自走式清洁装置及其建立室内地图的方法制造方法及图纸

一种自走式清洁装置及其建立室内地图的方法，该装置包括：受其底部两侧两驱动轮带动的机体；设于机体周缘且设有距离传感器于机体一侧的距离感测单元；沿边传感器，设于机体上与距离传感器同侧且相邻以感测障碍物使机体与障碍物保持预设距离沿障碍物行走；设入尘口于机体底部的清洁单元；集尘单元，设有负压机构和与负压机构与入尘口连通的集尘盒；动态感测单元，设有一感测该机体偏移角度的角度传感器和链接驱动轮可侦测机体行走距离的两里程传感器；地图建立单元，进行虚拟地图规划并链接动态侦测单元以记录机体在虚拟地图中行走路径且参照距离传感器回馈信息以取得障碍物在虚拟地图中位置；控制单元，执行数据运算控制机体执行各功能控制。

Self propelled cleaning device and method for establishing indoor map

A self-propelled cleaning device and a method for building indoor maps thereof comprise an airframe driven by two driving wheels on both sides of the bottom of the airframe, a distance sensing unit arranged at the periphery of the airframe and a distance sensor on one side of the airframe, and an edge sensor arranged on the same side of the airframe and adjacent to the distance sensor to sense obstacles. The airframe moves along the obstacle at a preset distance from the obstacle; the dust inlet is arranged at the bottom of the airframe as a cleaning unit; the dust collection unit is provided with a negative pressure mechanism and a dust collection box connected with the negative pressure mechanism and the dust inlet; the dynamic sensing unit is provided with an angle sensor to sense the offset angle of the airframe and a link driving wheel to detect the movement of the airframe. The two-mile sensor of walking distance; the map building unit, which plans the virtual map and links the dynamic detection unit to record the walking path of the body in the virtual map and refers to the feedback information of the distance sensor to obtain the position of the obstacle in the virtual map; the control unit, which performs data operation to control the body to perform various functions.

【技术实现步骤摘要】
自走式清洁装置及其建立室内地图的方法
本专利技术有关于一种清洁装置，尤指一种在待清洁表面上自动行走执行清洁工作的自走式清洁装置，使自走式清洁装置在以沿边传感器沿着室内空间内的障碍物形走时，以位于沿边传感器同一侧的距离传感器记录障碍物的位置而建立室内地图轮廓的自走式清洁装置及其建立室内地图的方法。
技术介绍
传统的自走式清洁装置为了在有限时间内提高对室内空间的清洁效率，进而增加了建立室内空间地图的功能，使自走式清洁装置可依地图规划出最具效率的行走路径；目前自走式清洁装置在室内空间内的地图建立方式，多采用同步定位与环境地图建构(SLAM；Simultaneouslocalizationandmapping)的技术，以图像或激光传感器全局扫瞄自走式清洁装置周围360度的影像或特征，并整合数个图像或特征演算出自走式清洁装置在室内空间的位置信息；以图像传感器建立室内地图的方式如专利号第CN101152718B号「使用全向图像确定机器人位置的方法和设备」所揭露，而以激光传感器建立室内地图的方式如专利号第CN101297267B号「多功能机器人设备」所揭露。
技术实现思路
习知采用图像或激光传感器进行同步定位与环境地图建构的自走式清洁装置，其上的传感器需搭配全向的反射镜或可旋转的旋转座来全局扫瞄自走式清洁装置周围360度的影像或特征，不仅增加了自走式清洁装置构造的复杂度，且图像或激光传感器本身的成本较一般的红外线或超音波传感器来的昂贵，亦需搭配高规格的微控制器(MCU；MicrocontrollerUnit)与大容量的信息储存空间方能对全局扫瞄后大量的信息进行整合与演算，故目前市面上具有建立室内地图功能的自走式清洁装置，其价格通常居高不下。因此，本专利技术的目的在于提供一种低成本又可建立室内地图的自走式清洁装置。本专利技术的另一目的在于提供一种低成本的自走式清洁装置建立室内地图的方法。依据本专利技术目的的自走式清洁装置，包括：一机体，受其底部两侧的两驱动轮带动；一距离感测单元，设于该机体周缘，该距离感测单元设有一距离传感器于该机体的一侧；一沿边传感器，设于该机体上与该距离传感器同一侧且相邻，用于感测障碍物并使机体与障碍物保持预设距离沿着障碍物行走；一清洁单元，设有一入尘口于机体底部；一集尘单元，设有一集尘盒与一负压机构，该集尘盒连通该负压机构与该入尘口，污尘由该入尘口吸入并保持于该集尘盒中；一动态感测单元，设有包括一角度传感器与两里程传感器，该角度传感器用以感测该机体的偏移角度，该里程传感器链接该驱动轮可侦测该机体行走的距离；一地图建立单元，可进行虚拟的地图规划，并链接该动态侦测单元以记录该机体在虚拟地图中行走的路径，且参照该距离传感器的回馈信息以取得障碍物在虚拟地图中的位置；一控制单元，可执行各项数据运算控制该机体执行各种功能控制。依据本专利技术另一目的的自走式清洁装置建立室内地图的方法，包括：使自走式清洁装置在室内空间内以一侧的一沿边传感器沿着障碍物行走，并以位于该沿边传感器同一侧的一距离传感器记录障碍物的位置。本专利技术实施例的自走式清洁装置及其建立室内地图的方法，在自走式清洁装置的机体同一侧设置相邻的第二距离传感器与沿边传感器，当自走式清洁装置在对室内空间分区清洁并遇到障碍物以沿边传感器沿着障碍物行走时，以位于沿边传感器同一侧的第二距离传感器记录障碍物在虚拟地图中所占的虚拟网格位置，在使用构造简单、平价的传感器的情形下即可对室内空间进行有效率清洁，同时逐步组合出室内空间的地图轮廓，且第二距离传感器仅单纯扫瞄其所面对的障碍物，所得的信息较为简单不需使用高规格的控制单元来执行复杂的整合与演算，可降低自走式清洁装置的制造成本。附图说明图1是本专利技术实施例中自走式清洁装置的示意图。图2是本专利技术实施例中室内空间的示意图。图3是本专利技术实施例中虚拟地图的示意图。图4是本专利技术实施例中代表虚拟边界、已清洁、障碍物的虚拟网格的示意图。图5是本专利技术实施例中自走式清洁装置分区清洁的流程示意图。图6是本专利技术实施例中自走式清洁装置由开始点出发执行确认区域范围步骤的示意图。图7是本专利技术实施例中自走式清洁装置执行确认区域范围步骤后所划分的区域范围的示意图。图8是本专利技术实施例中自走式清洁装置在图7的区域范围内执行清洁区域范围步骤的示意图。图9是本专利技术实施例中自走式清洁装置进入下一虚拟隔区执行确认区域范围步骤的示意图。图10是本专利技术实施例中自走式清洁装置在图9的区域范围内执行清洁区域范围步骤的示意图。图11是本专利技术实施例中自走式清洁装置清洁室内空间的顺序示意图。图12是本专利技术实施例中室内空间的实体地图轮廓的示意图。【符号说明】A自走式清洁装置A1机体A11驱动轮A2距离感测单元A21第一距离传感器A22第二距离传感器A3沿边传感器A4碰撞感测单元A41防护罩A42碰撞传感器A5清洁单元A51入尘口A52侧扫刷A6集尘单元A61集尘盒A62负压机构A7动态感测单元A71角度传感器A72里程传感器A8地图建立单元A9控制单元B回充站G虚拟地图G1虚拟网格G2虚拟边界G3虚拟隔区H室内空间O物品P开始点Q停止点R起点S1确认区域范围步骤S11第一步骤S12第二步骤S13第三步骤S14第四步骤S2清洁区域范围步骤S21第五步骤S22第六步骤S23第七步骤S3补清洁步骤S31第八步骤S32第九步骤S33第十步骤S34第十一步骤W墙壁具体实施方式请参阅图1，本专利技术实施例可采用如图所示的自走式清洁装置A，包括：一机体A1，受其底部两侧的两驱动轮A11带动，可于待清洁表面上执行前进、后退、旋转…等动作；一距离感测单元A2，设于机体A1周缘，设有包括一第一距离传感器A21与一第二距离传感器A22；该第一距离传感器A21设于机体A1之前侧中央处，该第二距离传感器A22设于机体A1的右侧；在本专利技术实施例中，第一距离传感器A21与第二距离传感器A22为具有讯号发射与接收功能的超音波传感器，但亦可为例如红外线、激光…等具收发功能传感器；一沿边传感器A3，设于机体A1的右侧，位于第一距离传感器A21与第二距离传感器A22之间并相邻靠近于第二距离传感器A22，该沿边传感器A3用于感测障碍物并使自走式清洁装置A与障碍物保持默认距离沿着障碍物行走；在本专利技术实施例中，沿边传感器A3为具有讯号发射与接收功能的红外线传感器；一碰撞感测单元A4，设有包括一弧形的防护罩A41与数个碰撞传感器A42，该防护罩A41设于机体A1前侧，屏蔽于第一距离传感器A21、第二距离传感器A22与沿边传感器A3之外，且防护罩A41开设有数个对应第一距离传感器A21、第二距离传感器A22与沿边传感器A3的开口(图未示)，使第一距离传感器A21、第二距离传感器A22与沿边传感器A3的讯号可经由开口收发，防护罩A41在碰撞到障碍物时可相对机体A1位移并触发碰撞传感器A42，使自走式清洁装置A感测碰撞发生；在本专利技术实施例中，自走式清洁装置A通过第一距离传感器A21判断距离靠近前方障碍物而减速使碰撞感测单元A4可轻触障碍物后转向沿着障碍物行走；一清洁单元A5，设有包括一入尘口A51与两侧扫刷A52；该入尘口A51设于机体A1底部，该侧扫刷A52设于入尘口A51两侧以将机体A1周缘的污尘拨扫进机体A1下方并由入尘口A51吸入；该入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自走式清洁装置，包括：一机体，受其底部两侧的两驱动轮带动；一距离感测单元，设于该机体周缘，该距离感测单元设有一距离传感器于该机体的一侧；一沿边传感器，设于该机体上与该距离传感器同一侧且相邻，用于感测障碍物并使机体与障碍物保持预设距离沿着障碍物行走；一清洁单元，设有一入尘口于机体底部；一集尘单元，设有一集尘盒与一负压机构，该集尘盒连通该负压机构与该入尘口，污尘由该入尘口吸入并保持于该集尘盒中；一动态感测单元，设有包括一角度传感器与两里程传感器，该角度传感器用以感测该机体的偏移角度，该里程传感器链接该驱动轮可侦测该机体行走的距离；一地图建立单元，可进行虚拟的地图规划，并链接该动态侦测单元以记录该机体在虚拟地图中行走的路径，且参照该距离传感器的回馈信息以取得障碍物在虚拟地图中的位置；一控制单元，可执行各项数据运算控制该机体执行各种功能控制。

【技术特征摘要】
2017.03.14 TW 1061083311.一种自走式清洁装置，包括：一机体，受其底部两侧的两驱动轮带动；一距离感测单元，设于该机体周缘，该距离感测单元设有一距离传感器于该机体的一侧；一沿边传感器，设于该机体上与该距离传感器同一侧且相邻，用于感测障碍物并使机体与障碍物保持预设距离沿着障碍物行走；一清洁单元，设有一入尘口于机体底部；一集尘单元，设有一集尘盒与一负压机构，该集尘盒连通该负压机构与该入尘口，污尘由该入尘口吸入并保持于该集尘盒中；一动态感测单元，设有包括一角度传感器与两里程传感器，该角度传感器用以感测该机体的偏移角度，该里程传感器链接该驱动轮可侦测该机体行走的距离；一地图建立单元，可进行虚拟的地图规划，并链接该动态侦测单元以记录该机体在虚拟地图中行走的路径，且参照该距离传感器的回馈信息以取得障碍物在虚拟地图中的位置；一控制单元，可执行各项数据运算控制该机体执行各种功能控制。2.如权利要求1所述的自走式清洁装置，其中，该距离感测单元设有包括一第一距离传感器与一第二距离传感器；该第一距离传感器设于该机体之前侧中央处，该第二距离传感器设在该机体的一侧。3.如权利要求2所述的自走式清洁装置，其中，该沿边传感器设于该机体的一侧，位于该第一距离传感器与该第二距离传感器之间并靠近于该第二距离传感器。4.如权利要求3所述的自走式清洁装置，其中，该第一距离传感器与第二距离传感器为具有讯号发射与接收功能的超音波传感器；该沿边传感器为具有讯号发射与接收功能的红外线传感器。5.如权利要求1所述的自走式清洁装置，其中，该机体之前侧设有一碰撞感测单元，设有一弧形的防护罩与数个碰撞传感器，该防护罩屏蔽于该距离传感器与沿边传感器之外，且该防护罩在碰撞到障碍物时可相对该机体位移并触发碰撞传感器。6.一种自走式清洁装置建立...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志钧，
申请(专利权)人：联润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71