CN210525104U - 控制装置及所应用的清洁机器人 - Google Patents

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曹开齐
陈建军
江卫洋
李轩
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Abstract

本申请提供一种控制装置及所应用的清洁机器人。其中,所述控制装置包括多核处理器、存储单元、以及信息传输单元,多核处理器与传感装置、移动装置、清洁装置、存储单元、以及信息传输单元通信连接,多核处理器包括供处理与传感装置、移动装置以及清洁装置相关的第一操作业务的第一核单元和供处理与信息传输单元相关的第二操作业务的第二核单元。本申请的控制装置及所应用的清洁机器人通过设置多核处理器,采用第一核单元执行与移动清洁操作相关的第一操作业务、采用第二核单元执行与智能应用相关的第二操作业务,使得在清洁机器人进行清洁工作以及执行其他操作的情况下提高清洁机器人性能以及稳定性。

Description

控制装置及所应用的清洁机器人
技术领域
本申请涉及清洁机器人技术领域,特别是涉及一种控制装置及所应用的清洁机器人。
背景技术
清洁机器人是自动执行清洁工作的机器装置。通常,清洁机器人的机身为无线机器,以圆盘型为主,使用充电电池运作,并且利用传感器、SLAM(SimultaneousLocalization and Mapping,即时定位与地图构建,简称SLAM)和VSLAM(VisualSimultaneous Localization and Mapping,基于视觉信息的即时定位与地图构建,简称VSLAM)技术来提供更精准的导航能力,使得清洁机器人能更有效地自主移动并进行清洁工作。
近几年来,随着智能机器人概念的提出,清洁机器人在进行清洁工作的同时还可以执行一些其他操作如播放音乐、显示图像等。在现有技术中,清洁机器人的处理器执行上述操作,但是实际上,当清洁机器人对其他操作进行处理时占用了处理器进行清洁工作的能力,降低了清洁性能以及稳定性。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本申请的目的在于提供一种控制装置及所应用的清洁机器人,在清洁机器人进行清洁工作以及执行其他操作的情况下提高清洁机器人性能以及稳定性。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请的第一方面提供一种清洁机器人的控制装置,所述清洁机器人包括传感装置、移动装置、以及清洁装置,所述控制装置包括:多核处理器、存储单元、以及信息传输单元,所述多核处理器与所述的传感装置、移动装置、清洁装置、存储单元、以及信息传输单元通信连接,所述多核处理器包括供处理与所述的传感装置、移动装置以及清洁装置相关的第一操作业务的第一核单元和供处理与所述信息传输单元相关的第二操作业务的第二核单元。
在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述多核处理器为嵌入式架构。
在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述第一核单元和所述第二核单元分别占用独立的存储单元,或者,所述第一核单元和所述第二核单元共用存储单元。
在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述第一核单元与所述的传感装置、移动装置、以及清洁装置通信连接,所述第二核单元与所述信息传输单元通信连接,所述第一核单元和所述第二核单元通信连接。
在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述信息传输单元包括蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元、声控单元、手势控制单元、或者它们的任一组合。
在本申请的第一方面的某些实施方式中,所述控制装置还包括与所述多核处理器通信连接的输入输出单元。
本申请的第二方面提供一种清洁机器人,包括:传感装置;移动装置;清洁装置;以及如前所述的控制装置。
在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述传感装置包括位移传感器、陀螺仪、速度传感器、测距传感器、悬崖传感器、或者它们的任一组合。
在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述移动装置包括:行走机构,设于清洁机器人的底部;以及驱动机构,设于清洁机器人的壳体内。
在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述清洁装置包括清扫组件和吸尘组件。
在本申请的第二方面的某些实施方式中,所述清洁机器人还包括与所述控制装置通信连接的摄像装置。
如上所述,本申请的控制装置及所应用的清洁机器人具有以下有益效果:本申请清洁机器人的控制装置通过在清洁机器人中设置多核处理器,采用第一核单元执行与移动清洁操作相关的第一操作业务、采用第二核单元执行与智能应用相关的第二操作业务,使得在清洁机器人进行清洁工作以及执行其他操作的情况下提高清洁机器人性能以及稳定性。
附图说明
图1显示为本申请清洁机器人的控制装置在一实施例中的结构示意图。
图2显示为本申请清洁机器人的控制装置中的多核处理器在一实施例中的结构示意图。
图3显示为本申请清洁机器人的控制装置在另一实施例中的结构示意图。
图4显示为本申请清洁机器人的控制装置在又一实施例中的结构示意图。
图5显示为本申请清洁机器人在一实施例中的结构示意图。
图6显示为本申请清洁机器人在另一实施例中的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。
在下述描述中,参考附图,附图描述了本申请的若干实施例。应当理解,还可使用其他实施例,并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的,并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例,而并非旨在限制本申请。空间相关的术语,例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等,可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件,但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如,第一核单元可以被称作第二核单元,并且类似地,第二核单元可以被称作第一核单元,而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一核单元和第一核单元均是在描述一个核单元,但是除非上下文以其他方式明确指出,否则它们不是同一个核单元。
再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组,但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。因此,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
在清洁机器人(业界亦或称之谓扫地机器人、清扫机器人、自主机器人、移动机器人或者机器人清洁器等)的相关技术中,清洁机器人在进行清洁作业时按照所规划的路线行走,并在行走期间利用清洁装置将地面可吸入物收集到机器内部的集尘盒(或垃圾盒)中,由此实现边行走边清扫的目的。同时,清洁机器人还可以根据例如用户指令执行一些其他操作如播放音乐、显示图像、开启/关闭指示灯等。由于清洁机器人采用本身设置的处理器执行上述操作,所以当清洁机器人对其他操作进行处理时占用了处理器进行清洁工作的能力,降低了清洁性能以及稳定性。
鉴于此,本申请提供一种清洁机器人的控制装置,用于通过在清洁机器人中设置多核处理器来对清洁工作相关业务和其他操作业务分别进行处理,使得在清洁机器人进行清洁工作以及执行其他操作的情况下提高清洁机器人性能以及稳定性。
下面结合附图及具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
请参阅图1,图1显示为本申请清洁机器人的控制装置在一实施例中的结构示意图。如图1所示,本申请清洁机器人的控制装置1包括多核处理器11、存储单元12、以及信息传输单元13,多核处理器11与存储单元12以及信息传输单元13通信连接。此外,多核处理器11还与清洁机器人的传感装置31、移动装置32以及清洁装置33通信连接。
传感装置31与多核处理器11相连,传感装置31用于获取清洁机器人的移动信息并将移动信息传送至多核处理器11。其中,传感装置31包括但不限于:位移传感器、陀螺仪、速度传感器、测距传感器、悬崖传感器等。传感装置31还可以是上述传感器的任意组合。在清洁机器人移动期间,传感装置31不断侦测移动信息并提供给多核处理器11。所述的位移传感器、陀螺仪、速度传感器等可被集成在一个或多个芯片中。所述的测距传感器和悬崖传感器可设置在清洁机器人的体侧。例如,扫地机器人中的测距传感器被设置在壳体的边缘,扫地机器人中的悬崖传感器被设置在清洁机器人底部。根据清洁机器人所布置的传感器的类型和数量,多核处理器11所能获取的移动信息包括但不限于:位移信息、角度信息、与障碍物之间的距离信息、速度信息、行进方向信息等。
移动装置32与多核处理器11相连,移动装置32用于基于多核处理器11所发出的控制指令而驱动清洁机器人移动。于一种实施方式中,所述移动装置可以包括行走机构和驱动机构,其中,所述行走机构可设于清洁机器人的底部,所述驱动机构设于所述清洁机器人的壳体内。进一步地,所述行走机构可采用行走轮方式,在一种实现方式中,所述行走机构可例如包括至少两个万向行走轮,由所述至少两个万向行走轮实现前进、后退、转向、以及旋转等移动。在其他实现方式中,所述行走机构可例如包括两个直行行走轮和至少一个辅助转向轮的组合,其中,在所述至少一个辅助转向轮未参与的情形下,所述两个直行行走轮主要用于前进和后退,而在所述至少一个辅助转向轮参与并与所述两个直行行走轮配合的情形下,就可实现转向和旋转等移动。所述驱动机构可例如为驱动电机,利用所述驱动电机可驱动所述行走机构中的行走轮实现移动。在具体实现上,所述驱动电机可例如为可逆驱动电机,且所述驱动电机与所述行走轮的轮轴之间还可设置有变速机构。
清洁装置33与多核处理器11相连,清洁装置33用以在清洁机器人移动时基于多核处理器11所发出的控制指令而对地面执行清洁作业。于一种实施方式中,所述清洁装置可至少包括清扫组件和吸尘组件。所述清扫组件可包括位于壳体底部的清洁边刷以及与用于控制所述清洁边刷的边刷电机,其中,所述清洁边刷的数量可为至少两个,分别对称设置于壳体前端的相对两侧,所述清洁边刷可采用旋转式清洁边刷,可在所述边刷电机的控制下作旋转。所述吸尘组件可包括集尘室和吸尘器,其中,所述集尘室内置于壳体,所述吸尘器的出气口与所述集尘室连通,所述吸尘器的进气口设于壳体的底部。当然,清洁装置并不以此为限,在其他实施方式中,清洁装置还可包括例如拖地装置、喷雾装置等。
此外,随着机器人的移动技术的更新迭代,VSLAM技术得到了广泛应用,鉴于此,清洁机器人还可以包括摄像装置。其中,所述摄像装置与多核处理器相连,摄像装置用于获取图像信息并将图像信息传送至多核处理器。所述摄像装置包括但不限于:照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等。所述摄像装置可以设于清洁机器人的顶盖的中部或边缘,或者所述摄像装置可以设于清洁机器人的顶部表面的平面之下、在主体的几何中心附近或主体的边缘附近的凹入结构上。
在清洁机器人的控制装置1中,信息传输单元13与多核处理器11相连,信息传输单元13用于向多核处理器11传输来自其他通信终端或者用户的控制指令。在某些实施方式中,用户可以通过与清洁机器人配套使用的遥控器、手机终端APP等来输入控制指令。在另一些实施方式中,用户可以通过手势、声音来输入控制指令。此外,所述信息传输单元可以包括蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元、声控单元、手势控制单元、或者它们的任一组合。其中,所述移动数据通信单元例如3G通信模块、LTE通信模块等。
在一实施例中,在用户使用例如手机终端APP来输入控制指令的情况下,用户可以在手机终端APP中输入控制指令,并通过信息传输单元例如蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元中的至少一者将所述控制指令传输给多核处理器。在另一实施例中,用户可以通过声音来直接指令清洁机器人,在用户向清洁机器人下达语音命令的情况下,控制装置通过信息传输单元例如声控单元将所述语音命令传输给多核处理器。在又一实施例中,用户还可以通过手势来指令清洁机器人,此时,可以通过摄像装置所捕获的图像中包含的用户手势行为或者用户手臂与水平面之间的夹角来确定用户的控制指令,在用户做出手势动作的情况下,控制装置通过信息传输单元例如手势控制单元来将所述控制指令传输给多核处理器。用于捕获包含用户手势的图像的摄像装置可以与前述清洁机器人的摄像装置共用,或者可以独立设置。
需要说明的是,上述的用户输入控制指令以及信息传输的方式仅为举例,而非对输入方式以及传输方式的限制。事实上,本领域技术人员可以根据实际情况选用输入方式以及传输方式。
在清洁机器人的控制装置1中,多核处理器11是指在一个处理器上集成有两个或多个完整的计算引擎(内核),此时,这两个或多个处理器核是独立的计算单元。例如,以双核处理器为例,所述双核处理器可以包括ARM处理器、DSP处理器,ARM处理器和DSP处理器之间通过IPC进行数据通信。此外,所述多核处理器可以为嵌入式架构。
于一种实施方式中,所述多核处理器包括供处理与传感装置、移动装置以及清洁装置相关的第一操作业务的第一核单元和供处理与信息传输单元相关的第二操作业务的第二核单元。请参阅图2,图2显示为本申请清洁机器人的控制装置中的多核处理器在一实施例中的结构示意图。如图2所示,多核处理器11包括第一核单元111和第二核单元112,但本申请不限于此,多核处理器可以根据清洁机器人性能需求以及实际情况包括三个或更多个核单元,每个核单元针对不同的操作业务。在多核处理器11包括第一核单元111和第二核单元112的情况下,第一核单元111用于处理与传感装置、移动装置以及清洁装置相关的第一操作业务,第二核单元112用于处理与信息传输单元相关的第二操作业务。
其中,在清洁机器人的操作中,第一操作业务是指与清洁机器人的移动清洁操作相关的操作业务。在具体实现中,第一操作业务包括用于控制移动装置和用于控制清洁装置的相关业务,例如,多核处理器确定清洁机器人的定位信息的业务,多核处理器检测障碍物的业务,多核处理器向移动装置发送移动控制指令以使移动装置驱动清洁机器人移动的业务,多核处理器向清洁装置发送清洁控制指令以使清洁装置执行清洁作业的业务等。在某些实施方式中,所述第一操作业务包括但不限于下述业务:通过对所拍摄图像中实物的图形进行识别并与标准件的图形进行匹配、以及基于所述标准件的标准物理特征来确定机器人在当前物理空间中的定位信息;通过对图像中所识别的特征与预设的地图数据中的地标信息中的特征的匹配来确定机器人在当前物理空间中的定位信息;利用两图像帧中所匹配的特征点的位置偏移信息来确定机器人的位置及姿态;利用在至少一幅图像所识别的定位特征及预先建立的地标信息对所述清洁机器人进行定位;根据传感装置的传感信息向移动装置发送移动控制指令以令移动装置驱动清洁机器人移动;根据清洁策略向清洁装置发送清洁控制指令以令清洁装置执行清洁作业;基于对由声音传感装置采集的声音信号进行频谱分析所获得的碎屑检测结果来执行相应清洁作业;基于对由摄像装置拍摄的包含地面的图像进行识别来对存在柔性缠绕物的情况下清洁机器人的移动和清洁行为进行控制;通过对由摄像装置拍摄的图像进行分析并基于分析结果按照预设的清洁模式控制清洁机器人的移动和清洁行为;通过接收外围设备(例如,充电座、机器人维护站)发出的信号控制清洁机器人移动至外围设备。
需要说明的是,上述的第一操作业务仅为举例,而非对第一操作业务的方式的限制。事实上,本领域技术人员可以根据清洁机器人的具体操作方式获悉与清洁机器人的移动和清洁行为有关的第一操作业务的其他方式,在此不再一一描述。
在清洁机器人的操作中,第二操作业务是指除了上述移动清洁操作相关业务之外的其他业务,在本申请中,第二操作业务主要是指与用户交互相关的操作业务,也可称为智能应用相关操作业务。例如,第二操作业务可以包括根据用户的控制指令或者智能终端的控制指令来播放音乐、显示图像、开启/关闭指示灯的业务,或者基于清洁机器人的附加结构设计进行空气净化、家庭安防、火灾报警的业务,或者基于APP进行游戏等的业务。
需要说明的是,上述的第二操作业务仅为举例,而非对第二操作业务的方式的限制。事实上,本领域技术人员可以根据清洁机器人的工作内容获悉第二操作业务的其他方式,在此不再一一描述。
如上所述,采用多核处理器中的第一核单元和第二核单元分别对应执行第一操作业务和第二操作业务,而非采用一个处理器核执行多个操作业务,使得可以并行执行两个操作业务且互不干扰,保证了清洁机器人清洁性能的稳定性,并且提高了清洁机器人的其他的应用性能。
此外,由于在清洁机器人的操作中,第一核单元执行第一操作业务的优先级高于第二核单元执行第二操作业务的优先级,因此,针对清洁机器人而言,应用于所述清洁机器人的操作系统可配置为:将实时任务、特别是硬实时任务作为第一操作业务分配给第一核单元执行,而将其他非实时任务作为第二操作业务分配给第二核单元执行。在某些实施方式中,将第一核单元设置为硬实时核。此处,硬实时是指必需在预定的时间范围内对事件做出反应,即,能够实时响应清洁机器人的移动和清洁操作,硬实时核能够确保第一核单元处理高优先级的任务,而不会将计算能力用于低优先级的任务,例如,第二操作业务。
此外,在清洁机器人的控制装置1中,存储单元12与多核处理器11相连,存储单元12用于存储与业务相关的数据并读写数据。在多核处理器11包括第一核单元111和第二核单元112的情况下,在一实施例中,第一核单元和第二核单元可以分别占用独立的存储单元。例如,第一核单元111对应有第一存储单元(未图示),第一存储单元存储有与第一操作业务相关的信息,例如清洁机器人的定位信息、地图数据、导航路线、地标信息、清洁策略、预设的清洁模式等。第二核单元112对应有第二存储单元(未图示),第二存储单元存储有与第二操作业务相关的信息,例如,音乐、图片、APP等。在另一实施例中,第一核单元和第二核单元可以共用存储单元,使得第一核单元和第二核单元能够以共享的方式实现数据交互,降低了装置的复杂度,提高了可靠性。
现以多核处理器包括执行第一操作业务的第一核单元和执行第二操作业务的第二核单元、第一核单元和第二核单元共用存储单元为例对本申请清洁机器人的控制装置进行说明。
请参阅图3,图3显示为本申请清洁机器人的控制装置在另一实施例中的结构示意图。如图3所示,控制装置1包括多核处理器11、存储单元12、以及信息传输单元13,多核处理器11包括第一核单元111和第二核单元112,其中,第一核单元111和第二核单元112与存储单元12相连,第二核单元112与信息传输单元13相连,第一核单元111与传感装置31、移动装置32以及清洁装置33相连,第一核单元111和第二核单元112相连。
在一实施例中,在清洁机器人执行第一操作业务例如根据清洁策略对房间进行整体清洁的情况下,当清洁机器人接收到用户指令以执行第二操作业务例如播放音乐时,根据本申请的控制装置的工作过程如下:第一核单元111接收来自传感装置31获取的移动信息、接收来自存储单元12中存储的地图数据、导航路线等,第一核单元111在对所接收的信息进行处理后向移动装置32输出移动控制指令、向清洁装置33输出清洁控制指令以控制清洁机器人移动并进行清洁。同时,第二核单元112接收通过信息传输单元13传输的指令清洁机器人播放音乐的用户指令,第二核单元112对所述用户指令进行分析并读取存储单元12中存储的音乐,然后通过例如与第二核单元112连接的麦克风(未图示)进行播放。
需要说明的是,上述的第一核单元执行的第一操作业务和第二核单元执行的第二操作业务仅为举例,而非对操作业务的限制。事实上,本领域技术人员可以根据用户需求任意选用第一操作业务和第二操作业务。
在实际应用中,还可能存在这样的情况:在清洁机器人按照清洁策略进行清洁操作的过程中,用户发现面前有一堆碎屑并指令清洁机器人清扫当前碎屑集中区域,此时,第二核单元112接收通过信息传输单元13传输的指令清扫当前碎屑集中区域的用户指令,第二核单元112对所述用户指令进行分析后发现当前用户指令属于第一操作业务,则第二核单元112将所述用户指令传送给第一核单元111,第一核单元111接收所述用户指令并进行进一步处理。
请参阅图4,图4显示为本申请清洁机器人的控制装置在又一实施例中的结构示意图。如图4所示,清洁机器人的控制装置还包括输入输出单元14,输入输出单元14与多核处理器11相连,输入输出单元14用于向多核处理器11输入信息或者输出多核处理器11的信息。在某些实施方式中,输入输出单元14可包括按钮、键盘、触控板、显示屏等。
本申请清洁机器人的控制装置通过在清洁机器人中设置多核处理器,采用第一核单元执行与移动清洁操作相关的第一操作业务、采用第二核单元执行与智能应用相关的第二操作业务,使得在清洁机器人进行清洁工作以及执行其他操作的情况下提高清洁机器人性能以及稳定性。
本申请还提供一种清洁机器人,请参阅图5,图5显示为本申请清洁机器人在一实施例中的结构示意图。如图5所示,清洁机器人包括传感装置31、移动装置32、清洁装置33、以及控制装置1。所述清洁机器人在业界亦或称之谓扫地机器人、清扫机器人、自主机器人、移动机器人或者机器人清洁器等。
传感装置31与控制装置1相连,传感装置31用于获取清洁机器人的移动信息并将移动信息传送至控制装置1。其中,传感装置31包括但不限于:位移传感器、陀螺仪、速度传感器、测距传感器、悬崖传感器等。传感装置31还可以是上述传感器的任意组合。在清洁机器人移动期间,传感装置31不断侦测移动信息并提供给控制装置1。所述的位移传感器、陀螺仪、速度传感器等可被集成在一个或多个芯片中。所述的测距传感器和悬崖传感器可设置在清洁机器人的体侧。例如,扫地机器人中的测距传感器被设置在壳体的边缘,扫地机器人中的悬崖传感器被设置在清洁机器人底部。根据清洁机器人所布置的传感器的类型和数量,控制装置1所能获取的移动信息包括但不限于:位移信息、角度信息、与障碍物之间的距离信息、速度信息、行进方向信息等。
移动装置32与控制装置1相连,移动装置32用于基于控制装置1所发出的控制指令而驱动清洁机器人移动。于一种实施方式中,所述移动装置可以包括行走机构和驱动机构,其中,所述行走机构可设于清洁机器人的底部,所述驱动机构设于所述清洁机器人的壳体内。进一步地,所述行走机构可采用行走轮方式,在一种实现方式中,所述行走机构可例如包括至少两个万向行走轮,由所述至少两个万向行走轮实现前进、后退、转向、以及旋转等移动。在其他实现方式中,所述行走机构可例如包括两个直行行走轮和至少一个辅助转向轮的组合,其中,在所述至少一个辅助转向轮未参与的情形下,所述两个直行行走轮主要用于前进和后退,而在所述至少一个辅助转向轮参与并与所述两个直行行走轮配合的情形下,就可实现转向和旋转等移动。所述驱动机构可例如为驱动电机,利用所述驱动电机可驱动所述行走机构中的行走轮实现移动。在具体实现上,所述驱动电机可例如为可逆驱动电机,且所述驱动电机与所述行走轮的轮轴之间还可设置有变速机构。
清洁装置33与控制装置1相连,清洁装置33用以在清洁机器人移动时基于控制装置1所发出的控制指令而对地面执行清洁作业。于一种实施方式中,所述清洁装置可至少包括清扫组件和吸尘组件。所述清扫组件可包括位于壳体底部的清洁边刷以及与用于控制所述清洁边刷的边刷电机,其中,所述清洁边刷的数量可为至少两个,分别对称设置于壳体前端的相对两侧,所述清洁边刷可采用旋转式清洁边刷,可在所述边刷电机的控制下作旋转。所述吸尘组件可包括集尘室和吸尘器,其中,所述集尘室内置于壳体,所述吸尘器的出气口与所述集尘室连通,所述吸尘器的进气口设于壳体的底部。当然,清洁装置并不以此为限,在其他实施方式中,清洁装置还可包括例如拖地装置、喷雾装置等。
以图3为例,控制装置1包括多核处理器11、存储单元12、以及信息传输单元13,多核处理器11包括第一核单元111和第二核单元112,其中,第一核单元111和第二核单元112与存储单元12相连,第二核单元112与信息传输单元13相连,第一核单元111与传感装置31、移动装置32以及清洁装置33相连,第一核单元111和第二核单元112相连。
此外,第一核单元111用于处理与传感装置31、移动装置32以及清洁装置33相关的第一操作业务,第二核单元112用于处理与信息传输单元相关的第二操作业务。
其中,在清洁机器人的操作中,第一操作业务是指与清洁机器人的移动清洁操作相关的操作业务。在具体实现中,第一操作业务包括用于控制移动装置和用于控制清洁装置的相关业务,例如,多核处理器确定清洁机器人的定位信息的业务,多核处理器检测障碍物的业务,多核处理器向移动装置发送移动控制指令以使移动装置驱动清洁机器人移动的业务,多核处理器向清洁装置发送清洁控制指令以使清洁装置执行清洁作业的业务等。在某些实施方式中,所述第一操作业务包括但不限于下述业务:通过对所拍摄图像中实物的图形进行识别并与标准件的图形进行匹配、以及基于所述标准件的标准物理特征来确定机器人在当前物理空间中的定位信息;通过对图像中所识别的特征与预设的地图数据中的地标信息中的特征的匹配来确定机器人在当前物理空间中的定位信息;利用两图像帧中所匹配的特征点的位置偏移信息来确定机器人的位置及姿态;利用在至少一幅图像所识别的定位特征及预先建立的地标信息对所述清洁机器人进行定位;根据传感装置的传感信息向移动装置发送移动控制指令以令移动装置驱动清洁机器人移动;根据清洁策略向清洁装置发送清洁控制指令以令清洁装置执行清洁作业;基于对由声音传感装置采集的声音信号进行频谱分析所获得的碎屑检测结果来执行相应清洁作业;基于对由摄像装置拍摄的包含地面的图像进行识别来对存在柔性缠绕物的情况下清洁机器人的移动和清洁行为进行控制;通过对由摄像装置拍摄的图像进行分析并基于分析结果按照预设的清洁模式控制清洁机器人的移动和清洁行为;通过接收外围设备(例如,充电座、机器人维护站)发出的信号控制清洁机器人移动至外围设备。
需要说明的是,上述的第一操作业务仅为举例,而非对第一操作业务的方式的限制。事实上,本领域技术人员可以根据清洁机器人的具体操作方式获悉与清洁机器人的移动和清洁行为有关的第一操作业务的其他方式,在此不再一一描述。
在清洁机器人的操作中,第二操作业务是指除了上述移动清洁操作相关业务之外的其他业务,在本申请中,第二操作业务主要是指与用户交互相关的操作业务,也可称为智能应用相关操作业务。例如,第二操作业务可以包括根据用户的控制指令或者智能终端的控制指令来播放音乐、显示图像、开启/关闭指示灯的业务,或者基于清洁机器人的附加结构设计进行空气净化、家庭安防、火灾报警的业务,或者基于APP进行游戏等的业务。
需要说明的是,上述的第二操作业务仅为举例,而非对第二操作业务的方式的限制。事实上,本领域技术人员可以根据清洁机器人的工作内容获悉第二操作业务的其他方式,在此不再一一描述。
在一实施例中,在清洁机器人执行第一操作业务例如根据清洁策略对房间进行整体清洁的情况下,当用户指令清洁机器人执行第二操作业务例如播放音乐时,根据本申请的控制装置的工作过程如下:第一核单元111接收来自传感装置31输入的移动信息、接收来自存储单元12中存储的地图数据、导航路线等,第一核单元在对所接收的信息进行处理后向移动装置32输出移动控制指令、向清洁装置33输出清洁控制指令以控制清洁机器人移动并进行清洁。同时,第二核单元112接收通过信息传输单元13传输的指令清洁机器人播放音乐的用户指令,第二核单元对所述用户指令进行分析并读取存储单元12中存储的音乐,然后通过例如与第二核单元112连接的麦克风(未图示)进行播放。
需要说明的是,上述的第一核单元执行的第一操作业务和第二核单元执行的第二操作业务仅为举例,而非对操作业务的限制。事实上,本领域技术人员可以根据用户需求任意选用第一操作业务和第二操作业务。
在实际应用中,还可能存在这样的情况:在清洁机器人按照清洁策略进行清洁操作的过程中,用户发现面前有一堆碎屑并指令清洁机器人清扫当前碎屑集中区域,此时,第二核单元112接收通过信息传输单元13传输的指令清扫当前碎屑集中区域的用户指令,第二核单元112对所述用户指令进行分析后发现当前用户指令属于第一操作业务,则第二核单元112将所述用户指令传送给第一核单元111,第一核单元111接收所述用户指令并进行进一步处理。
此外,随着机器人的移动技术的更新迭代,VSLAM技术得到了广泛应用,鉴于此,清洁机器人还可以包括摄像装置。请参阅图6,图6显示为本申请清洁机器人在另一实施例中的结构示意图。如图6所示,清洁机器人包括传感装置31、移动装置32、清洁装置33、摄像装置34、以及控制装置1。所述摄像装置34与控制装置1相连,摄像装置用于获取图像信息并将图像信息传送至控制装置1。所述摄像装置包括但不限于:照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等。所述摄像装置可以设于清洁机器人的顶盖的中部或边缘,或者所述摄像装置可以设于清洁机器人的顶部表面的平面之下、在主体的几何中心附近或主体的边缘附近的凹入结构上。在某些实施例中,所述摄像装置可以位于清洁机器人的顶面,并且所述摄像装置的视野光学轴相对于垂线为±30°。例如,所述摄像装置位于清洁机器人顶面的中间位置或边缘,且其光学轴相对于垂线的夹角为-30°、-29°、-28°、-27°……-1°、0°、1°、2°……29°、或30°。需要说明的是,本领域技术人员应该理解,上述光学轴与垂线或水平线的夹角仅为举例,而非限制其夹角精度为1°的范围内,根据实际机器人的设计需求,所述夹角的精度可更高,如达到0.1°、0.01°以上等,在此不做无穷尽的举例。
本申请的清洁机器人,通过在清洁机器人的控制装置中设置多核处理器,采用第一核单元执行与移动清洁操作相关的第一操作业务、采用第二核单元执行与智能应用相关的第二操作业务,使得在清洁机器人进行清洁工作以及执行其他操作的情况下提高清洁机器人性能以及稳定性。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种清洁机器人的控制装置,所述清洁机器人包括传感装置、移动装置、以及清洁装置,其特征在于,所述控制装置包括:多核处理器、存储单元、以及信息传输单元,所述多核处理器与所述的传感装置、移动装置、清洁装置、存储单元、以及信息传输单元通信连接,所述多核处理器包括与所述的传感装置、移动装置、以及清洁装置通信连接以供处理与所述的传感装置、移动装置以及清洁装置相关的第一操作业务的第一核单元和与所述信息传输单元通信连接以供处理与所述信息传输单元相关的第二操作业务的第二核单元,所述第一核单元和所述第二核单元通信连接。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述多核处理器为嵌入式架构。
3.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述第一核单元和所述第二核单元分别占用独立的存储单元,或者,所述第一核单元和所述第二核单元共用存储单元。
4.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述信息传输单元包括蓝牙通信单元、WiFi通信单元、Zigbee通信单元、移动数据通信单元、声控单元、手势控制单元、或者它们的任一组合。
5.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,还包括与所述多核处理器通信连接的输入输出单元。
6.一种清洁机器人,其特征在于,包括:
传感装置;
移动装置;
清洁装置;以及
如权利要求1至5中任一项所述的控制装置。
7.根据权利要求6所述的清洁机器人,其特征在于,所述传感装置包括位移传感器、陀螺仪、速度传感器、测距传感器、悬崖传感器、或者它们的任一组合。
8.根据权利要求6所述的清洁机器人,其特征在于,所述移动装置包括:
行走机构,设于清洁机器人的底部;以及
驱动机构,设于清洁机器人的壳体内。
9.根据权利要求6所述的清洁机器人,其特征在于,所述清洁装置包括清扫组件和吸尘组件。
10.根据权利要求6所述的清洁机器人,其特征在于,还包括与所述控制装置通信连接的摄像装置。
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