一種用于對(duì)接清掃機(jī)器人的對(duì)接站及清掃機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于對(duì)接清掃機(jī)器人的對(duì)接站，屬于清潔電器領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)接站前方存在無(wú)信號(hào)區(qū)域?qū)е虑鍜邫C(jī)器人無(wú)法對(duì)接的問(wèn)題，解決該問(wèn)題的技術(shù)方案主要包括基體以及設(shè)于基體的第一信號(hào)發(fā)射器、第二信號(hào)發(fā)射器、第三信號(hào)發(fā)射器和第四信號(hào)發(fā)射器，第一信號(hào)發(fā)射器發(fā)射對(duì)接信號(hào)，第二信號(hào)發(fā)射器發(fā)射近距離導(dǎo)向信號(hào)，近距離導(dǎo)向信號(hào)具有弧形邊界，第三信號(hào)發(fā)射器發(fā)射左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，第四信號(hào)發(fā)射器發(fā)射右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)。本實(shí)用新型主要供清掃機(jī)器人的對(duì)接充電或卸載垃圾。另外，本實(shí)用新型還提供一種與上述對(duì)接站進(jìn)行對(duì)接的清掃機(jī)器人。
【專利說(shuō)明】
一種用于對(duì)接清掃機(jī)器人的對(duì)接站及清掃機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及清潔電器，特別是一種用于對(duì)接清掃機(jī)器人的對(duì)接站以及與該對(duì)接站進(jìn)行對(duì)接的清掃機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]清掃機(jī)器人可以在不需要用戶操縱的情況下在預(yù)定范圍區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，在移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行清潔操作，例如吸取地板的灰塵、紙肩等垃圾，當(dāng)清掃機(jī)器人電量不足或者清掃機(jī)器人內(nèi)積累的垃圾足夠多時(shí)，或者在用戶使用遙控器發(fā)出指令讓清掃機(jī)器人進(jìn)行對(duì)接時(shí)，清掃機(jī)器人會(huì)移動(dòng)到對(duì)接站進(jìn)行對(duì)接進(jìn)行充電或者卸載垃圾。因此如何控制清掃機(jī)器人與對(duì)接站進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)接是需要得到有效解決的問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有的技術(shù)中，對(duì)接站利用三個(gè)發(fā)射單元發(fā)射對(duì)接導(dǎo)向信號(hào)，由第一發(fā)射單元向第一方向發(fā)射第一對(duì)接導(dǎo)向信號(hào)，由第二發(fā)射單元向第二方向發(fā)射第二對(duì)接導(dǎo)向信號(hào)，由第三發(fā)射單元朝向?qū)诱厩皞?cè)的方向發(fā)射第三對(duì)接導(dǎo)向信號(hào)，如圖1所示，第一對(duì)接導(dǎo)向區(qū)包括第一短距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)(L區(qū))和第一長(zhǎng)距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)(Wl區(qū))，第二對(duì)接導(dǎo)向區(qū)包括第二短距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)(R區(qū))和第二長(zhǎng)距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)(W2區(qū))，第一對(duì)接導(dǎo)向區(qū)和第二對(duì)接導(dǎo)向區(qū)彼此不重疊，在兩者之間形成沒(méi)有信號(hào)的一個(gè)區(qū)域，第三發(fā)射單元將第三對(duì)接導(dǎo)向信號(hào)發(fā)射到這個(gè)無(wú)信號(hào)的區(qū)域形成對(duì)接區(qū)(P區(qū))，當(dāng)清掃機(jī)器人進(jìn)入對(duì)接區(qū)(P區(qū))則向?qū)诱狙貙?duì)接區(qū)(P區(qū))直線行走即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接，當(dāng)清掃機(jī)器人沒(méi)有位于對(duì)接區(qū)(P區(qū))，則先引導(dǎo)清掃機(jī)器人沿短距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)和長(zhǎng)距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)的邊界行走進(jìn)入對(duì)接區(qū)(P區(qū))，例如L區(qū)和Wl區(qū)的邊界或R區(qū)和W2區(qū)的邊界。由于清掃機(jī)器人的信號(hào)接收方向與行走方向不垂直，清掃機(jī)器人沒(méi)有辦法保證沿著短距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)和長(zhǎng)距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)的邊界行走，當(dāng)清掃機(jī)器人收到信號(hào)時(shí)，清掃機(jī)器人沿當(dāng)前方向行走，由于信號(hào)接收方向與行走方向不垂直，清掃機(jī)器人會(huì)走到短距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)和長(zhǎng)距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)的邊界線外(或邊界線內(nèi))，假設(shè)是邊界線外(遠(yuǎn)離對(duì)接站)，此時(shí)清掃機(jī)器人僅接收到長(zhǎng)距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)的信號(hào)，清掃機(jī)器人需要重新調(diào)整方向，向著對(duì)接站的方向前進(jìn)，當(dāng)接收到短距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)的信號(hào)時(shí)，清掃機(jī)器人需要重新調(diào)整方向，沿短距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)和長(zhǎng)距離對(duì)接導(dǎo)向區(qū)的邊界行走;反復(fù)以上過(guò)程，直至進(jìn)入對(duì)接區(qū)，所以清掃機(jī)器人的走行軌跡會(huì)類似于鋸齒狀。又由于第一對(duì)接導(dǎo)向區(qū)與第二對(duì)接導(dǎo)向區(qū)之間存在無(wú)信號(hào)區(qū)域，若出現(xiàn)多個(gè)無(wú)信號(hào)區(qū)域，清掃機(jī)器人無(wú)法判斷出這些無(wú)信號(hào)區(qū)域是否為第一對(duì)接導(dǎo)向區(qū)與第二對(duì)接導(dǎo)向區(qū)之間的無(wú)信號(hào)區(qū)域，會(huì)導(dǎo)致清掃機(jī)器人在對(duì)接前的行走時(shí)間延長(zhǎng)，影響對(duì)接效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要達(dá)到的目的就是提供一種用于對(duì)接清掃機(jī)器人的對(duì)接站，提高清掃機(jī)器人對(duì)接的效率。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種用于對(duì)接清掃機(jī)器人的對(duì)接站，包括基體以及設(shè)于基體的第一信號(hào)發(fā)射器、第二信號(hào)發(fā)射器、第三信號(hào)發(fā)射器和第四信號(hào)發(fā)射器；
[0006]第一信號(hào)發(fā)射器用于沿第一方向發(fā)射對(duì)接信號(hào)，對(duì)接信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)閷?duì)接區(qū)域，清掃機(jī)器人沿對(duì)接區(qū)域朝向第一信號(hào)發(fā)射器行走；
[0007]第二信號(hào)發(fā)射器用于交替發(fā)射防止清掃機(jī)器人在清掃工作中撞擊對(duì)接站的近衛(wèi)信號(hào)和引導(dǎo)清掃機(jī)器人進(jìn)入對(duì)接區(qū)域的近距離導(dǎo)向信號(hào)，近距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)榻嚯x導(dǎo)向區(qū)域，近距離導(dǎo)向區(qū)域具有弧形邊界，弧形邊界有一部分位于對(duì)接區(qū)域內(nèi)，弧形邊界用于引導(dǎo)清掃機(jī)器人沿弧形邊界行走至對(duì)接區(qū)域；
[0008]第三信號(hào)發(fā)射器用于發(fā)射左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)樽髠?cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域，第四信號(hào)發(fā)射器用于發(fā)射右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)橛覀?cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域，左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的半徑和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的半徑均大于近距離導(dǎo)向區(qū)域的半徑。
[0009]作為優(yōu)選的方案，所述左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域與右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域重疊形成遠(yuǎn)距離重疊導(dǎo)向區(qū)域。對(duì)接區(qū)域與重疊導(dǎo)向區(qū)域會(huì)有重疊，可以避免在對(duì)接區(qū)域以外的區(qū)域出現(xiàn)無(wú)信號(hào)區(qū)域，確保清掃機(jī)器人在工作范圍內(nèi)都能接收到對(duì)接站的信號(hào)。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述弧形邊界位于左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的部分為左側(cè)邊界，僅檢測(cè)到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)或者同時(shí)檢測(cè)到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)的清掃機(jī)器人朝向左側(cè)邊界行走;所述弧形邊界位于右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的部分為右側(cè)邊界，僅檢測(cè)到右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)或者同時(shí)檢測(cè)到右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)的清掃機(jī)器人朝向右側(cè)邊界行走。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述對(duì)接信號(hào)、近距離導(dǎo)向信號(hào)、左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)、右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)為紅外線信號(hào)或超聲波信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述第二信號(hào)發(fā)射器包括透明本體，透明本體為圓柱形，透明本體的下端固定在基體的頂部，透明本體的外圓周面露出基體，透明本體的下端設(shè)有上凹空腔，在上凹空腔的頂壁中心設(shè)有向上凹陷的球形凹槽，透明本體的頂部設(shè)有下凹的反射凹槽，反射凹槽的內(nèi)壁為回轉(zhuǎn)曲面，回轉(zhuǎn)曲面的母線為拋物線，拋物線的焦點(diǎn)與球形凹槽的球心重合，上凹空腔中設(shè)有信號(hào)源，信號(hào)源位于球形凹槽的球心。
[0013]更進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述透明本體的頂部設(shè)有罩體。
[0014]另外，本實(shí)用新型還提供一種清掃機(jī)器人，與上述任一技術(shù)方案所述的對(duì)接站進(jìn)行對(duì)接，包括殼體和設(shè)于殼體的控制系統(tǒng)和行走機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)用于控制清掃機(jī)器人工作，行走機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向裝置，所述殼體的前端設(shè)有第一信號(hào)接收器和第二信號(hào)接收器，在殼體前端的左側(cè)端角設(shè)有第三信號(hào)接收器，在殼體前端的右側(cè)端角設(shè)有第四信號(hào)接收器，第一信號(hào)接收器、第二信號(hào)接收器、第三信號(hào)接收器和第四信號(hào)接收器均與控制系統(tǒng)連接并用于接收對(duì)接站發(fā)射的所有信號(hào)。
[0015]作為優(yōu)選的方案，所述第三信號(hào)接收器的信號(hào)接收方向與行走機(jī)構(gòu)的行走方向的切向相垂直，第四信號(hào)接收器的信號(hào)接收方向與行走機(jī)構(gòu)的行走方向的切向相垂直。
[0016]采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):利用第二信號(hào)發(fā)射器同時(shí)交替發(fā)射近衛(wèi)信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)，不僅可以減少信號(hào)發(fā)射器的數(shù)量，而且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)出近距離導(dǎo)向信號(hào)的覆蓋區(qū)域形成弧形邊界，讓清掃機(jī)器人沿近距離導(dǎo)向信號(hào)區(qū)域的弧形邊界行走，清掃機(jī)器人可以在行走過(guò)程中連續(xù)、穩(wěn)定地接收到對(duì)接站發(fā)出的近距離導(dǎo)向信號(hào)，反過(guò)來(lái)又確保了清掃機(jī)器人能夠沿著弧形邊界行走，而清掃機(jī)器人接收到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)或右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，可以判斷此時(shí)位于對(duì)接站的左側(cè)或右側(cè)，讓清掃機(jī)器人行走至最近位置的弧形邊界，然后沿著弧形邊界行走進(jìn)入對(duì)接信號(hào)區(qū)域并最終與對(duì)接站進(jìn)行對(duì)接，另外，清掃機(jī)器人會(huì)一直接收到對(duì)接站發(fā)出的信號(hào)，不會(huì)出現(xiàn)清掃機(jī)器人搜尋信號(hào)的情況，因此本實(shí)用新型能夠降低清掃機(jī)器人接收對(duì)接指令到實(shí)現(xiàn)對(duì)接的時(shí)間間隔，大大提高清掃機(jī)器人對(duì)接的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)接站發(fā)射信號(hào)的覆蓋區(qū)域示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中對(duì)接站的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一中對(duì)接站發(fā)射信號(hào)的覆蓋區(qū)域示意圖；
[0021]圖4為實(shí)用新型圖3中I處的放大圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一中第二信號(hào)發(fā)射器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二中清掃機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖(左側(cè))；
[0024]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例二中清掃機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖(右側(cè))。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例一:
[0026]本實(shí)用新型首先提供一種用于對(duì)接清掃機(jī)器人的對(duì)接站，如圖2所示，包括基體I，基體I固定在墻腳，基體I的前端設(shè)有向前延伸的對(duì)接臺(tái)11，清掃機(jī)器人在對(duì)接時(shí)會(huì)行走到對(duì)接臺(tái)11上?；wI上設(shè)有第一信號(hào)發(fā)射器101、第二信號(hào)發(fā)射器102、第三信號(hào)發(fā)射器103和第四信號(hào)發(fā)射器104，結(jié)合圖3看，其中:
[0027]第一信號(hào)發(fā)射器101位于基體I前端面的中間位置，用于沿對(duì)接站的正前方發(fā)射對(duì)接信號(hào)，對(duì)接信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)閷?duì)接區(qū)域P，清掃機(jī)器人沿對(duì)接區(qū)域P行走并最終與對(duì)接站對(duì)接；
[0028]第二信號(hào)發(fā)射器102位于基體I頂面的中間位置，用于交替發(fā)射防止清掃機(jī)器人在清掃工作中撞擊對(duì)接站的近衛(wèi)信號(hào)和引導(dǎo)清掃機(jī)器人進(jìn)入對(duì)接區(qū)域P的近距離導(dǎo)向信號(hào)，近衛(wèi)信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)榻l(wèi)區(qū)域，近距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)榻嚯x導(dǎo)向區(qū)域，近衛(wèi)區(qū)域SI和近距離導(dǎo)向區(qū)域S2均為半圓形，近衛(wèi)區(qū)域SI的覆蓋半徑小于近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的覆蓋半徑;第二信號(hào)發(fā)射器102交替發(fā)射近衛(wèi)信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)的頻率較高，因此清掃機(jī)器人可以連續(xù)接收近衛(wèi)信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)。由于近衛(wèi)區(qū)域SI是半圓形，因此利用第二信號(hào)發(fā)射器102發(fā)出近距離導(dǎo)向信號(hào)形成的近距離導(dǎo)向區(qū)域S2也是半圓形的，從而在近距離導(dǎo)向區(qū)域S2形成弧形邊界Cl，弧形邊界Cl用于引導(dǎo)清掃機(jī)器人沿弧形邊界Cl行走至對(duì)接區(qū)域P，清掃機(jī)器人可以在行走過(guò)程中連續(xù)、穩(wěn)定地接收到對(duì)接站發(fā)出的近距離導(dǎo)向信號(hào)；
[0029]第三信號(hào)發(fā)射器103位于基體I前端面，并且位于第一信號(hào)發(fā)射器101的左側(cè)，用于發(fā)射左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)樽髠?cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L;第四信號(hào)發(fā)射器104位于基體I前端面，并且位于第一信號(hào)發(fā)射器101的右側(cè)，用于發(fā)射右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)橛覀?cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R。左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R的覆蓋半徑大于近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的覆蓋半徑，在本實(shí)施例中，左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R在對(duì)接站的正前方重疊形成重疊導(dǎo)向區(qū)域W。左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R基本能夠覆蓋清掃機(jī)器人所要打掃的房間面積。
[0030]弧形邊界位于左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的部分為左側(cè)邊界，僅檢測(cè)到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)或者同時(shí)檢測(cè)到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)的清掃機(jī)器人朝向左側(cè)邊界行走;所述弧形邊界位于右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的部分為右側(cè)邊界，僅檢測(cè)到右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)或者同時(shí)檢測(cè)到右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)的清掃機(jī)器人朝向右側(cè)邊界行走，具體行走過(guò)程見(jiàn)實(shí)施例二。
[0031]由于第三信號(hào)發(fā)射器103與第四信號(hào)發(fā)射器104的安裝位置之間存在一定距離，所以如圖4所示，在對(duì)接站面前的位置，左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R并不能重疊，左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L的右邊界m和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R的左邊界η之間的這個(gè)區(qū)域(陰影部分)只有對(duì)接信號(hào)、近衛(wèi)信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)能覆蓋到。
[0032]需要說(shuō)明一下，本實(shí)用新型中所提到的左、右方位，是以清掃機(jī)器人正面面對(duì)對(duì)接信號(hào)時(shí)的左、右側(cè)為參考，所以在圖3中的左即左，右即右。第三信號(hào)發(fā)射器103和第四信號(hào)發(fā)射器104可以互換位置。
[0033]本實(shí)施例中，由于基體I固定在墻腳，所以只需要近衛(wèi)區(qū)域SI和近距離導(dǎo)向區(qū)域S2呈半圓形，為了實(shí)現(xiàn)近衛(wèi)區(qū)域SI和近距離導(dǎo)向區(qū)域S2均為半圓形，如圖5所示，第二信號(hào)發(fā)射器102包括透明本體21，透明本體21為圓柱形，透明本體21的下端固定在基體I的頂部，透明本體21的外圓周面露出基體I，透明本體21的下端設(shè)有上凹空腔22，在上凹空腔22的頂壁中心設(shè)有向上凹陷的球形凹槽23，透明本體21的頂部設(shè)有下凹的反射凹槽24，反射凹槽24的內(nèi)壁為回轉(zhuǎn)曲面，回轉(zhuǎn)曲面的母線為拋物線y，拋物線y的焦點(diǎn)與球形凹槽23的球心重合，上凹空腔22中設(shè)有信號(hào)源3，信號(hào)源3位于球形凹槽23的球心。透明本體21的頂部設(shè)有罩體25，一來(lái)可以使回轉(zhuǎn)曲面實(shí)現(xiàn)全反射，將近衛(wèi)信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)全部水平反射出去，二來(lái)可以防止灰塵、雜物進(jìn)入反射凹槽24。而第二信號(hào)發(fā)射器102采用的上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)360度發(fā)射信號(hào)，因此對(duì)接站也適合安裝在房間的中心位置或其他不靠墻的位置。
[0034]本實(shí)施例中，對(duì)接信號(hào)、近衛(wèi)信號(hào)、近距離導(dǎo)向信號(hào)、左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)、右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)采用紅外線信號(hào)，除此之外，采用超聲波信號(hào)同樣可行。
[0035]實(shí)施例二:
[0036]本實(shí)用新型同時(shí)提供一種清掃機(jī)器人8，可以與上述實(shí)施例中的對(duì)接站進(jìn)行對(duì)接，見(jiàn)圖6和圖7，清掃機(jī)器人8包括殼體81和設(shè)于殼體81的控制系統(tǒng)和行走機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)用于控制清掃機(jī)器人8工作，行走機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向裝置和行走輪82，行走輪82也可以用履帶替代或者與履帶共同設(shè)置。能夠?qū)崿F(xiàn)清掃功能的清掃機(jī)器人8在市場(chǎng)上已經(jīng)有售，屬于現(xiàn)有技術(shù)。在本實(shí)施例中，殼體81的前端設(shè)有第一信號(hào)接收器801和第二信號(hào)接收器802，在殼體81前端的左側(cè)端角設(shè)有第三信號(hào)接收器803，在殼體81前端的右側(cè)端角設(shè)有第四信號(hào)接收器804，第一信號(hào)接收器801、第二信號(hào)接收器802、第三信號(hào)接收器803和第四信號(hào)接收器804均與控制系統(tǒng)連接并用于接收對(duì)接站發(fā)射的所有信號(hào)。
[0037]為了清掃機(jī)器人8能夠全方位接收到近衛(wèi)信號(hào)，第二信號(hào)接收器802的結(jié)構(gòu)與第二信號(hào)發(fā)射器102的結(jié)構(gòu)相同，第二信號(hào)接收器802的透明本體的下端與殼體81連接，第二信號(hào)接收器802的透明本體的外圓周面露出殼體81，第二信號(hào)接收器802的上凹空腔中設(shè)有接收端，接收端位于球形凹槽的球心。與此同時(shí)，第二信號(hào)接收器802也能夠全方位接收到近距離導(dǎo)向信號(hào)，方便清掃機(jī)器人8在沿近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的弧形邊界Cl行走的同時(shí)，能夠連續(xù)、穩(wěn)定地接收到對(duì)接站發(fā)出的近距離導(dǎo)向信號(hào)。另外，為了確保清掃機(jī)器人8沿近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的弧形邊界Cl行走，即確保清掃機(jī)器人8的行走路線是弧形，第三信號(hào)接收器803的信號(hào)接收方向與行走機(jī)構(gòu)的行走方向的切向相垂直，第四信號(hào)接收器804的信號(hào)接收方向與行走機(jī)構(gòu)的行走方向的切向相垂直。第三信號(hào)接收器803和第四信號(hào)接收器804可以互換位置。
[0038]下面說(shuō)明清掃機(jī)器人8進(jìn)行對(duì)接的控制過(guò)程。
[0039]I)若清掃機(jī)器人8處于左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L內(nèi)并位于近距離導(dǎo)向區(qū)域S2之外，清掃機(jī)器人8先原地向左及向右各旋轉(zhuǎn)180°，確定信號(hào)的最強(qiáng)方向，可以判斷出對(duì)接站所在方位，然后驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)沿信號(hào)的最強(qiáng)方向直線行走，當(dāng)?shù)竭_(dá)近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的左側(cè)邊界時(shí)，清掃機(jī)器人8會(huì)沿近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的左側(cè)邊界向右行走，使第三信號(hào)接收器803保持對(duì)準(zhǔn)對(duì)接站，直到移動(dòng)至對(duì)接區(qū)域P;
[0040]2)若清掃機(jī)器人8處于右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R內(nèi)并位于近距離導(dǎo)向區(qū)域S2之外，清掃機(jī)器人8先原地向左及向右各旋轉(zhuǎn)180°，確定信號(hào)的最強(qiáng)方向，可以判斷出對(duì)接站所在方位，然后驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)沿信號(hào)的最強(qiáng)方向直線行走，當(dāng)?shù)竭_(dá)近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的右側(cè)邊界時(shí)，清掃機(jī)器人8會(huì)沿近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的右側(cè)邊界向左行走，使第四信號(hào)接收器804保持對(duì)準(zhǔn)對(duì)接站，直到移動(dòng)至對(duì)接區(qū)域P;
[0041]3)若清掃機(jī)器人8處于左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L內(nèi)并位于近距離導(dǎo)向區(qū)域S2之內(nèi)，清掃機(jī)器人8先原地向左及向右各旋轉(zhuǎn)180°，確定信號(hào)的最強(qiáng)方向，可以判斷出對(duì)接站所在方位，然后驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)沿信號(hào)的最強(qiáng)方向的反方向直線行走，當(dāng)?shù)竭_(dá)近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的左側(cè)邊界時(shí)，清掃機(jī)器人8會(huì)沿近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的左側(cè)邊界向右行走，使第三信號(hào)接收器803保持對(duì)準(zhǔn)對(duì)接站，直到移動(dòng)至對(duì)接區(qū)域P ；
[0042]4)若清掃機(jī)器人8處于左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L內(nèi)并位于近距離導(dǎo)向區(qū)域S2之內(nèi)，清掃機(jī)器人8先原地向左及向右各旋轉(zhuǎn)180°，確定信號(hào)的最強(qiáng)方向，可以判斷出對(duì)接站所在方位，然后驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)沿信號(hào)的最強(qiáng)方向的反方向直線行走，當(dāng)?shù)竭_(dá)近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的右側(cè)邊界時(shí)，清掃機(jī)器人8會(huì)沿近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的右側(cè)邊界向左行走，使第四信號(hào)接收器804保持對(duì)準(zhǔn)對(duì)接站，直到移動(dòng)至對(duì)接區(qū)域P ；
[0043]5)當(dāng)清掃機(jī)器人8沿近距離導(dǎo)向區(qū)域S2的弧形邊界行走進(jìn)入對(duì)接區(qū)域P之后，清掃機(jī)器人8朝向?qū)有盘?hào)的方向行走即可與對(duì)接站對(duì)接；
[0044]6)若清掃機(jī)器人8處于對(duì)接區(qū)域P之內(nèi)，清掃機(jī)器人8先原地向左及向右各旋轉(zhuǎn)180°，確定信號(hào)的最強(qiáng)方向，如果清掃機(jī)器人8僅收到對(duì)接信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)，則沿對(duì)接信號(hào)的方向行走即可與對(duì)接站對(duì)接;如果清掃機(jī)器人8同時(shí)收到對(duì)接信號(hào)、左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，則沿對(duì)接信號(hào)的方向行走，直到僅接收到對(duì)接信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)，繼續(xù)行走即可與對(duì)接站對(duì)接;如果清掃機(jī)器人8同時(shí)收到對(duì)接信號(hào)和左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，沒(méi)有收到右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，則說(shuō)明清掃機(jī)器人8路線偏離，此時(shí)清掃機(jī)器人8向右移動(dòng)，直到同時(shí)收到對(duì)接信號(hào)、左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，然后沿對(duì)接信號(hào)的方向行走，直到僅接收到對(duì)接信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)，繼續(xù)行走即可與對(duì)接站對(duì)接;如果清掃機(jī)器人8同時(shí)收到對(duì)接信號(hào)和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，沒(méi)有收到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，則說(shuō)明清掃機(jī)器人8路線偏離，此時(shí)清掃機(jī)器人8向左移動(dòng)，直到同時(shí)收到對(duì)接信號(hào)、左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，然后沿對(duì)接信號(hào)的方向行走，直到僅接收到對(duì)接信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)，繼續(xù)行走即可與對(duì)接站對(duì)接；
[0045]7)若清掃機(jī)器人8處于左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R之外，或者由于某些原因未能接收到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)或右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，則清掃機(jī)器人8先原地向左及向右各旋轉(zhuǎn)180°，若未收到任何信號(hào)，則沿當(dāng)前方向前進(jìn)一定距離S，在行走的同時(shí)繼續(xù)搜索信號(hào)，若行走到位后仍然未收到任何信號(hào)，則繼續(xù)沿當(dāng)前方向前進(jìn)距離S，如此重復(fù)N次后，距離S和重復(fù)次數(shù)N可以通過(guò)設(shè)定，例如S設(shè)定為30cm或50cm等，N設(shè)為6或8或10等，若仍未收到信號(hào)，則一直沿當(dāng)前方向前進(jìn)直到碰到障礙物為止，然后進(jìn)入貼邊行走模式，這樣能夠更快地找到位于墻腳的對(duì)接站，若進(jìn)入左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域L，則按照I)描述過(guò)程行走，最終與對(duì)接站對(duì)接，若進(jìn)入右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域R，則按照2)描述過(guò)程行走，最終與對(duì)接站對(duì)接。
[0046]除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本實(shí)用新型還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實(shí)用新型的精神，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)中所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于對(duì)接清掃機(jī)器人的對(duì)接站，包括基體以及設(shè)于基體的第一信號(hào)發(fā)射器、第二信號(hào)發(fā)射器、第三信號(hào)發(fā)射器和第四信號(hào)發(fā)射器，其特征在于: 第一信號(hào)發(fā)射器用于沿第一方向發(fā)射對(duì)接信號(hào)，對(duì)接信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)閷?duì)接區(qū)域，清掃機(jī)器人沿對(duì)接區(qū)域朝向第一信號(hào)發(fā)射器行走； 第二信號(hào)發(fā)射器用于交替發(fā)射防止清掃機(jī)器人在清掃工作中撞擊對(duì)接站的近衛(wèi)信號(hào)和引導(dǎo)清掃機(jī)器人進(jìn)入對(duì)接區(qū)域的近距離導(dǎo)向信號(hào)，近距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)榻嚯x導(dǎo)向區(qū)域，近距離導(dǎo)向區(qū)域具有弧形邊界，弧形邊界有一部分位于對(duì)接區(qū)域內(nèi)，弧形邊界用于引導(dǎo)清掃機(jī)器人沿弧形邊界行走至對(duì)接區(qū)域； 第三信號(hào)發(fā)射器用于發(fā)射左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)樽髠?cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域，第四信號(hào)發(fā)射器用于發(fā)射右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)，右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)覆蓋的區(qū)域?yàn)橛覀?cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域，左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的半徑和右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的半徑均大于近距離導(dǎo)向區(qū)域的半徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)接站，其特征在于:所述左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域與右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域重疊形成遠(yuǎn)距離重疊導(dǎo)向區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)接站，其特征在于:所述弧形邊界位于左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的部分為左側(cè)邊界，僅檢測(cè)到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)或者同時(shí)檢測(cè)到左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)的清掃機(jī)器人朝向左側(cè)邊界行走;所述弧形邊界位于右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向區(qū)域的部分為右側(cè)邊界，僅檢測(cè)到右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)或者同時(shí)檢測(cè)到右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)和近距離導(dǎo)向信號(hào)的清掃機(jī)器人朝向右側(cè)邊界行走。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)接站，其特征在于:所述對(duì)接信號(hào)、近距離導(dǎo)向信號(hào)、左側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)、右側(cè)遠(yuǎn)距離導(dǎo)向信號(hào)為紅外線信號(hào)或超聲波信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)接站，其特征在于:所述第二信號(hào)發(fā)射器包括透明本體，透明本體為圓柱形，透明本體的下端固定在基體的頂部，透明本體的外圓周面露出基體，透明本體的下端設(shè)有上凹空腔，在上凹空腔的頂壁中心設(shè)有向上凹陷的球形凹槽，透明本體的頂部設(shè)有下凹的反射凹槽，反射凹槽的內(nèi)壁為回轉(zhuǎn)曲面，回轉(zhuǎn)曲面的母線為拋物線，拋物線的焦點(diǎn)與球形凹槽的球心重合，上凹空腔中設(shè)有信號(hào)源，信號(hào)源位于球形凹槽的球心。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對(duì)接站，其特征在于:所述透明本體的頂部設(shè)有罩體。7.一種清掃機(jī)器人，與權(quán)利要求1至6任一所述的對(duì)接站進(jìn)行對(duì)接，包括殼體和設(shè)于殼體的控制系統(tǒng)和行走機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)用于控制清掃機(jī)器人工作，行走機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于:所述殼體的前端設(shè)有第一信號(hào)接收器和第二信號(hào)接收器，在殼體前端的左側(cè)端角設(shè)有第三信號(hào)接收器，在殼體前端的右側(cè)端角設(shè)有第四信號(hào)接收器，第一信號(hào)接收器、第二信號(hào)接收器、第三信號(hào)接收器和第四信號(hào)接收器均與控制系統(tǒng)連接并用于接收對(duì)接站發(fā)射的所有信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的清掃機(jī)器人，其特征在于:所述第三信號(hào)接收器的信號(hào)接收方向與行走機(jī)構(gòu)的行走方向的切向相垂直，第四信號(hào)接收器的信號(hào)接收方向與行走機(jī)構(gòu)的行走方向的切向相垂直。
【文檔編號(hào)】A47L11/24GK205612410SQ201620131196
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年2月19日
【發(fā)明人】毛怒濤, 周勝寬, 金文芳, 應(yīng)遠(yuǎn)軍, 鄭國(guó)威, 戚均敏, 錢(qián)智慧, 楊作謙, 吳鐘鳴
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