一种基于室内定位的智能清洁机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于室内定位的智能清洁机器人系统，包括机体，所述机体通过陀螺仪导航，机体内置风机和垃圾收集盒，垃圾收集盒的底部安装有压力传感器，风机上安装有风机转速检测模块，风机转速检测模块、压力传感器和陀螺仪均连接微处理器，所述微处理器还连接RFID电子标签、障碍检测模块、警报模块和网络模块，所述RFID电子标签、障碍检测模块、风机转速检测模块、压力传感器和陀螺仪将监测到的情况通过网络模块传输给微处理器，所述微处理器通过警报模块对异常情况发出警报。本发明专利技术将多种避障方式相结合，能进行准确避障，而且结合了碰撞传感模块，能根据碰撞情况重新规划行进路线，多种网络模块相结合，能有效保证数据的及时传输。

【技术实现步骤摘要】
一种基于室内定位的智能清洁机器人系统
本专利技术涉及清洁机器人系统，尤其涉及一种基于室内定位的智能清洁机器人系统。
技术介绍
现有的智能清洁机器人大多是直接应用激光，超声波和陀螺仪方式进行清扫中的避障，痛点在于无法识别高度差异，而造成的机器人跌落，无法爬起继续清扫。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种定位和避障更精准的基于室内定位的智能清洁机器人系统。本专利技术的实施例提供一种基于室内定位的智能清洁机器人系统，包括机体，所述机体通过陀螺仪导航，所述机体内置风机和垃圾收集盒，所述风机驱动垃圾收集盒收集垃圾，所述垃圾收集盒的底部安装有压力传感器，所述风机上安装有风机转速检测模块，所述风机转速检测模块、压力传感器和陀螺仪均连接微处理器，所述风机转速检测模块监测风机的运转情况，所述压力传感器监测垃圾收集盒内收集垃圾的情况，所述陀螺仪监测机体的行进情况，所述微处理器还连接RFID电子标签、障碍检测模块、警报模块和网络模块，所述RFID电子标签与UWB定位系统进行数据交互，实时扫描待清洁区域监测机体位置，所述障碍检测模块实时监测障碍物情况，所述RFID电子标签、障碍检测模块、风机转速检测模块、压力传感器和陀螺仪将监测到的情况通过网络模块传输给微处理器，所述微处理器通过警报模块对异常情况发出警报。进一步，所述障碍检测模块包括并联的激光检测模块和超声波模块，所述激光检测模块通过激光感应障碍物，所述超声波模块通过超声波感应障碍物。进一步，所述网络模块包括并联的NB-IoT通信模块和WIFI模块，在有WIFI时，通过WIFI模块实现数据间的传输，在没有WIFI时，通过NB-IoT通信模块实现数据间的传输。进一步，还包括碰撞传感模块，所述碰撞传感模块连接微处理器，所述碰撞传感模块用于监测碰撞次数并反馈给微处理器，用于对室内定位平面图的优化。进一步，还包括电源模块，所述电源模块用于给智能清洁机器人系统供电。进一步，所述UWB定位系统安装在室内，所述UWB定位系统能对室内精确定位，进而进行区域的划分。一种基于室内定位的智能清洁机器人系统的智能清洁方法，包括以下步骤：S1.启动智能清洁机器人系统，RFID电子标签对待清洁区域进行扫描，根据扫描结果建立清洁区域地图，并传输给微处理器；S2.微处理器根据清洁区域地图确定陀螺仪的行进路线，并通过陀螺仪驱动整个智能清洁机器人系统按照行进路线行进；S3.在行进过程中，启动风机，风机驱动垃圾收集盒内收集行进路线中的垃圾，风机转速检测模块实时监测风机的运转情况，障碍检测模块实时监测障碍物情况，压力传感器实时监测垃圾收集盒内收集垃圾的情况，并传输给微处理器；风机转速检测模块监测到风机运转异常或压力传感器监测到垃圾收集盒内收集的垃圾达到阈值时，微处理器启动警报模块发出警报，同时，微处理器控制陀螺仪停止行进；障碍检测模块监测到有障碍物时，微处理器重新规划行进路线，并控制陀螺仪改变行进路线。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：结构简单，设计巧妙；多种避障方式相结合，能进行准确避障，而且结合了碰撞传感模块，能根据碰撞情况重新规划行进路线，多种网络模块相结合，能有效保证数据的及时传输。附图说明图1是本专利技术一种基于室内定位的智能清洁机器人系统的一示意图。图2是本专利技术一种基于室内定位的智能清洁机器人系统的另一示意图。图3是本专利技术一种基于室内定位的智能清洁机器人系统的工作过程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。请参考图1和图2，本专利技术的实施例提供了一种基于室内定位的智能清洁机器人系统，包括机体1、陀螺仪2、风机3、垃圾收集盒(图中未示出)。机体1的下方设有陀螺仪2和风机3，陀螺仪2和风机3均有两个，对称设在机体1的两侧，机体1内置垃圾收集盒，所述机体1通过陀螺仪2导航，所述风机3驱动垃圾收集盒收集垃圾。垃圾收集盒的底部安装有压力传感器4，压力传感器4位于垃圾收集盒的底部中间，对垃圾收集盒内垃圾的监测更为准确，所述风机3上安装有风机转速检测模块31，所述风机转速检测模块31、压力传感器4和陀螺仪2均连接微处理器5，所述微处理器5放置在机体1内部，和各个监测模块电性连接，所述风机转速检测模块31监测风机3的运转情况，所述压力传感器4监测垃圾收集盒内收集垃圾的情况，所述陀螺仪2监测机体1的行进情况。所述微处理器5还连接RFID电子标签6、障碍检测模块7、警报模块8和网络模块9，RFID电子标签6位于机体1的上方，障碍检测模块7设置在机体1的前方，且位于两陀螺仪2的中间，所述警报模块8可以是语音警报或灯光警报，警报模块8是语音警报时，可以选择安装在机体1的任意位置，所述警报模块8时灯光警报时，优选安装在机体1的上方。所述RFID电子标签6与UWB定位系统进行数据交互，实时扫描待清洁区域监测机体1位置，所述障碍检测模块7实时监测障碍物情况，所述RFID电子标签6、障碍检测模块7、风机转速检测模块31、压力传感器4和陀螺仪2将监测到的情况通过网络模块9传输给微处理器5，所述微处理器5通过警报模块8对异常情况发出警报。优选地，障碍检测模块7包括并联的激光检测模块71和超声波模块72，所述激光检测模块71通过激光感应障碍物，所述超声波模块72通过超声波感应障碍物。优选地，所述网络模块9包括并联的NB-IoT通信模块91和WIFI模块92，在有WIFI时，通过WIFI模块92实现数据间的传输，在没有WIFI时，通过NB-IoT通信模块91实现数据间的传输。还包括碰撞传感模块10，所述碰撞传感模块10连接微处理器5，所述碰撞传感模块10用于监测碰撞次数并反馈给微处理器5，用于对室内定位平面图的优化。还包括电源模块11，所述电源模块11用于给智能清洁机器人系统供电。所述UWB定位系统安装在室内，所述UWB定位系统能对室内精确定位，进而进行区域的划分。请参考图3，一种基于室内定位的智能清洁机器人系统的智能清洁方法，包括以下步骤：S1.启动能清洁机器人系统，RFID电子标签6对待清洁区域进行扫描，根据扫描结果建立清洁区域地图，并传输给微处理器5；S2.微处理器5根据清洁区域地图确定陀螺仪2的行进路线，并通过陀螺仪2驱动整个智能清洁机器人系统按照行进路线行进；S3.在行进过程中，启动风机3，风机3驱动垃圾收集盒内收集行进路线中的垃圾，风机转速检测模块31实时监测风机3的运转情况，障碍检测模块7实时监测障碍物情况，压力传感器4实时监测垃圾收集盒内收集垃圾的情况，并传输给微处理器5；风机转速检测模块31监测到风机3运转异常或压力传感器4监测到垃圾收集盒内收集的垃圾达到阈值时，微处理器5启动警报模块8发出警报，同时，微处理器5控制陀螺仪2停止行进；障碍检测模块7监测到有障碍物时，微处理器5重新规划行进路线，并控制陀螺仪2改变行进路线。RFID电子标签6采用可编辑式，可以通过控制系统控制终端修改其中基本信息。在RFID电子标签6中写入清洁机器人编号信息，与活动人员基本信息，RFID电子标签6发送出的射频信号就会被UWB定位系统接收，并在控制系统中显示出位置信息。在有较高地形高度差的位置可以通过添加锚点，分割清扫区域。本专利技术结构简单，设计巧妙；多种避障方式相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于室内定位的智能清洁机器人系统，包括机体，所述机体通过陀螺仪导航，所述机体内置风机和垃圾收集盒，所述风机驱动垃圾收集盒收集垃圾，其特征在于，所述垃圾收集盒的底部安装有压力传感器，所述风机上安装有风机转速检测模块，所述风机转速检测模块、压力传感器和陀螺仪均连接微处理器，所述风机转速检测模块监测风机的运转情况，所述压力传感器监测垃圾收集盒内收集垃圾的情况，所述陀螺仪监测机体的行进情况，所述微处理器还连接RFID电子标签、障碍检测模块、警报模块和网络模块，所述RFID电子标签与UWB定位系统进行数据交互，实时扫描待清洁区域监测机体位置，所述障碍检测模块实时监测障碍物情况，所述RFID电子标签、障碍检测模块、风机转速检测模块、压力传感器和陀螺仪将监测到的情况通过网络模块传输给微处理器，所述微处理器通过警报模块对异常情况发出警报。

【技术特征摘要】
1.一种基于室内定位的智能清洁机器人系统，包括机体，所述机体通过陀螺仪导航，所述机体内置风机和垃圾收集盒，所述风机驱动垃圾收集盒收集垃圾，其特征在于，所述垃圾收集盒的底部安装有压力传感器，所述风机上安装有风机转速检测模块，所述风机转速检测模块、压力传感器和陀螺仪均连接微处理器，所述风机转速检测模块监测风机的运转情况，所述压力传感器监测垃圾收集盒内收集垃圾的情况，所述陀螺仪监测机体的行进情况，所述微处理器还连接RFID电子标签、障碍检测模块、警报模块和网络模块，所述RFID电子标签与UWB定位系统进行数据交互，实时扫描待清洁区域监测机体位置，所述障碍检测模块实时监测障碍物情况，所述RFID电子标签、障碍检测模块、风机转速检测模块、压力传感器和陀螺仪将监测到的情况通过网络模块传输给微处理器，所述微处理器通过警报模块对异常情况发出警报。2.根据权利要求1所述的基于室内定位的智能清洁机器人系统，其特征在于，所述障碍检测模块包括并联的激光检测模块和超声波模块，所述激光检测模块通过激光感应障碍物，所述超声波模块通过超声波感应障碍物。3.根据权利要求1所述的基于室内定位的智能清洁机器人系统，其特征在于，所述网络模块包括并联的NB-IoT通信模块和WIFI模块，在有WIFI时，通过WIFI模块实现数据间的传输，在没有WIFI时，通过NB-IoT通信模块实现数据间的传输。4.根据权利要求1所述的基于室内定位的智...

【专利技术属性】
技术研发人员：程卓，袁泉，鲁卓炜，李林凡，宛强，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42