螺仪的扫地机器人，其特征在于：所述机器人主机体内部分别设置有用于对左右驱动轮组件的运行进行控制、接收来自控制器的PWM控制信号的左右轮控制驱动电路单元、用于对左右驱动轮组件的运行速率进行实时检测的左右轮速度检测电路单元以及用于对边刷组件的运行进行控制的边刷驱动电路单元；在所述机器人主机体内部相应设置有用于对风机组件的运行进行控制的风机驱动电路单元、用于检测悬崖高度防止机器人跌落的控地检测电路单元以及用于检测机器人沿墙的距离的沿墙检测电路单元；该左右轮控制驱动电路单元、左右轮速度检测电路单元、边刷驱动电路单元、风机驱动电路单元、控地检测电路单元以及沿墙检测电路单元与控制电路板电性连接。
3.如权利要求1所述的一种基于陀螺仪的扫地机器人，其特征在于：所述无线通讯传输单元为无线WiFi模组单元；与手机APP进行无线连接，用于远程控制扫地机器人的运行。
4.如权利要求1所述的一种基于陀螺仪的扫地机器人，其特征在于：所述机器人主机体侧边部位还设置有摄像头，且在机器人主机体正面设置有多个功能控制按钮；该摄像头与功能控制按钮与控制电路板电性连接。
5.如权利要求1所述的一种基于陀螺仪的扫地机器人，其特征在于：所述机器人主机体内部还安设有用于检测室内环境空气质量的空气质量传感器；该空气质量传感器与控制电路板电性连接；所述机器人主机体侧边开设有通风孔，空气质量传感器靠近该通风孔设置。
6.如权利要求1所述的一种基于陀螺仪的扫地机器人，其特征在于：所述储水水箱内部还设置有水位传感器。
7.如权利要求1所述的一种基于陀螺仪的扫地机器人，其特征在于：所述左右驱动轮组件部位还设置有用于调节机器人主机体离地间隙的高度调节组件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201822188052.2U CN209661532U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种基于陀螺仪的扫地机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201822188052.2U CN209661532U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种基于陀螺仪的扫地机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209661532U true CN209661532U (zh) | 2019-11-22 |
Family
ID=68563322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201822188052.2U Active CN209661532U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种基于陀螺仪的扫地机器人 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN109512342A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-26 | 深圳市云鼠科技开发有限公司 | 一种基于陀螺仪的扫地机器人及姿态检测与脱困方法 |
| CN111557619A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 扫地机器人防跌落方法、扫地机器人及计算机可读介质 |
| CN112120598A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-25 | 湖南格兰博智能科技有限责任公司 | 一种防跌落机器人的行走方法、系统及防跌落机器人 |
| CN114019958A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-08 | 深圳市云鼠科技开发有限公司 | 一种扫地机器人被卡后的脱困处理方法及装置 |
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2018
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