一种用于对接清扫机器人的对接站及清扫机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种用于对接清扫机器人的对接站，属于清洁电器领域，解决了现有技术中对接站前方存在无信号区域导致清扫机器人无法对接的问题，解决该问题的技术方案主要包括基体以及设于基体的第一信号发射器、第二信号发射器、第三信号发射器和第四信号发射器，第一信号发射器发射对接信号，第二信号发射器发射近距离导向信号，近距离导向信号具有弧形边界，第三信号发射器发射左侧远距离导向信号，第四信号发射器发射右侧远距离导向信号。本发明专利技术主要供清扫机器人的对接充电或卸载垃圾。另外，本发明专利技术还提供一种与上述对接站进行对接的清扫机器人。

Docking station and cleaning robot for butt cleaning robot

The invention discloses a cleaning robot for docking docking station, which belongs to a cleaning appliance field, solves the problems existing in front of the docking station without signal area that causes the cleaning robot can not be docked, the technical scheme for solving the problem mainly includes a first substrate and a signal transmitter, in the matrix of second signal transmitter, third signal transmitter the first and fourth signal transmitter, signal transmitter docking signal, second signal transmitter near distance guidance signal, close guidance signal with curved boundary, the third signal transmitter left long-range pilot signal, the fourth signal transmitter side remote guidance signal. The invention is mainly used for the docking, charging or unloading of the cleaning robot. In addition, the invention also provides a docking with the docking station cleaning robot.

【技术实现步骤摘要】
一种用于对接清扫机器人的对接站及清扫机器人
本专利技术涉及清洁电器，特别是一种用于对接清扫机器人的对接站以及与该对接站进行对接的清扫机器人。
技术介绍
清扫机器人可以在不需要用户操纵的情况下在预定范围区域内移动，在移动的同时进行清洁操作，例如吸取地板的灰尘、纸屑等垃圾，当清扫机器人电量不足或者清扫机器人内积累的垃圾足够多时，或者在用户使用遥控器发出指令让清扫机器人进行对接时，清扫机器人会移动到对接站进行对接进行充电或者卸载垃圾。因此如何控制清扫机器人与对接站进行准确对接是需要得到有效解决的问题。现有的技术中，对接站利用三个发射单元发射对接导向信号，由第一发射单元向第一方向发射第一对接导向信号，由第二发射单元向第二方向发射第二对接导向信号，由第三发射单元朝向对接站前侧的方向发射第三对接导向信号，如图1所示，第一对接导向区包括第一短距离对接导向区(L区)和第一长距离对接导向区(W1区)，第二对接导向区包括第二短距离对接导向区(R区)和第二长距离对接导向区(W2区)，第一对接导向区和第二对接导向区彼此不重叠，在两者之间形成没有信号的一个区域，第三发射单元将第三对接导向信号发射到这个无信号的区域形成对接区(P区)，当清扫机器人进入对接区(P区)则向对接站沿对接区(P区)直线行走即可实现对接，当清扫机器人没有位于对接区(P区)，则先引导清扫机器人沿短距离对接导向区和长距离对接导向区的边界行走进入对接区(P区)，例如L区和W1区的边界或R区和W2区的边界。由于清扫机器人的信号接收方向与行走方向不垂直，清扫机器人没有办法保证沿着短距离对接导向区和长距离对接导向区的边界行走，当清扫机器人收到信号时，清扫机器人沿当前方向行走，由于信号接收方向与行走方向不垂直，清扫机器人会走到短距离对接导向区和长距离对接导向区的边界线外(或边界线内)，假设是边界线外(远离对接站)，此时清扫机器人仅接收到长距离对接导向区的信号，清扫机器人需要重新调整方向，向着对接站的方向前进，当接收到短距离对接导向区的信号时，清扫机器人需要重新调整方向，沿短距离对接导向区和长距离对接导向区的边界行走；反复以上过程，直至进入对接区，所以清扫机器人的走行轨迹会类似于锯齿状。又由于第一对接导向区与第二对接导向区之间存在无信号区域，若出现多个无信号区域，清扫机器人无法判断出这些无信号区域是否为第一对接导向区与第二对接导向区之间的无信号区域，会导致清扫机器人在对接前的行走时间延长，影响对接效率。
技术实现思路
本专利技术所要达到的目的就是提供一种用于对接清扫机器人的对接站，提高清扫机器人对接的效率。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于对接清扫机器人的对接站，包括基体以及设于基体的第一信号发射器、第二信号发射器、第三信号发射器和第四信号发射器；第一信号发射器用于沿第一方向发射对接信号，对接信号覆盖的区域为对接区域，清扫机器人沿对接区域朝向第一信号发射器行走；第二信号发射器用于交替发射防止清扫机器人在清扫工作中撞击对接站的近卫信号和引导清扫机器人进入对接区域的近距离导向信号，近距离导向信号覆盖的区域为近距离导向区域，近距离导向区域具有弧形边界，弧形边界有一部分位于对接区域内，弧形边界用于引导清扫机器人沿弧形边界行走至对接区域；第三信号发射器用于发射左侧远距离导向信号，左侧远距离导向信号覆盖的区域为左侧远距离导向区域，第四信号发射器用于发射右侧远距离导向信号，右侧远距离导向信号覆盖的区域为右侧远距离导向区域，左侧远距离导向区域的半径和右侧远距离导向区域的半径均大于近距离导向区域的半径。作为优选的方案，所述左侧远距离导向区域与右侧远距离导向区域重叠形成远距离重叠导向区域。对接区域与重叠导向区域会有重叠，可以避免在对接区域以外的区域出现无信号区域，确保清扫机器人在工作范围内都能接收到对接站的信号。进一步优选的方案，所述弧形边界位于左侧远距离导向区域的部分为左侧边界，仅检测到左侧远距离导向信号或者同时检测到左侧远距离导向信号和近距离导向信号的清扫机器人朝向左侧边界行走；所述弧形边界位于右侧远距离导向区域的部分为右侧边界，仅检测到右侧远距离导向信号或者同时检测到右侧远距离导向信号和近距离导向信号的清扫机器人朝向右侧边界行走。进一步优选的方案，所述对接信号、近距离导向信号、左侧远距离导向信号、右侧远距离导向信号为红外线信号或超声波信号。进一步优选的方案，所述第二信号发射器包括透明本体，透明本体为圆柱形，透明本体的下端固定在基体的顶部，透明本体的外圆周面露出基体，透明本体的下端设有上凹空腔，在上凹空腔的顶壁中心设有向上凹陷的球形凹槽，透明本体的顶部设有下凹的反射凹槽，反射凹槽的内壁为回转曲面，回转曲面的母线为抛物线，抛物线的焦点与球形凹槽的球心重合，上凹空腔中设有信号源，信号源位于球形凹槽的球心。更进一步优选的方案，所述透明本体的顶部设有罩体。另外，本专利技术还提供一种清扫机器人，与上述任一技术方案所述的对接站进行对接，包括壳体和设于壳体的控制系统和行走机构，控制系统用于控制清扫机器人工作，行走机构包括转向装置，所述壳体的前端设有第一信号接收器和第二信号接收器，在壳体前端的左侧端角设有第三信号接收器，在壳体前端的右侧端角设有第四信号接收器，第一信号接收器、第二信号接收器、第三信号接收器和第四信号接收器均与控制系统连接并用于接收对接站发射的所有信号。作为优选的方案，所述第三信号接收器的信号接收方向与行走机构的行走方向的切向相垂直，第四信号接收器的信号接收方向与行走机构的行走方向的切向相垂直。作为优选的方案，所述清扫机器人与对接站进行对接的行走过程如下：1)若清扫机器人处于左侧远距离导向区域内并位于近距离导向区域之外，清扫机器人先原地向左及向右各旋转180°，确定信号的最强方向，可以判断出对接站所在方位，然后驱动行走机构沿信号的最强方向直线行走，当到达近距离导向区域的左侧边界时，清扫机器人会沿近距离导向区域的左侧边界向右行走，使第三信号接收器保持对准对接站，直到移动至对接区域；2)若清扫机器人处于右侧远距离导向区域内并位于近距离导向区域之外，清扫机器人先原地向左及向右各旋转180°，确定信号的最强方向，可以判断出对接站所在方位，然后驱动行走机构沿信号的最强方向直线行走，当到达近距离导向区域的右侧边界时，清扫机器人会沿近距离导向区域的右侧边界向左行走，使第四信号接收器保持对准对接站，直到移动至对接区域；3)若清扫机器人处于左侧远距离导向区域内并位于近距离导向区域之内，清扫机器人先原地向左及向右各旋转180°，确定信号的最强方向，可以判断出对接站所在方位，然后驱动行走机构沿信号的最强方向的反方向直线行走，当到达近距离导向区域的左侧边界时，清扫机器人会沿近距离导向区域的左侧边界向右行走，使第三信号接收器保持对准对接站，直到移动至对接区域；4)若清扫机器人处于左侧远距离导向区域内并位于近距离导向区域之内，清扫机器人先原地向左及向右各旋转180°，确定信号的最强方向，可以判断出对接站所在方位，然后驱动行走机构沿信号的最强方向的反方向直线行走，当到达近距离导向区域的右侧边界时，清扫机器人会沿近距离导向区域的右侧边界向左行走，使第四信号接收器保持对准对接站，直到移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对接清扫机器人的对接站，包括基体以及设于基体的第一信号发射器、第二信号发射器、第三信号发射器和第四信号发射器，其特征在于：第一信号发射器用于沿第一方向发射对接信号，对接信号覆盖的区域为对接区域，清扫机器人沿对接区域朝向第一信号发射器行走；第二信号发射器用于交替发射防止清扫机器人在清扫工作中撞击对接站的近卫信号和引导清扫机器人进入对接区域的近距离导向信号，近距离导向信号覆盖的区域为近距离导向区域，近距离导向区域具有弧形边界，弧形边界有一部分位于对接区域内，弧形边界用于引导清扫机器人沿弧形边界行走至对接区域；第三信号发射器用于发射左侧远距离导向信号，左侧远距离导向信号覆盖的区域为左侧远距离导向区域，第四信号发射器用于发射右侧远距离导向信号，右侧远距离导向信号覆盖的区域为右侧远距离导向区域，左侧远距离导向区域的半径和右侧远距离导向区域的半径均大于近距离导向区域的半径。

【技术特征摘要】
1.一种用于对接清扫机器人的对接站，包括基体以及设于基体的第一信号发射器、第二信号发射器、第三信号发射器和第四信号发射器，其特征在于：第一信号发射器用于沿第一方向发射对接信号，对接信号覆盖的区域为对接区域，清扫机器人沿对接区域朝向第一信号发射器行走；第二信号发射器用于交替发射防止清扫机器人在清扫工作中撞击对接站的近卫信号和引导清扫机器人进入对接区域的近距离导向信号，近距离导向信号覆盖的区域为近距离导向区域，近距离导向区域具有弧形边界，弧形边界有一部分位于对接区域内，弧形边界用于引导清扫机器人沿弧形边界行走至对接区域；第三信号发射器用于发射左侧远距离导向信号，左侧远距离导向信号覆盖的区域为左侧远距离导向区域，第四信号发射器用于发射右侧远距离导向信号，右侧远距离导向信号覆盖的区域为右侧远距离导向区域，左侧远距离导向区域的半径和右侧远距离导向区域的半径均大于近距离导向区域的半径。2.根据权利要求1所述的对接站，其特征在于：所述左侧远距离导向区域与右侧远距离导向区域重叠形成远距离重叠导向区域。3.根据权利要求1或2所述的对接站，其特征在于：所述弧形边界位于左侧远距离导向区域的部分为左侧边界，仅检测到左侧远距离导向信号或者同时检测到左侧远距离导向信号和近距离导向信号的清扫机器人朝向左侧边界行走；所述弧形边界位于右侧远距离导向区域的部分为右侧边界，仅检测到右侧远距离导向信号或者同时检测到右侧远距离导向信号和近距离导向信号的清扫机器人朝向右侧边界行走。4.根据权利要求1或2所述的对接站，其特征在于：所述对接信号、近距离导向信号、左侧远距离导向信号、右侧远距离导向信号为红外线信号或超声波信号。5.根据权利要求1或2所述的对接站，其特征在于：所述第二信号发射器包括透明本体，透明本体为圆柱形，透明本体的下端固定在基体的顶部，透明本体的外圆周面露出基体，透明本体的下端设有上凹空腔，在上凹空腔的顶壁中心设有向上凹陷的球形凹槽，透明本体的顶部设有下凹的反射凹槽，反射凹槽的内壁为回转曲面，回转曲面的母线为抛物线，抛物线的焦点与球形凹槽的球心重合，上凹空腔中设有信号源，信号源位于球形凹槽的球心。6.根据权利要求5所述的对接站，其特征在于：所述透明本体的顶部设有罩体。7.一种清扫机器人，与权利要求1至6任一所述的对接站进行对接，包括壳体和设于壳体的控制系统和行走机构，控制系统用于控制清扫机器人工作，行走机构包括转向装置，其特征在于：所述壳体的前端设有第一信号接收器和第二信号接收器，在壳体前端的左侧端角设有第三信号接收器，在壳体前端的右侧端角设有第四信号接收器，第一信号接收器、第二信号接收器、第三信号接收器和第四信号接收器均与控制系统连接并用于接收对接站发射的所有信号。8.根据权利要求7所述的清扫机器人，其特征在于：所述第三信号接收器的信号接收方向与行走机构的行走方向的切向相垂直，第四信号接收器的信号接收方向与行走机构的行走方向的切向相垂直。9.根据权利要求7所述的清扫机器人，其特征在于，所述清扫机器人与对接站进行对接的行走过程如下：1)若清扫机器人处于左侧远距离导向区域内并位于近距离导向区域之外，清扫机器人先原地向左及向右各旋转180°，确定信号的最强方向，可以判断出对接站所在方位，然后驱动行走机构沿信号的最强方...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛怒涛，周胜宽，金文芳，应远军，郑国威，戚均敏，钱智慧，杨作谦，吴钟鸣，
申请(专利权)人：松下家电研究开发杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33