水下清洁机器人节能清扫结构及其清扫方法技术

本发明专利技术公开了水下清洁机器人节能清扫结构，包括供垃圾进入垃圾仓的吸污口，还包括用于控制驱动轮模块和水泵模块的控制单元，以及为水泵模块提供启停信号的垃圾探测传感器，使水泵模块在没有垃圾的区域能够停止运转。本发明专利技术实现以上结构的水下清洁机器人节能清扫方法，垃圾探测传感器持续工作，包括以下步骤：步骤一：探测到垃圾时，执行步骤二；步骤二：水泵模块工作，实施清理，直至探测不到垃圾时，执行步骤三；步骤三：再经过第一预设时间，若垃圾探测传感器依然探测不到垃圾则执行步骤四，反之则执行步骤二；步骤四：水泵模块停止工作，并执行步骤一。本发明专利技术结构布局合理、成本低廉、能减少电能消耗、显著提高电池续航能力。

Energy saving cleaning structure of underwater cleaning robot and its cleaning method

The invention discloses the energy saving cleaning structure of the underwater cleaning robot, including the suction port for the garbage entering the trash bin, and the control unit used to control the driving wheel module and the pump module, and the garbage detection sensor which provides the start stop signal for the pump module, so that the pump module can stop running in the area without garbage. . The invention realizes the energy-saving cleaning method of the underwater cleaning robot with the above structure, and the garbage detection sensor continues to work, including the following steps: Step 1: when the garbage is detected, the execution step two is detected; step two: the pump module works, the cleaning is implemented, and the step three is executed until the garbage is detected; step three: step three: then pass through again pass through In the first preset time, if the garbage detection sensor still detects no garbage, it executes step four, and on the contrary performs step two; step four: the pump module stops working and executes step 1. The invention has reasonable structural layout, low cost, and can reduce power consumption and significantly improve battery endurance.

【技术实现步骤摘要】
水下清洁机器人节能清扫结构及其清扫方法
本专利技术涉及水下清洁设备领域，特别是具有吸污清扫功能的水下清洁机器人，具体地说是水下清洁机器人节能清扫结构及其清扫方法。
技术介绍
水下清洁机器人又叫水下吸尘器、水下吸污机或泳池清洁机器人，主要用于泳池的清洁，能在不排放池水的情况下对池子进行清洗作业，避免了因清洗作业停用泳池，减轻了清洗泳池的繁重劳动又节约了宝贵的水资源。水下清洁机器人的工作过程都是在水底一边行进一边持续地通过内置水泵吸取垃圾。市面上的水下清洁机器人按电能供应方式分为有线供电和电池供电。由于有线供电受到电线长度的限制不方便对大型泳池进行清洗，因而电池供电的水下清洁机器人会越来越普及。但电池供电的水下清洁机器人有个目前难以逾越的技术障碍，就是续航能力过短，造成电池续航短的一个主要原因是水泵模块在水中运转比在陆地上运转消耗的电能要大得多。目前解决续航问题的普遍方案是不断堆加电池或增大电池容量，但电池的增加势必会造成水下清洁机器人重量和体积的增加，也造成了制造成本的增加。针对水下清洁机器人搭载的电池续航短的的问题，市面上也有一种水下清洁机器人的续航方案：在水面漂浮设置一个浮板，浮板上设置大量电池，通过一根电缆连接水下清洁机器人并给水下清洁机器人供电。但这种方案中，浮板占据了水面的一定面积，对游泳者造成干扰；电缆对水下清洁机器人也造成了一定的牵拉束缚，增加了水下清洁机器人行进的阻力，唯一的优点是能减轻水下机器人的质量，但缺点是依然无法避免电池中电量的快速消耗。水池中的垃圾大多非均匀分布，大部分的水底是干净的，垃圾呈多点分布，水下清洁机器人在水中作业的过程中再水泵的持续运转消耗的电能有很大一部分是浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供结构布局合理、成本低廉、能减少电能消耗、显著提高电池续航能力的水下清洁机器人节能清扫结构及其清扫方法。本专利技术解决上述技术问题所实现的技术方案为：水下清洁机器人节能清扫结构，包括供垃圾进入垃圾仓的吸污口，还包括用于控制驱动轮模块和水泵模块的控制单元，以及为水泵模块提供启停信号的垃圾探测传感器。优选的，吸污口两侧至后方围设有集污刷单元，垃圾探测传感器设于水下清洁机器人底盘，且设于集污刷单元的行进方向上。其中的一个实施例中，垃圾探测传感器为接触式传感器，通过触碰垃圾来判断垃圾的存在。其中的一个实施例中，垃圾探测传感器为光学传感器，包括光信号发射器和光信号接收器，通过光信号接收器接收到的光学变化来判断垃圾的存在。其中的一个实施例中，光信号发射器为红外发射管，光信号接收器为红外接收管，通过垃圾对红外线的阻断来判断垃圾的存在。优选的，红外发射管和红外接收管成组相向设置于集污刷单元的左右两端。优选的，红外发射管和红外接收管成组相向设置于吸污口的边缘。其中的一个实施例中，垃圾探测传感器为激光测距传感器，激光测距传感器设于吸污口的前进方向，并且激光测距传感器的激光方向射向水底，通过激光反射距离的变化来判断垃圾的存在。一种实现水下清洁机器人节能清扫结构的清扫方法，垃圾探测传感器持续工作，包括以下步骤：步骤一：探测到垃圾时，同步执行步骤二；步骤二：水泵模块工作，实施对垃圾的清理，直至垃圾探测传感器探测不到垃圾时，执行步骤三；步骤三：再经过第一预设时间，若垃圾探测传感器依然探测不到垃圾则执行步骤四，若探测到垃圾，则依然执行步骤二；步骤四：水泵模块停止工作，并执行步骤一。优选的，第一预设时间的范围为0-9秒。优选的，当水泵模块运行的电流小于第一预设值时，经过第三预设时间后水泵模块和驱动轮模块停止工作。优选的，水下清洁机器人沉入池底后，经过第四预设时间启动水泵模块，再经过第五预设时间水泵模块停止运行，驱动轮模块工作并执行步骤一。优选的，水下清洁机器人沿着第一方向行进，直至碰到障碍物后做出第一转向动作，以与第一方向相反的第二方向转向行进;水下清洁机器人沿着第二方向行进，直至碰到障碍物后做出第二转向动作，以第一方向转向行进。优选的，第一转向动作为先后退，再行进，再后退，再以与第一方向的夹角大于0度的第三方向转向行进，经过第二预设时间后转入第二方向；第二转向动作为先后退，再行进，再后退，再以与第二方向的夹角大于0度的第四方向转向行进，经过第二预设时间后转入第一方向继续行进。优选的，第二预设时间为0-7秒；第三方向和第四方向的夹角为0-90度。与现有技术相比，本专利技术的水下清洁机器人节能清扫结构，包括供垃圾进入垃圾仓的吸污口，还包括用于控制驱动轮模块和水泵模块的控制单元，以及为水泵模块提供启停信号的垃圾探测传感器，对垃圾的检测来控制水泵模块的启动，使水泵模块在没有垃圾的区域能够停止运转。本专利技术实现以上结构的水下清洁机器人节能清扫方法，包括以下步骤：步骤一：探测到垃圾时，同步执行步骤二；步骤二：水泵模块工作，实施对垃圾的清理，直至垃圾探测传感器探测不到垃圾时，执行步骤三；步骤三：再经过第一预设时间，若垃圾探测传感器依然探测不到垃圾则执行步骤四，若探测到垃圾，则依然执行步骤二；步骤四：水泵模块停止工作，并执行步骤一。本专利技术的优点是结构布局合理、成本低廉、能减少电能消耗、显著提高电池续航能力。附图说明图1是本专利技术实施例四的结构示意图；图2是本专利技术的水下清洁机器人节能清扫结构框图；图3是本专利技术实施例五的结构示意图；图4是本专利技术垃圾探测传感器和水泵模块工作流程图；图5是是本专利技术的水下清洁机器人在水底行走的流程图；图6是本专利技术的水下清洁机器人转向流程图；图7是本专利技术的实施例二的结构示意图；图8是本专利技术的实施例三的结构示意图；图9是本专利技术垃圾探测传感器与水底的位置关系。其中的附图标记为：1集污刷单元、2垃圾探测传感器、21红外发射管、22红外接收管、23激光测距传感器、3吸污口、4控制单元、5驱动轮模块、6水泵模块、7底盘。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。如图1、2和图3所示，本专利技术的水下清洁机器人节能清扫结构，包括供垃圾进入垃圾仓的吸污口3，还包括用于控制驱动轮模块5和水泵模块6的控制单元4，以及为水泵模块6提供启停信号的垃圾探测传感器2。控制单元4拥有运动传感器，能控制驱动轮模块5两侧的轮子作出独立转动，并能通过加速度感应原理识别水下清洁机器人是否沉入水底，以及是否碰到墙壁等障碍物。运动传感器为公知技术，有九轴传感器和六轴传感器供选择。垃圾探测传感器2电信号连接于控制单元4，驱动轮模块5、水泵模块6和控制单元4为水下清洁机器人的基本模块，为公知技术。优选的，如图1和图3所示，吸污口3两侧至后方围设有集污刷单元1，垃圾探测传感器2设置的位置没有硬性要求，能设置在水下清洁机器人的前端，也能设置在水下清洁机器人的下方，但优选的，垃圾探测传感器2和吸污口3分别设于水下清洁机器人的底盘7，且垃圾探测传感器2设于集污刷单元1的行进方向上，垃圾探测传感器2与水底设有间距，大体积的垃圾会直接触发垃圾探测传感器2做出响应，而细小的垃圾会先从垃圾探测传感器2的下方穿过并不断累积在集污刷单元1上，直至垃圾向垃圾探测传感器2方向堆积并触发垃圾探测传感器2做出响应。集污刷单元1有V型和U型，若吸污口3有两个，则有两个集污刷单元1组成W型集污刷。如图9所示，集污刷单元1能在水下本文档来自技高网...

【技术保护点】
水下清洁机器人节能清扫结构，包括供垃圾进入垃圾仓的吸污口(3)，其特征是：还包括用于控制驱动轮模块(5)和水泵模块(6)的控制单元(4)，以及为水泵模块(6)提供启停信号的垃圾探测传感器(2)。

【技术特征摘要】
1.水下清洁机器人节能清扫结构，包括供垃圾进入垃圾仓的吸污口(3)，其特征是：还包括用于控制驱动轮模块(5)和水泵模块(6)的控制单元(4)，以及为水泵模块(6)提供启停信号的垃圾探测传感器(2)。2.根据权利要求1所述的水下清洁机器人节能清扫结构，其特征是：所述的吸污口(3)两侧至后方围设有集污刷单元(1)，所述的垃圾探测传感器(2)设于水下清洁机器人底盘(7)，且设于所述的集污刷单元(1)的行进方向上。3.根据权利要求2所述的水下清洁机器人节能清扫结构，其特征是：所述的垃圾探测传感器(2)为接触式传感器，通过触碰垃圾来判断垃圾的存在。4.根据权利要求2所述的水下清洁机器人节能清扫结构，其特征是：所述的垃圾探测传感器(2)为光学传感器，包括光信号发射器和光信号接收器，通过光信号接收器接收到的光学变化来判断垃圾的存在。5.根据权利要求4所述的水下清洁机器人节能清扫结构，其特征是：所述的光信号发射器为红外发射管(21)，所述的光信号接收器为红外接收管(22)，通过垃圾对红外线的阻断来判断垃圾的存在。6.根据权利要求5所述的水下清洁机器人节能清扫结构，其特征是：所述的红外发射管(21)和所述的红外接收管(22)成组相向设置于集污刷单元(1)的左右两端。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐松柏，
申请(专利权)人：宁波悦思产品设计有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33