清洁机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种清洁机器人，清洁机器人包括壳体、传感系统。壳体上设有行走模块。传感系统设在壳体上且传感系统包括光发射器、光探测器和控制模块，光发射器发射具有限定发射场的定向光束，光探测器具有限定视场，传感系统被构造成限定发射场和限定视场存在重叠区域，控制模块分别与光探测器和行走模块相连，控制模块被构造成在重叠区域内无物体时朝向行走模块输出行走指令。根据本实用新型专利技术实施例的清洁机器人，由于设置了逻辑较为简单的传感器模块与控制模块，使得清洁机器人能够在随机反弹模式下，较好地实现规避障碍物；在沿墙清扫模式下，始终与墙壁保持适当的距离。

Cleaning Robot

The utility model discloses a cleaning robot, which comprises a shell and a sensing system. The housing is provided with a walking module. The sensing system is set on the shell and includes a light emitter, a light detector and a control module. The light emitter emits a directional beam with a limited field of view. The light detector has a limited field of view. The sensing system is constructed to limit the emission field and the overlapping area of the limited field of view. The control module is connected with the light detector and the walking module respectively, and the control module is constructed to overlap. When there is no object in the area, the walking instructions are output to the walking module. According to the embodiment of this utility model, the cleaning robot can avoid obstacles in the random rebound mode because of the simple sensor module and control module. In the wall cleaning mode, the cleaning robot always keeps an appropriate distance from the wall.

【技术实现步骤摘要】
清洁机器人
本技术涉及机器人领域，尤其涉及一种清洁机器人。
技术介绍
清洁机器人自动清扫房间的过程中会碰到家具、墙壁、门槛、台阶等等障碍物，为了实现清洁机器能够彻底的清扫房间，必须设计一种控制方式能够使得清洁机器在清扫过程中自动避开障碍物或者进行沿墙清扫，现有的障碍物判断逻辑较为复杂，判断参数较多，导致清洁机器人上需要布置较多的传感器。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种清洁机器人，所述清洁机器人能够较好的规避障碍物，且障碍物判断算法较为简单，判断参数较少。根据本技术实施例的清洁机器人，包括：壳体，所述壳体上设有行走模块；传感系统，所述传感系统设在所述壳体上且所述传感系统包括光发射器、光探测器和控制模块，所述光发射器发射具有限定发射场的定向光束，所述光探测器具有限定视场，所述传感系统被构造成所述限定发射场和所述限定视场存在重叠区域，所述控制模块分别与所述光探测器和所述行走模块相连，所述控制模块被构造成在所述重叠区域内无物体时朝向所述行走模块输出行走指令。根据本技术实施例的清洁机器人，由于设置了逻辑较为简单的传感系统，使得清洁机器人能够在随机反弹模式下，较好地实现规避障碍物；在沿墙清扫模式下，始终与墙壁保持适当的距离。此外，本技术实施例的清洁机器人障碍物判断参数只有，判断逻辑较为简单。在一些实施例中，所述光发射器为红外发射器，所述光探测器为红外辐射探测器。在一些实施例中，所述光发射器和所述光探测器分别为多个，每个所述光探测器的限定视场与至少一个所述光发射器的限定发射场存在重叠区域，所述控制模块分别与多个所述光探测器相连。在一些实施例中，所述光发射器包括红外光源和调制器，所述调制器用于以预定频率调制所述红外光源发射的定向光束。在一些实施例中，所述光发射器还包括发射器准直器，所述发射器准直器围绕所述红外光源设置以引导所述定向光束；所述传感系统还包括围绕所述光探测器设置的探测器准直器以限定所述限定视场。在一些实施例中，清洁机器人还包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜与所述光发射器配合且所述第二透镜与所述光探测器配合，所述第一透镜和所述第二透镜配合以控制所述重叠区域。在一些实施例中，所述传感系统位于所述壳体的前部。在一些实施例中，所述行走模块包括设在所述壳体的底壁上的车轮。具体地，至少一个所述光发射器靠近所述车轮设置。在一些可选的实施例中，所述壳体的底壁设有清洁刷。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本技术实施例的清洁机器人的运动模式示意图。图2是本技术实施例的清洁机器人遇到下台阶的示意图。图3是本技术实施例的清洁机器人遇到上台阶的示意图。图4是本技术实施例的清洁机器人遇到障碍物的示意图。图5是本技术一个实施例的光发生器与光探测器安装位置示意图。图6是本技术另一个实施例的光发生器与光探测器安装位置示意图。图7是本技术实施例的光发生器与光探测器的工作原理示意图。图8是本技术实施例安装有第一透镜和第二透镜的重叠区域示意图。图9是本技术实施例未安装第一透镜和第二透镜的重叠区域示意图。图10是本技术一个示例重叠区域面积随光发生器与光探测器与地面高度的变化示意图。图11是本技术一个示例重叠区域的形成方式示意图。图12是本技术另一个示例重叠区域的形成方式示意图。图13是本技术一个实施例清洁机器人沿墙清扫模式运动轨迹示意图。图14是本技术另一个实施例清洁机器人沿墙清扫模式运动轨迹示意图。图15是本技术一个实施例清洁机器人的结构示意图。图16是本技术另一个实施例清洁机器人的结构示意图。图17是图16中的清洁机器人的立体图。附图标记：清洁机器人100、壳体1、行走模块11、车轮111、传感系统2、光发生器21、限定发射场211、光探测器22、限定视场221、重叠区域23、沿墙清扫模式3、随机反弹模式4。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考图1-图17描述根据本技术实施例的清洁机器人100。如图1-图2所示，根据本技术实施例的清洁机器人100包括壳体1和传感系统2。壳体1上设有行走模块11。传感系统2设在壳体1上且传感系统2包括光发射器21、光探测器22和控制模块(图未示出)，光发射器21发射具有限定发射场211的定向光束，光探测器22具有限定视场221，传感系统2被构造成限定发射场211和限定视场221存在重叠区域23，控制模块分别与光探测器22和行走模块11相连，控制模块被构造成在重叠区域23内无物体时朝向行走模块11输出行走指令。通常情况下，如图2-图4所示，清洁机器人100自动清扫房间的过程中会碰到家具、墙壁、门槛、台阶等等障碍物，为了实现清洁机器人100能够彻底的清扫房间，必须设计一种控制方式能够使得清洁机器人100在清扫过程中自动避开障碍物或者进行沿墙清扫。需要说明的是，为了能够对房间进行彻底清扫，如图1所示，清洁机器人100通常具有随机反弹模式4和沿墙清扫模式3。具体而言，随机反弹模式4是指清洁机器人100在清洁距离墙壁较远的地面时，遇到障碍物发生规避障碍物的行为模式。沿墙清扫模式3是指清洁机器人100在清洁距离墙壁较近的地面时，始终保持沿墙清扫的行为模式。可以理解的是，如图5-图7所示，当清洁机器人100进行清洁地板的动作时，光发生器21朝向地板发射定向光束，这些光束被地板反射，反射光束可以被光探测器22检测到。具体来说，只有光发射器21发射的定向光束的发射场与光探测器22的限定视场221存在重叠区域23时，光探测器22才能检测到由光探测发出的定向光束。在此种情况下，由于光发射器21和光探测器22距离地面的距离是一定的，因此限定发射场211和限定视场221重叠区域23的大小是确定的，也就是说，理论上光探测器22检测到的光强是一个定值。当地板上存在障碍物时，障碍物会改变光发生器21发出的定向光束的反射方向，从而只有部分光束被光探测器22检测到，也就说光探测器22检测到的光强会降低。因此，当光探测器22检测到的光强值小于设定值时，光探测器22向控制模块输出信号，使得控制模块向行走模块11输出信号，从而使得清洁机器人100改变行进防线以避开障碍物。当清洁机器人100处于沿墙清扫模式3中，由于该模式下，清洁机器人100既需要清扫墙壁附近的地面，又不能距离墙壁太近，以免与墙壁发生碰撞。因此在该模式下，清洁机器人100需要不断的调整距离墙壁的距离。可以理解的是，在此种情况下，限定发射场211和限定视场221的重叠区域23位于墙壁之上，由于清洁机器人100与墙壁的距离是实时变化的，也就是说重叠区域23的大小也是实时变化的。距离墙面越近，重叠区域23的面积越小，即光探测器22检测到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁机器人，其特征在于，包括：壳体，所述壳体上设有行走模块；传感系统，所述传感系统设在所述壳体上且所述传感系统包括光发射器、光探测器和控制模块，所述光发射器发射具有限定发射场的定向光束，所述光探测器具有限定视场，所述传感系统被构造成所述限定发射场和所述限定视场存在重叠区域，所述控制模块分别与所述光探测器和所述行走模块相连，所述控制模块被构造成在所述重叠区域内无物体时朝向所述行走模块输出行走指令。

【技术特征摘要】
1.一种清洁机器人，其特征在于，包括：壳体，所述壳体上设有行走模块；传感系统，所述传感系统设在所述壳体上且所述传感系统包括光发射器、光探测器和控制模块，所述光发射器发射具有限定发射场的定向光束，所述光探测器具有限定视场，所述传感系统被构造成所述限定发射场和所述限定视场存在重叠区域，所述控制模块分别与所述光探测器和所述行走模块相连，所述控制模块被构造成在所述重叠区域内无物体时朝向所述行走模块输出行走指令。2.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述光发射器为红外发射器，所述光探测器为红外辐射探测器。3.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述光发射器和所述光探测器分别为多个，每个所述光探测器的限定视场与至少一个所述光发射器的限定发射场存在重叠区域，所述控制模块分别与多个所述光探测器相连。4.根据权利要求1所述的清洁机器人，其特征在于，所述光发射器包括红外光源和调制器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：路远，
申请(专利权)人：江苏美的清洁电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32