掃地機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種吸塵器，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種掃地機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]掃地機(jī)器人，又名掃地機(jī)，是新一代家庭保姆！可以清掃房間的毛發(fā)、瓜子殼、灰塵等房間垃圾。隨著國內(nèi)生活水平的不斷提高，原本一直在歐美市場銷售的掃地機(jī)器人也逐步的走入平常百姓家，并且逐步的被越來越多的人所接受，掃地機(jī)器人將在不久的將來像白色家電一樣成為每個(gè)家庭必不可少的清潔幫手。產(chǎn)品也會(huì)由現(xiàn)在的初級(jí)智能向著更高程度的智能化程度發(fā)展，逐步的取代人工清潔。機(jī)器人吸塵器內(nèi)置高智能芯片，會(huì)充分的計(jì)算房間的大小與障礙物區(qū)域，配合預(yù)定清潔模式，自動(dòng)調(diào)節(jié)清掃路線。機(jī)器人吸塵器智能化的表現(xiàn)有:機(jī)身裝有踩空傳感器。可以防止從高處丟落；還有防纏繞功能，當(dāng)邊刷被一些物體(例如，地毯、流蘇或線纜)纏住時(shí)，它停止旋轉(zhuǎn)并反向旋轉(zhuǎn)以擺脫纏繞；掃地機(jī)器人機(jī)身裝有感應(yīng)器可以識(shí)別到前方的家具或者障礙物時(shí)，他會(huì)自動(dòng)減速，以減輕碰撞，自動(dòng)偵測地板表面的情況，從地毯到硬地面，或從硬地面到地毯，它都會(huì)自動(dòng)調(diào)轉(zhuǎn)速度以及吸力，來更好的清掃房間，清掃任務(wù)完成后會(huì)自動(dòng)回到充電座充電。
[0003]目前，一般掃地機(jī)器人回歸充電的方法為:
[0004]掃地機(jī)器人從任意位置開始清掃，當(dāng)掃地機(jī)器人檢測到自身的電量低時(shí)，啟動(dòng)回歸充電程序，掃地機(jī)器人按隨機(jī)運(yùn)動(dòng)模式尋找充電座，此方案一般是在充電座上安裝一組紅外發(fā)射管，當(dāng)機(jī)器人的接收傳感器收到紅外信號(hào)時(shí)，即找到了充電座。此方案按隨機(jī)模式尋找充電座，回歸效率比較低，在房間內(nèi)忙找，很有可能找不到充電座，導(dǎo)致掃地機(jī)器人回歸充電失敗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是提供一種掃地機(jī)器人，在掃地機(jī)器人上設(shè)置有激光發(fā)射器，同時(shí)將設(shè)置有對(duì)激光具有特殊響應(yīng)結(jié)構(gòu)的識(shí)別區(qū)的充電座設(shè)置在掃地機(jī)器人的房間內(nèi)，當(dāng)激光發(fā)射器的出射激光掃描到該識(shí)別區(qū)并產(chǎn)生的反射激光傳送到激光接收裝置后，即可測量出識(shí)別區(qū)各個(gè)部位到激光發(fā)射器的距離，在控制板中產(chǎn)生識(shí)別區(qū)相應(yīng)的特殊狀數(shù)據(jù)圖譜，從控制板中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)圖譜中提取并比對(duì)該特殊結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)圖譜，一旦與識(shí)別區(qū)的形狀特征的數(shù)據(jù)圖譜比對(duì)成功，即完成了充電座的識(shí)別過程，標(biāo)記充電座和吸塵器自身的位置坐標(biāo)，當(dāng)需要充電時(shí)，吸塵器即可自行完成回歸充電，本實(shí)用新型在掃地機(jī)器人上設(shè)置有360°掃描的激光發(fā)射器，以測量障礙物到掃地機(jī)器人的距離，生成高形狀分辨率的房間地圖，進(jìn)行圖形識(shí)別，可以有效識(shí)別出充電座，從而解決了吸塵器充電回歸過程繁瑣不可靠、充電回歸失敗等技術(shù)問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種掃地機(jī)器人，包括:
[0008]機(jī)體，其下端設(shè)置有清掃裝置和萬向行走裝置；
[0009]激光發(fā)射器，其通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述機(jī)體的上端，所述激光發(fā)射器的出射激光與地面平行，且所述激光發(fā)射器與掃地機(jī)器人的充電座處于同一水平高度；
[0010]激光接收裝置，其對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，所述激光接收裝置實(shí)時(shí)接收來自所述激光發(fā)射器出射激光產(chǎn)生的的反射光信號(hào)；以及
[0011]控制板，其設(shè)置在所述機(jī)體內(nèi)，所述控制板分別與所述清掃裝置、萬向行走裝置、激光發(fā)射器以及激光接收裝置連接。
[0012]優(yōu)選的，所述充電座上設(shè)置有一定特征形狀結(jié)構(gòu)的識(shí)別區(qū)，所述特征形狀結(jié)構(gòu)區(qū)別于環(huán)境中任何其他物體的結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選的，所述識(shí)別區(qū)的特征形狀結(jié)構(gòu)在高度方向具有一定的分布，所述激光發(fā)射器設(shè)置在所述特征形狀結(jié)構(gòu)所在的高度范圍內(nèi)。
[0014]優(yōu)選的，所述識(shí)別區(qū)設(shè)置為矩形波狀結(jié)構(gòu)，若干個(gè)矩形狀的凹腔間隔開設(shè)在所述識(shí)別區(qū)上形成具有一種特殊形狀的結(jié)構(gòu)。
[0015]優(yōu)選的，所述識(shí)別區(qū)設(shè)置為方波狀結(jié)構(gòu)，若干個(gè)正方形狀的凹腔等間距開設(shè)在所述識(shí)別區(qū)上形成具有一種特殊形狀的結(jié)構(gòu)，且間隔距離與正方形狀等寬。
[0016]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為360°持續(xù)掃描的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選的，所述激光發(fā)射器以一定的時(shí)間間隔發(fā)射用于測量掃地機(jī)器人與障礙物之間距離的測量標(biāo)尺，所述測量標(biāo)尺為脈沖激光。
[0018]優(yōu)選的，所述吸塵器的側(cè)壁上還設(shè)置有用于避障的接觸傳感器。
[0019]本實(shí)用新型至少包括以下有益效果:
[0020]1、本實(shí)用新型的掃地機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了在任意位置開始工作，都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電回歸過程，適用性更強(qiáng)；
[0021]2、在吸塵器充電回歸過程中，對(duì)充電座進(jìn)行圖形識(shí)別，充電座無需發(fā)出引導(dǎo)信號(hào)，吸塵器可自動(dòng)對(duì)充電座進(jìn)行定位并完成與充電座的對(duì)接過程，自動(dòng)化程度和智能性更高，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了充電座在待機(jī)時(shí)的零功耗；
[0022]3、吸塵器在整個(gè)過程中，只要沒有障礙物擋住，即可迅速對(duì)充電座進(jìn)行定位，避免出現(xiàn)在吸塵器電能用盡前還未對(duì)充電座定位的弊端，提高了吸塵器充電回歸的可靠性和回歸效率。
[0023]本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0024]圖1為所述掃地機(jī)器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為一種實(shí)施例中所述識(shí)別區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為圖2中識(shí)別區(qū)對(duì)應(yīng)的識(shí)別峰形示意圖；
[0027]圖4為另一種實(shí)施例中所述識(shí)別區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為圖4中識(shí)別區(qū)對(duì)應(yīng)的識(shí)別峰形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0031]如圖1-5所示，本實(shí)用新型提供一種家用的掃地機(jī)器人，包括:
[0032]機(jī)體100，其下端設(shè)置有清掃裝置和萬向行走裝置；清掃裝置主體安裝在機(jī)體內(nèi)部，且滾刷和吸塵口設(shè)置在機(jī)體100的底部，用于對(duì)房間地面進(jìn)行自動(dòng)清掃，并將灰塵等雜物吸入到機(jī)體內(nèi)部。萬向行走裝置設(shè)置在機(jī)體100的底部，包括萬向滾輪和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)萬向滾輪前行或后退以及轉(zhuǎn)向等過程；
[0033]激光發(fā)射器110，其通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)112設(shè)置在所述機(jī)體100的上端，本實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)112為360°持續(xù)掃描的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其垂直設(shè)置在機(jī)體100的上表面，也可以設(shè)置在機(jī)體的其他位置，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)112由設(shè)置在機(jī)體內(nèi)部的動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述激光發(fā)射器110的出射激光與地面平行，也就是說激光發(fā)射器110的出射光線在同一水平面內(nèi)持續(xù)的360°掃描，且所述激光發(fā)射器110與掃地機(jī)器人的充電座處于同一水平高度，以使得激光能掃描到充電座；
[0034]激光接收裝置111，其對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)112上，本實(shí)施例中，為了保證激光發(fā)射器110出射的激光信號(hào)所反射回來的激光信號(hào)能被激光接收裝置111順利接收到，將激光發(fā)射器110設(shè)置在激光接收裝置111的側(cè)壁上，激光接收裝置111的側(cè)壁始終覆蓋激光發(fā)射器110激光的出射方向，從而保證所述激光接收裝置111實(shí)時(shí)接收來自所述激光發(fā)射器110出射激光產(chǎn)生的的反射光信號(hào)；以及
[0035]控制板，其設(shè)置在所述機(jī)體100內(nèi)，所述控制板分別與所述清掃裝置、萬向行走裝置、激光發(fā)射器110以及激光接收裝置111連接，控制板中設(shè)置有掃地機(jī)器人的運(yùn)行程序，從而控制板控制清掃裝置的清掃過程，以及控制萬向行走裝置的運(yùn)行方向和路徑，同時(shí)控制板控制激光發(fā)射器110發(fā)射激光信號(hào)，并且將激光接收裝置111接收到的反射信號(hào)傳送到控制板中，根據(jù)發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)的時(shí)間差來計(jì)算距離信號(hào)，產(chǎn)生房間內(nèi)各個(gè)物體到掃地機(jī)器人的距離，也就是房間形狀和障礙物的形狀，并建立地圖。
[0036]掃地機(jī)器人的具體工作過程如下:
[0037]首先在充電座上設(shè)置有特征形狀結(jié)構(gòu)的識(shí)別區(qū)，所述特征形狀結(jié)構(gòu)區(qū)別于環(huán)境中任何其他物體的結(jié)構(gòu)，所述特征形狀結(jié)構(gòu)可以是有規(guī)律或無規(guī)律的凹槽結(jié)構(gòu)、凹腔結(jié)構(gòu)、凸起結(jié)構(gòu)等其他結(jié)構(gòu)，事先將這些特征形狀結(jié)構(gòu)的特征參數(shù)輸入到吸塵器的控制板中，將充電座放置在房間中，且識(shí)別區(qū)朝向空曠區(qū)域；所述激光發(fā)射器110在所述識(shí)別區(qū)所處水平面內(nèi)進(jìn)行360°持續(xù)掃描，以實(shí)時(shí)測量掃描路徑上的物體到激光發(fā)射器110自身的距離，也就是測量吸塵器運(yùn)動(dòng)路徑上障礙物離自身的距離，吸塵器控制板可以依次做路徑規(guī)劃，提高清掃效率，同時(shí)，激光發(fā)射器110在測量的同時(shí)構(gòu)建房間的局部地圖；本實(shí)施例中，將所述識(shí)別區(qū)設(shè)置在所述充電座的上部，且所述特征形狀結(jié)構(gòu)在高度方向具有一定的分布，將所述激光發(fā)射器110設(shè)置在所述特征形狀結(jié)構(gòu)所在的高度范圍內(nèi)，使得激光發(fā)射器110能識(shí)別到識(shí)別區(qū)的結(jié)