一种清洁机器人及其出水控制方法与流程

本发明属于智能家电领域，具体涉及一种清洁机器人及其出水控制方法。

背景技术：

现有的清洁机器人在工作区随机行走进行工作时,均是以恒定的出水速度控制出水,不会根据是否给过相同区域、路线而自行调整出水量，所以当机器人多次经过同一个地方时会往往造成此区域水量过多,容易损伤地板,且也容易导致机器行走时打滑。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的问题，本发明提出一种清洁机器人及其出水控制方法，其具体技术内容如下：

本发明的清洁机器人的出水控制方法，其包括出水控制步骤和运行时长控制步骤；

首先设定判断时间t，在参考空间大小x'下的标准出水速度a,以及机器人行走覆盖90％以上空间所需的标准运行时长t'；

所述出水控制步骤是：

1)获取清洁机器人在该判断时间t内发生的碰撞次数n；

2)当n大于1时，

通过公式x＝1/lnn，获取当前行走空间的大小x；

通过公式y＝a*x/x'，获得出水速度y，并按此出水速度y出水；

如此循环，直至运行时长t结束；

3)当n小于或等于1时，关闭出水；

所述运行时长控制步骤是：

1)获取清洁机器人在该判断时间t内发生的碰撞次数n；

2)当n大于1时，

通过公式x＝1/lnn，获取当前行走空间的大小x；

通过公式t＝t'*x/x'，获得运行时长t；

3)当n小于或等于1时，转入受困处理程序。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述判断时间t的获取步骤是：

将清洁机器人置于参考空间中运行，取该参考空间的最长距离l；

通过公式t＝g*l/v，获得判断时间t；其中，g为常数，l为该参考空间的最长距离，v为清洁机器人的行走速度。

于本发明的一个或多个实施例当中，g取值为10。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述参考空间大小x'的获取步骤是：

将清洁机器人置于参考空间中运行，获取其在判断时间t内发生的碰撞次数n0；

根据热力学熵的求值公式s＝k*lnw，其中w为状态数，k为玻尔兹曼常数，用于表示能量与温度的关系；

将k取值为1，w代入为碰撞次数n0，获得空间熵s＝lnn0；

由于熵与参考空间大小成反比，故参考空间大小x'＝1/s＝1/lnn0。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述标准出水速度a为根据清洁机器人在参考空间的行走情况来调节设定合适值，将该标准出水速度a与参考空间大小x'关联。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述标准运行时长t'的获取步骤是：

将清洁机器人置于参考空间内行走，并记录其行走覆盖90％以上空间所需时间；经多次试验获得多组时间记录，取该些时间记录的平均值作为标准运行时长t'。

于本发明的一个或多个实施例当中，清洁机器人先以标准出水速度a运行判断时间t。

本发明的清洁机器人，其包括

用于获取感知机器人运行过程中的碰撞情况的碰撞感知传感器；

用于对出水量大小实施控制的水量控制模块；以及

用于执行所述的清洁机器人的出水控制方法的控制器。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述碰撞感知传感器包括加速度计。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述水量控制模块包括水泵。

本发明的有益效果是：机器人配有碰撞感知传感器和水量控制模块,在工作区域随机行走,根据在t时间内的碰撞次数推算当前所在区域的大小,根据区域的大小来控制出水的速度,控制出水速度,保证机器人的清洁能力,同时又不会因为水量过多而导致损伤地板,机器打滑；此控制方法在实际产品运行应用当中取得较佳的效果，机器人的工作表现突出，提升了机器人的处理灵活度和产品档次，具有较佳的技术性和实用性，适合推广应用。

附图说明

图1为本发明的清洁机器人原理图。

图2为本发明的清洁机器人在小区域空间中的行走轨迹图。

图3为本发明的清洁机器人在大区域空间中的行走轨迹图。

图4为本发明的出水控制流程图。

图5为本发明的运行时长控制流程图。

具体实施方式

如下参见附图1至5，对本申请方案作进一步描述：

清洁机器人，其包括用于获取感知机器人运行过程中的碰撞情况的碰撞感知传感器1；用于对出水量大小实施控制的水量控制模块2；以及连接与控制所述碰撞感知传感器1和水量控制模块2的控制器3；所述碰撞感知传感器1包括加速度计，所述水量控制模块2包括水泵，控制器3根据碰撞信息来控制出水速度。

清洁机器人的出水控制方法，其包括出水控制步骤和运行时长控制步骤；

首先设定判断时间t，在参考空间大小x'下的标准出水速度a,以及机器人行走覆盖90％以上空间所需的标准运行时长t'；清洁机器人先以标准出水速度a运行判断时间t；

所述出水控制步骤是：

1)获取清洁机器人在该判断时间t内发生的碰撞次数n；

2)当n大于1时，

通过公式x＝1/lnn，获取当前行走空间的大小x；

通过公式y＝a*x/x'，获得出水速度y，并按此出水速度y出水；

如此循环，直至运行时长t结束；

3)当n小于或等于1时，则判断为清洁机器人被困，关闭出水；

空间越小,碰撞次数越多，则表示机器走过重复地区也越多,据此减小出水速度,以保持清洁能力的同时降低对地板的损伤，防止机器打滑；

所述运行时长控制步骤是：

1)获取清洁机器人在该判断时间t内发生的碰撞次数n；

2)当n大于1时，

通过公式x＝1/lnn，获取当前行走空间的大小x；

通过公式t＝t'*x/x'，获得运行时长t；

3)当n小于或等于1时，则判断为清洁机器人被困，转入受困处理程序。

所述判断时间t的获取步骤是：将清洁机器人置于参考空间中运行，取该参考空间的最长距离l；通过公式t＝g*l/v，获得判断时间t；其中，g为常数，l为该参考空间的最长距离，v为清洁机器人的行走速度，为了保证样本接近于实际,应尽量选择多的样本集来作为参考,但又不能选择太多,否则机器已经覆盖完所有的区域,则失去了控水的意义,所以g取值为10。例如，参考空间为3m*4m的矩形，清洁机器人的行走速度v＝0.3m/s；即参考空间的最长距离l＝5m,t＝10*5/0.3＝166.67s。

由于清洁机器人在一个固定的空间内随机行走,此过程类似于热力学中气体分子在一个空间内的运动,空间越大,则其熵值越小,空间越小则其熵值越大。由此反推,根据当前熵值,跟参考空间大小的熵值比较,来判断当前空间的大小。因此，所述参考空间大小x'的获取步骤是：将清洁机器人置于参考空间中运行，获取其在判断时间t内发生的碰撞次数n0；根据热力学熵的求值公式s＝k*lnw，其中w为状态数，k为玻尔兹曼常数，用于表示能量与温度的关系；将k取值为1，w代入为碰撞次数n0，获得空间熵s＝lnn0；由于熵与参考空间大小成反比，故参考空间大小x'＝1/s＝1/lnn0。

所述标准出水速度a为根据清洁机器人在参考空间的行走情况来调节设定合适值，单为是ml/分钟；将该标准出水速度a与参考空间大小x'关联。

所述标准运行时长t'的获取步骤是：将清洁机器人置于参考空间内行走，并记录其行走覆盖90％以上空间所需时间；经多次试验获得多组时间记录，取该些时间记录的平均值作为标准运行时长t'。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。