清洁机器人的回充方法和清洁机器人系统与流程

1.本发明实施例涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及一种清洁机器人的回充方法和清洁机器人系统。


背景技术：

2.随着科技的发展，人们的生活中使用的家电也逐渐往智能化方向发展，其中，清洁机器人就广泛应用于办公室和家庭的清洁工作中，比如使用清洁机器人进行地板清扫。
3.相关技术中，清洁机器人在工作一段时间后可自动移动到充电桩进行充电。通常，充电桩在通电后即可不断向外发出回充引导信号；当清洁机器人需要回充时，其回充传感器接收到充电桩的回充引导信号，并在回充引导信号的指引下移动到充电桩上进行充电。
4.但是，在实际应用时存在如下缺陷：清洁机器人与充电桩有时对接不准确，导致回充可能失败。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种清洁机器人的回充方法和清洁机器人系统，以解决现有技术中清洁机器人与充电桩对接不准确，导致回充失败的问题。
6.本发明实施例的第一方面提供一种清洁机器人的回充方法，包括：
7.确定充电桩的方向；
8.清洁机器人沿第一方向向所述充电桩方向运行，靠近充电桩；
9.实时检测清洁机器人与所述充电桩之间的距离；
10.根据清洁机器人与所述充电桩之间的距离判断所述清洁机器人是否已运行到目标位置，所述目标位置在所述充电桩前方且距离所述充电桩第二预设距离处；
11.当所述清洁机器人运行至预先确定的目标位置时，旋转设定角度；
12.清洁机器人后退靠近充电桩，并与所述充电桩预接触；
13.清洁机器人向其正向运行第一预设距离；
14.清洁机器人后退靠近充电桩，并与充电桩对接进行充电。
15.本发明实施例的第二方面提供一种清洁机器人系统，包括：充电桩和清洁机器人，所述清洁机器人包括：
16.确定单元，用于确定充电桩的方向；
17.运动单元，用于带动清洁机器人运动；
18.检测单元，用于实时检测清洁机器人与所述充电桩之间的距离；
19.控制单元，用于控制所述清洁机器人沿第一方向向所述充电桩方向运行，靠近充电桩；并根据清洁机器人与所述充电桩之间的距离判断所述清洁机器人是否已运行到所述目标位置，所述目标位置在所述充电桩前方且距离所述充电桩第二预设距离处，
20.控制单元，还用于控制所述清洁机器人在所述清洁机器人运行至预先确定的目标位置时，控制清洁机器人旋转设定角度，并控制清洁机器人后退靠近充电桩，与所述充电桩
预接触，控制清洁机器人向其正向运行第一预设距离；控制清洁机器人后退靠近充电桩，并与充电桩对接进行充电。
21.本发明实施例的第三方面提供一种清洁机器人的回充方法，包括：
22.充电桩上的发射器发射回充引导信号和第一接近信号，所述充电桩在发射回充引导信号的发射间隙发射第一接近信号，所述回充引导信号能被清洁机器人的回充传感器接收，所述第一接近信号能够被清洁机器人的接近传感器的接收器接收；
23.当清洁机器人进入回充阶段时，清洁机器人关闭接近传感器的发射器，保持接近传感器的接收器处于开启状态；
24.清洁机器人的接近传感器的接收器接收第一接近信号，并根据所述第一接近信号检测所述清洁机器人与所述充电桩之间的距离；
25.所述清洁机器人根据其与所述充电桩之间的距离靠近充电桩并与充电桩对接进行充电。
26.本发明实施例的第四方面提供一种清洁机器人，包括：
27.回充传感器，用于接收充电桩发射的回充引导信号；
28.接近传感器，用于非接触地检测清洁机器人周围的障碍物，所述接近传感器包括发射器和接收器；其中，
29.当清洁机器人进入回充阶段时，清洁机器人关闭接近传感器的发射器，保持接近传感器的接收器处于开启状态；
30.清洁机器人的接近传感器的接收器接收第一接近信号，并根据所述第一接近信号检测所述清洁机器人与实时充电桩之间的距离；
31.所述清洁机器人根据其与所述充电桩之间的距离靠近充电桩并与充电桩对接进行充电。
32.本发明实施例的第五方面提供一种充电桩，包括：发射器；
33.所述发射器发射回充引导信号和第一接近信号，且在发射回充引导信号的发射间隙发射第一接近信号，所述第一接近信号能够被清洁机器人的接近传感器的接收器接收；所述回充引导信号能被清洁机器人的回充传感器接收。
34.本发明实施例的第六方面提供一种清洁机器人系统，包括：清洁机器人和充电桩；
35.所述充电桩上设置有发射器，用于发射回充引导信号和第一接近信号，并在发射回充引导信号的发射间隙发射第一接近信号，所述回充引导信号能被清洁机器人的回充传感器接收，所述第一接近信号能够被清洁机器人的接近传感器的接收器接收；
36.清洁机器人的接近传感器的接收器接收所述第一接近信号，并根据所述第一接近信号检测所述清洁机器人与所述充电桩之间的距离；所述清洁机器人根据其与所述充电桩之间的距离靠近充电桩并与充电桩对接进行充电；其中，清洁机器人在进入回充阶段时，其接近传感器的发射器关闭，而其接近传感器的接收器处于开启状态。
37.本发明实施例的第七方面提供一种清洁设备，包括：至少一个处理器和存储器；
38.所述存储器存储计算机执行指令；
39.所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行本发明实施例第一方面或第三方面提供的清洁机器人的回充方法。
40.本发明实施例的第八方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介
质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现本发明实施例的第一方面或第三方面提供的清洁机器人的回充方法。
41.本发明实施例实现了清洁机器人的充电触片与充电桩对应的充电触点之间的精准对接(这一过程也称之为清洁机器人上桩)，使得清洁机器人能够自动充电，大大降低了由于清洁机器人上桩不准确导致的回充失败的几率，提升了回充成功率。
42.本发明实施例提供一种清洁机器人的回充方法和系统，利用充电桩上的发射器在发射回充引导信号的发射间隙发射第一接近信号，使清洁机器人的接近传感器的接收器在接收到或接收到足够强度的第一接近信号时，即可知道其与充电桩的大体距离，从而能够根据清洁机器人与充电桩之间的距离可靠回充。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的应用场景图；
45.图2是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的流程示意图；
46.图3是本发明另一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的流程示意图；
47.图4是本发明另一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的流程示意图；
48.图5是本发明另一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的流程示意图；
49.图6a是本发明一示例性实施例示出的充电桩发射的定向信号覆盖示意图；
50.图6b是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人中轴线位置示意图；
51.图7是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人向充电桩运行的过程示意图；
52.图8是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人对接充电桩的过程示意图；
53.图9是本发明另一示例性实施例示出的清洁机器人对接充电桩的过程示意图；
54.图10是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人向充电桩运行的过程示意图；
55.图11是本发明另一示例性实施例示出的清洁机器人向充电桩运行的过程示意图；
56.图12是本发明另一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的流程示意图；
57.图13是本发明一示例性实施例示出的充电桩发射信号的示意图；
58.图14是本发明另一示例性实施例示出的计算清洁机器人与充电桩间距的方法的流程示意图；
59.图15是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人的结构示意图；
60.图16是本发明一示例性实施例示出的充电桩的结构示意图；
61.图17是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人系统的结构示意图；
62.图18是本发明一示例性实施例示出的清洁设备的结构示意图。
具体实施方式
63.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅
仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
64.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
65.图1是现有技术的清洁机器人的回充方法的应用场景图。现有技术中，随着科技的发展，人们的生活中使用的家电也逐渐往智能化方向发展，其中，清洁机器人就广泛应用于办公室和家庭的清洁工作中，比如使用清洁机器人进行地板清扫。相关技术中，清洁机器人102在工作一段时间后检测到需要充电时，可自动移动到充电桩101进行充电(即上桩)，充电桩101在通电后会不断发出回充引导信号，形成回充引导信号覆盖区域103；清洁机器人上设置有专门用于接收回充引导信号的回充传感器，在需要回充时寻找并接收回充引导信号，在回充引导信号的指引下向充电桩靠近并移动到充电桩101上进行充电，如图1所示。为了便于清洁机器人102顺利与充电桩101对接从而实现自动充电，通常的清洁机器人102会以其头部附近的充电触片接触充电桩101的充电触点；但是在一些情况下，需要在清洁机器人102后部安装充电触片，以其后部与充电桩101对接实现自动充电，对于该类清洁机器人，其后部充电触片不易与充电桩的充电触点对接成功，往往导致回充失败。
66.针对此缺陷，本发明的技术构思主要在于：通过清洁机器人先确定充电桩所在方向，然后沿第一方向向充电桩运行，靠近充电桩；当清洁机器人运行到预先确定的目标位置时，旋转设定角度；旋转之后清洁机器人沿其正向运行第一预设距离，然后后退靠近充电桩，实现清洁机器人与充电桩对接从而进行自动充电。由于清洁机器人在向充电桩运行且到达目标位置时先旋转设定角度，然后再向其正向(也即远离充电桩)的方向运行一段距离，再后退靠近充电桩，使得清洁机器人具有较长距离可以更精准的调整姿态，从而提高了清洁机器人的充电触片与充电桩对应的充电触点之间的精准对接(这一过程也称之为清洁机器人上桩)的成功率，使得清洁机器人能够自动上桩充电，提高了清洁机器人自动回充的成功率。
67.图2是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的流程示意图，本发明实施例提供的方法的执行主体可以是清洁机器人。
68.如图2所示，本实施例提供的方法可以包括以下步骤。
69.s210，确定充电桩的方向。
70.具体的，充电桩在连接电源通电后，通常会持续发射回充引导信号，回充引导信号可以是定向引导信号，比如z信号，其中，z信号的覆盖范围是以充电桩101为中心，以预设距离为半径的扇形区域(如图6a所示)或锥形区域，定向引导信号的覆盖区域还可以是椭圆形或其它任何由回充引导信号的覆盖范围可能形成的非对称形状。在本发明的一些实施例中，清洁机器人的前部和后部分别对称设置有能够接收回充引导信号的多个回充传感器(比如红外传感器，用以接收例如高频(比如38khz)载波编码信号的回充引导信号，其中的
载波可以是方波)，在清洁机器人102需要充电时，通过其回充传感器不断寻找充电桩101发出的回充引导信号；当清洁机器人102进入回充引导信号覆盖区域103，回充传感器感应到回充引导信号，则沿着回充引导信号可以确定充电桩101的方向。在有的实施例中，清洁机器人的传感器能测量其与充电桩的距离(比如其接近传感器)，则可能沿着充电桩的方向进一步确定充电桩的位置。
71.在一种可能的实施例中，清洁机器人上还可以设置摄像头(比如在清洁机器人顶部平面设置斜向上或垂直向上的第一摄像头，和/或在其前部设置斜向上或水平向前的第二摄像头，和/或在其后部设置拍摄后部图像的第三摄像头)，通过摄像头实时采集周围环境的图像，然后根据图像来确定充电桩的位置。
72.s220，清洁机器人沿第一方向向所述充电桩方向运行，靠近充电桩。
73.具体的，清洁机器人确定了充电桩的方向后，以第一方向向充电桩方向运行，如图8中的a所示，第一方向可以为清洁机器人正向靠近充电桩的方向。清洁机器人在靠近充电桩的运行过程中，通过自身的回充传感器不断搜索充电桩发射的回充引导信号，以确保清洁机器人距离充电桩越来越近。当然所述第一方向也可以与充电桩的方向不同，而是以其它运行方式(比如以弧线或s形曲线方式，或以垂直于清洁机器人初始位置与充电桩的连线方向以接近垂直的折线或弓字形路线等方式曲折前进)使得清洁机器人逐渐靠近充电桩。
74.s230，当所述清洁机器人运行至预先确定的目标位置时，旋转设定角度。
75.示例性的，以预先确定的目标位置是充电桩所在位置为例，说明所述清洁机器人如何运行至预先确定的目标位置，即图8中由位置a运行到位置b的过程。参见图7，假设清洁机器人包括四个回充传感器，这四个回充传感器平均分为两组分别安装在清洁机器人的前部和后部且对称地位于其中轴线两侧(分别称为左侧和右侧)，在图7中每个清洁机器人上的左箭头代表设置在清洁机器人左侧的前部和后部的两个回充传感器(均记为s1)，右箭头代表设置在清洁机器人右侧的前部和后部的两个回充传感器(均记为s2)。充电桩在通电后持续发射回充引导信号，本实施例中，回充引导信号分别为a信号、b信号和z信号，z信号为覆盖充电桩正面中央区域的定向引导信号，a信号、b信号的覆盖区域对称设置在z信号覆盖区域的两侧，且a信号和b信号均与z信号有重叠区域，重叠区域分别为a+z(即同时被a信号和z信号覆盖的区域)和b+z(即同时被b信号和z信号覆盖的区域)，两个重叠信号区域中间形成的单独的只有z信号的区域即为对接中心区域。清洁机器人上的两个前部回充传感器搜索充电桩发射的回充引导信号，当清洁机器人进入回充引导信号覆盖区域后，根据两个回充传感器感应的回充引导信号的种类来调整清洁机器人的运行姿态。
76.下面结合图7以具体例子描述清洁机器人向充电桩运行的过程，当清洁机器人运行到1号位置时，清洁机器人的前左回充传感器s1感应到a信号，而前右回充传感器s2在1号位置没有感应到a信号，则清洁机器人在向前运行的同时稍微向逆时针方向转一定角度，清洁机器人运行到2号位置，此时前部两个回充传感器s1和s2均能检测到a信号；然后两个回充传感器继续寻找a信号和z信号的重叠区域，当运行到3号位置时，前部两个回充传感器s1、s2均能检测到a信号和z信号，随后清洁机器人继续向前运行；当运行到4号位置时，前右回充传感器s2已经离开了a信号覆盖区域，只能感应到z信号，而此时的前左回充传感器s1仍处于a信号与z信号的重叠区域内，此时清洁机器人继续前进的同时稍微逆时针旋转一定角度；当清洁机器人的前部两个回充传感器s1和s2均已离开a信号覆盖区域，因此只能接收
到z信号时，清洁机器人向逆时针方向旋转一定角度，使得其前部两个回充传感器仍保持均只能感应到z信号，而不能感应到a信号和b信号；然后，清洁机器人继续直线运行，始终保持前部两个回充传感器均只能检测到z信号，最终运行到5号位置靠近充电桩。
77.需要说明的是，上面例子仅仅是示例性的说明了清洁机器人如何通过其自身的前部回充传感器寻找充电桩上的回充引导信号，以及如何在回充引导信号的指引下接近充电桩，本发明并不限制回充引导信号的数量、形式以及清洁机器人上回充传感器的数量、形式、类型、以及设置位置。而在实际应用中，清洁机器人也有可能从不同方向向充电桩运行。
78.在一些实施例中，预先确定的目标位置可以是充电桩所在位置，当清洁机器人以第一方向运行至充电桩位置(如图8中的b所示)时，旋转设定角度，可以根据充电桩的位置以及清洁机器人相对于充电桩的姿态确定预设角度。示例性地，该设定角度可以根据清洁机器人到达充电桩位置时测量得到的其中轴线与充电桩的对接中心区域的中心线(可以简称为充电桩的正向)之间的角度来确定。在有的实施例中，旋转的预设角度也可以直接设为180度，而不考虑上述的测量角度。在本发明的一些实施例中，也可以通过使其旋转预设角度后，使清洁机器人的后部正对着充电桩(即旋转预设角度后，使清洁机器人的中轴线与充电桩的正向之间的角度为180度)，而确定需要旋转的上述预设角度，如图8的c所示。当然也可以旋转预设角度后使清洁机器人的后部并非正对着充电桩，而是其中轴线与充电桩的正向成锐角，其中，清洁机器人的中轴线根据清洁机器人设定的正向运行方向来确定(对于俯视图为圆形、方形或d字形的对称图形清洁机器人，其正向运行方向(或称为运行正向)也恰好是其俯视图的对称图形的对称轴)。比如，如果清洁机器人是左右对称的圆形(俯视图)，其正向运行方向为图6b中所示的前方，则中轴线就是其正向运行方向所在的直线，如图6b所示，中轴线的两端分别指向清洁机器人的正向运行方向及其反方向。
79.需要说明的是，清洁机器人还可以是方形、多边形等形状，其中轴线的具体位置根据其实际形状或清洁机器人的运行正向来确定，此处不再一一举例。
80.s240，清洁机器人向其正向运行第一预设距离。
81.具体的，清洁机器人在运行至充电桩并旋转设定角度(即上述步骤s230)之后，清洁机器人后部对着充电桩，其正向为远离充电桩的方向。清洁机器人向其正向运行第一预设距离，远离充电桩，如图8中的d所示。
82.在一些实施例中，第一预设距离的取值范围是40厘米至60厘米。当然第一预设距离也可以设置为其它距离。
83.s250，清洁机器人后退靠近充电桩，并与充电桩对接进行充电。
84.在一些实施例中，清洁机器人在远离充电桩第一预设距离后，再依靠对称设置在其后部的回充传感器检测回充引导信号而后退靠近充电桩，在此过程中，清洁机器人有充分的空间和时间根据接收到的回充引导信号调整其位姿，使得清洁机器人在上桩时，其后部的充电触片与充电桩的充电接口能够精准对接，通常而言，清洁机器人底部设置有用于充电的金属触片，相对应地，充电桩上设置有能与充电触片紧密接触的充电接口，充电接口可以是金属的触点，如图8中的e所示。当然清洁机器人与充电桩之间的充电方式也可以是其它形式的充电方式，比如清洁机器人和充电桩上分别设置有可匹配使用的无线充电的线圈，以实现无线充电。本发明不限制清洁机器人与充电桩之间的充电方式。
85.本实施例中，由于清洁机器人在向充电桩运行时，在到达目标位置时先旋转设定
角度，使其后部对着充电桩，然后清洁机器人再向其正向(也即远离充电桩)运行一段距离，再后退靠近充电桩，使得清洁机器人具有更多的空间和时间调整回充姿态(方向和距离)，从而实现精准上桩充电，大大降低了由于清洁机器人上桩不准确导致的回充失败的几率，提高了回充成功率。
86.图3是本发明另一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的流程示意图。
87.需要说明的是，在一些实施例中，预先确定的目标位置还可以是充电桩前方且距离充电桩第二预设距离处，本实施例将在图2所示实施例的基础上，进一步介绍清洁机器人与充电桩的另一种对接方法。
88.如图3所示，本实施例提供的方法可以包括以下步骤。
89.s310，确定充电桩的方向。
90.s320，清洁机器人沿第一方向向所述充电桩方向运行，靠近充电桩。
91.其中，清洁机器人沿第一方向向充电桩运行的过程如图9中的a所示。
92.需要说明的是，本实施例中的步骤s310和s320的详细过程可参考图2所示实施例中步骤s210和s220中的描述，此处不再重复说明。
93.s330，实时检测清洁机器人与所述充电桩之间的距离。
94.s340，根据清洁机器人与所述充电桩之间的距离判断所述清洁机器人是否已运行到目标位置，所述目标位置在所述充电桩前方且距离所述充电桩第二预设距离处。
95.在一些实施例中，可以在清洁机器人前部、侧面和/或上部设置检测其与环境中水平方向上的障碍物之间距离的测距传感器，比如可以用通常设置在清洁机器人上的接近传感器作为测距传感器。一般而言，清洁机器人本身已有的接近传感器用于无差别检测环境中的障碍物，而不会分辨该障碍物是充电桩还是其它障碍物，因此如果测距传感器是使用清洁机器人本身已有的接近传感器，那就还需要结合清洁机器人上的回充传感器接收到充电桩发出的回充引导信号并对整个回充逻辑做调整才有可能判断充电桩，并获取清洁机器人与充电桩的距离。
96.所述测距传感器或接近传感器可以是红外对管、激光雷达(激光探测测距仪light detection and ranging，简称lidar激光雷达；比如time of flight即飞行时间传感器，简称tof，就是一种激光雷达)、或者超声波测距仪等中的至少一种。
97.若测距传感器是tof或超声波测距仪，由于其都是利用l＝v
·
t，即“距离＝速度
×
时间”计算得到距离l，则其具体测距步骤如图5示例，具体如下：
98.s331，由测距传感器的发射器实时向周围环境中发出探测光线或探测超声波，并记录发出探测光线或探测超声波的发射时间。
99.s332，测距传感器的接收器实时接收被周围环境中障碍物反射的特定频率的反射光线或反射超声波，并记录接收到所述反射光线或反射超声波的接收时间。
100.s333，根据某束探测光线或探测超声波的发射时间以及相应的接收时间得到同一束光线从发射到接收的时间，并根据上述距离速度时间公式l＝v
·
t，即“距离＝速度
×
时间”以及根据探测介质光线或超声波在空气中的传播速度，即可计算得到清洁机器人和充电桩之间的距离。
101.若所述测距传感器或接近传感器是红外对管，其原理与上述通过距离速度时间公式计算距离的方式不同。红外对管属于光电开关，光电开关通过检测在某个设定距离上是
否有障碍物遮挡并反射了检测媒介(用于检测距离的电磁波比如红外线等)从而获取在该设定距离上是否有障碍物的信息，即在该设定距离上有障碍物就触发该开关，而如果在设定距离上没有障碍物就不触发该开关，所以其测量的是固定距离(即上述设定距离)而不是如距离速度时间公式那种可变距离，但也属于本发明中的测距传感器。
102.本实施例中，上述设定距离即为在所述充电桩前方且距离所述充电桩的第二预设距离。以红外对管为例，其具有彼此成一定角度的发射端和接收端，当与红外对管相距第二预设距离处有不透光障碍物时，红外对管的发射端与接收端的角度设置为：发射端发出的红外探测线照射到障碍物上时被反射，且其反射线恰好被接收端接收到，使得该光电开关被触发，从而通知清洁机器人在该第二预设距离处有障碍物(比如充电桩)；而如果在第二预设距离上没有障碍物，则发射端发出的光线则不会在该第二预设距离处被反射，因此接收端接收不到发射端发出的红外探测线的反射线，该开关不被触发，使清洁机器人感知该第二预设距离处没有障碍物(充电桩)。
103.在本实施例中，可以将上述开关类传感器的第二预设距离(即设定距离)设置为所述目标位置，则清洁机器人就可以在逐渐靠近充电桩时确定何时到达了充电桩的目标位置。
104.在有的实施例中，第二预设距离的取值范围可以是20厘米至60厘米。
105.在一种可能的实施方式中，目标位置为充电桩正前方且距离充电桩20～60厘米处，当清洁机器人向充电桩运行时，通过测距传感器实时测量其与充电桩之间的距离，当清洁机器人在充电桩前方且两者之间距离为20厘米或60厘米或20～60厘米之间任意位置或20～60厘米之间某个设定比例处时(如图9中的b所示)，确定清洁机器人已经运行至目标位置。当然第二预设距离也可以设置为其它的距离或距离范围。
106.在另一种可能的实施例中，所述实时检测清洁机器人与所述充电桩之间的距离，根据清洁机器人与所述充电桩之间的距离判断所述清洁机器人是否已运行到所述目标位置，包括：
107.清洁机器人关闭接近传感器的发射器，保持接近传感器的接收器处于开启状态；清洁机器人的接近传感器的接收器接收第一接近信号，并根据所述第一接近信号判断所述清洁机器人是否运行至所述目标位置，所述第一接近信号是充电桩上的发射器发射的、能被清洁机器人上的接近传感器的接收器接收的接近传感器信号；所述第一接近信号是在充电桩上发射的回充引导信号的发射间隙发射的。所述回充引导信号能被清洁机器人的回充传感器接收；所述第一接近信号能够被清洁机器人的接近传感器的接收器接收。
108.具体的，通常清洁机器人会有多个接近传感器，比如对称布置在清洁机器人正前方外壳内的两个接近传感器以及对称布置在清洁机器人两侧的两个接近传感器，共2组4个接近传感器，每个接近传感器如上所述包括至少一个发射器以及一个与该发射器匹配的接收器。当清洁机器人进入回充阶段时，可以选择关闭全部接近传感器的发射器，也可以根据清洁机器人的回充方向以及接近传感器的检测光线方向选择性地关闭至少一个接近传感器的发射器。同时，清洁机器人保持接近传感器的接收器处于开启状态，以便于接收充电桩发射的第一接近信号。
109.充电桩上设置有发射器，用来发射回充引导信号和第一接近信号，其中，充电桩上的发射器按一定频率发射回充引导信号(若是图7所示的三个回充引导信号b、z、a，则可以
依一定的顺序，比如b、z、a顺序或a、b、z顺序等，每个时间间隔δt发出一种回充引导信号，则发射完一轮该三种回充引导信号共需3δt的时间；当然也可以同时发射两种或三种回充引导信号，比如在第一个时间间隔δt同时发射a、b信号，在第二个时间间隔δt再发出z信号，此时发射完一轮回充引导信号只需2δt的时间，再比如在第一个时间间隔δt同时发出a、b、z三个回充引导信号，则此时发射完一轮回充引导信号只需1
×
δt时间)，即每隔一段时间间隔发射一轮回充引导信号(也称为发射一次回充引导信号)，在上一轮与下一轮发射回充引导信号之间会有一个发射间隙δt不发射任何回充引导信号。本发明的实施例中，充电桩在发射回充引导信号的发射间隙δt发射第一接近信号，从而避免了回充引导信号与第一接近信号之间互相发生干扰，从而解决了现有技术中难以实现在回充过程中测量清洁机器人与充电桩之间距离的技术问题。比如，如图13所示，回充引导信号包括a、b以及z信号，第一个时间间隔δt发射a信号，第二个时间间隔δt发射z信号，第三个时间间隔δt发射b信号，然后会有一个回充引导信号的发射间隙δt内不发射任何信号，因此，可以在发射完该论回充引导信号后的发射间隙δt内发射第一接近信号，然后再发射下一轮回充引导信号；这样，通过该第一接近信号使清洁机器人知道其与充电桩之间的距离，而且还可以避免回充引导信号与第一接近信号之间互相干扰，从而保证清洁机器人上的接收器通过接收第一接近信号测量其与充电桩之间的距离。
110.在本实施例一种可能的情况下，所述根据所述第一接近信号判断所述清洁机器人是否运行至预先确定的目标位置，包括：清洁机器人检测是否接收到第一接近信号，当检测到所述第一接近信号时，确定所述清洁机器人运行至所述目标位置处；和/或清洁机器人检测接收到的第一接近信号的信号强度，当所述信号强度大于或等于预设强度阈值时，确定所述清洁机器人运行至所述目标位置处。
111.具体的，目标位置在充电桩前方且距离充电桩第二预设距离处，第二预设距离的取值范围可以是20厘米至60厘米，当清洁机器人运行到目标位置时旋转预设角度后，使清洁机器人的后部正对着充电桩，清洁机器人旋转之后，后部与充电桩的距离大概也在20厘米到60厘米之间，使得充电桩后退对接充电桩时，有足够的空间调整自身位姿，便于后退与充电桩精准对接。在一些实施例中，第一接近信号可以是峰值约为0.03mw的方波，频率为100hz或666hz，清洁机器人在距离充电桩大约30cm范围内即可检测到该第一接近信号。因此，当清洁机器人检测到第一接近信号时即可确定所述清洁机器人运行至与所述充电桩距离第二预设距离处。
112.在一个实施例中，清洁机器人为圆柱形，其在水平方向的直径为约30cm，由于通常只有在清洁机器人前端设置接近传感器，而清洁机器人的后部往往没有接近传感器，因此只有清洁机器人前端可以接收第一接近信号。当设置在清洁机器人前部的接近传感器接收到第一接近信号后，需要旋转以使其后部对准充电桩，当第二预设距离为20cm时，考虑到清洁机器人自身的直径尺寸，清洁机器人旋转以后其后部距离充电桩大约为20cm，留有比较充足的空间以调整其自身位姿，便于后退与充电桩接触。
113.在一些实施例中，还可以通过清洁机器人检测接收到的第一接近信号的信号强度来确定清洁机器人是否运行到距离充电桩第二预设距离处。具体的，清洁机器人距离充电桩越近，检测到的第一接近信号的信号强度值就越高，如果调整第一接近信号的功率或预设强度阈值，可以改变第二预设距离的范围，比如第一接近信号功率峰值调整为0.06mw，而
保持预设强度阈值不变，则第二预设距离则可以达到35cm。如果保持第一接近信号的功率仍为0.03mw，而降低预设强度阈值到最小值(即接近传感器器件本身能够接收到第一接近信号的极限值)，能够检测到的第二预设距离大约为60cm。
114.上述方法也可以同时使用，以保证清洁机器人运行至设定的目标位置处。
115.s350，当所述清洁机器人运行至所述目标位置时，旋转设定角度。
116.在一些实施例中，预先确定的目标位置可以是距离充电桩20～60厘米处的位置，当清洁机器人至目标位置(如图9中的b所示)时，旋转设定角度，可以根据充电桩的位置以及清洁机器人相对于充电桩的姿态确定预设角度。示例性地，该设定角度可以根据清洁机器人到达充电桩位置时测量得到的其中轴线与充电桩的对接中心区域的中心线(可以简称为充电桩的正向)之间的角度来确定。在有的实施例中，旋转的预设角度也可以直接设为180度，而不考虑上述的测量角度。在本发明的一些实施例中，也可以通过使其旋转预设角度后，使清洁机器人的后部正对着充电桩(即旋转预设角度后，使清洁机器人的中轴线与充电桩的正向之间的角度为180度)，而确定需要旋转的上述预设角度，如图9的c所示。当然也可以旋转预设角度后使清洁机器人的后部并非正对着充电桩，而是其中轴线与充电桩的正向成锐角，使得清洁机器人的后部对准充电桩。
117.s360，清洁机器人后退靠近充电桩，并与所述充电桩预接触。
118.具体的，由于清洁机器人运行至目标位置时，距离充电桩还有一段距离(第二预设距离)，因此，当清洁机器人在目标位置旋转之后，后退靠近充电桩，实现与充电桩的预接触，并尝试使清洁机器人后部的充电触片与充电桩的充电接口对接，比如尝试使清洁机器人上的两个充电触片与充电桩上的两个充电触点对应接触，如图9中的d所示。
119.本实施例中，由于清洁机器人旋转时所在的目标位置为充电桩前方且距离充电桩第二预设距离(比如20～60厘米)处，因此，清洁机器人旋转之后可直接后退上桩，若此时清洁机器人的充电触片与充电桩上的充电接口能够恰好对准，则节省了清洁机器人的上桩时间。然而有的情况下，即使清洁机器人上的充电触片与充电桩的充电触点之间能够对接，但由于接触不稳固、或对接角度有少许的偏差，都可能在充电过程中使充电触片与充电触点发生自动脱离，导致无法完成充电过程。为避免该问题，保险起见，经常还增加以下步骤使清洁机器人的充电触片与充电桩的充电触点之间实现更稳定的接触和充电。
120.在一种可能的实施例中，参见图4，清洁机器人回充的方法在图3所示的上述方法步骤之后，还可以包括以下步骤。
121.s370，清洁机器人向其正向运行第一预设距离。
122.在一些实施例中，参见图9中的e，清洁机器人在与充电桩预接触之后，再远离充电桩运行第一预设距离，在一些实施例中，该第一预设距离的取值范围可以是40厘米至60厘米，比如第一预设距离可以是50厘米。实施该步骤可能有两种情况，第一种情况是，无论在实施步骤s360之后，清洁机器人是否与充电桩对接成功，均直接实施步骤s370；第二种情况是，只有在清洁机器人在实施步骤s360之后未与充电桩对接成功后，清洁机器人才实施步骤s370。这两种情况的区别在于，第一种情况不需要判断清洁机器人与充电桩是否对接成功，即不需要判断清洁机器人后部的充电触片是否与充电桩的充电触点分别接触上；而第二种情况需要判断清洁机器人与充电桩是否对接成功。
123.s380，清洁机器人后退靠近充电桩，并与充电桩对接进行充电。
124.在一些实施例中，清洁机器人在距离充电桩第一预设距离后，再后退靠近充电桩，由于清洁机器人在此过程中总体上是直行前进直行后退，能够有效避免上桩时由于对接角度的微小偏差导致清洁机器人的充电触片与充电桩的充电触点之间的对接稳定性不可控的问题，从而使得清洁机器人后部的充电触片与充电桩的充电接口(比如充电桩上的两个充电触点)实现精准对接，如图9中的f所示。
125.本实施例中，首先清洁机器人与充电桩预接触，然后再远离充电桩，最后再次后退上桩，这一过程能够使得清洁机器人有足够的时间和空间去调整上桩时的姿态，使得与充电桩的对接更加精确，减少了回充失败的可能性。
126.在一些实施例中，清洁机器人的回充方法还可以包括：清洁机器人在后退靠近充电桩的过程中，根据所述充电桩发射的回充引导信号调整运行姿态，使所述清洁机器人的后退方向基本上在所述充电桩的前方的对接中心区域内，从而使清洁机器人后部的充电触片更容易与充电桩上的充电触点对准，提高清洁机器人上桩的成功几率。当然在此过程中，清洁机器人也可能在回充的某些时刻越出充电桩的对接中心区域，但在回充引导信号的指引下仍会回到充电桩的对接中心区域内。回充引导信号指引清洁机器人进入充电桩的对接中心区域的具体方式如上所述，此处不再赘述。
127.具体的，参见图10，对称设置在清洁机器人后部的多个回充传感器检测到充电桩发出的回充引导信号，引导清洁机器人后退向充电桩靠近的过程，清洁机器人可能不在充电桩的正前方运行，而可能是从侧面(比如图10中的位置d处)开始向充电桩靠近。当清洁机器人进入到充电桩发射的回充引导信号的覆盖区域时，根据回充引导信号调整运行姿态，使清洁机器人逐渐运行到充电桩的对接中心区域上(如图10中的位置e处)，然后，继续根据回充引导信号调整姿态，使得清洁机器人的运行方向尽可能一直在对接中心区域内，如图11所示，姿态调整后的清洁机器人的运行方向基本上在充电桩的对接中心区域内向充电桩靠近。
128.需要说明的是，本实施例中，调整清洁机器人的运行姿态，以使所述清洁机器人的运行方向与所述充电桩的正前方的对接中心区域对准的实现原理可以参考图7对应的相关实施例中的描述，此处不再重复说明。
129.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
130.在本发明一示例性实施例中，提供一种清洁机器人系统，包含如图1所示的充电桩101和清洁机器人102，其中，所述清洁机器人包括：
131.确定单元，用于确定充电桩的方向；
132.运动单元，用于带动清洁机器人运动；所述运动可以是前进、后退、原地旋转、以及上述运动方式的各种组合，所述运动可以是匀速运动、变速运动(包括加速、减速)、或加速减速/加速减速匀速任意组合的交替运动，本发明不限定运动的具体形式；所述运动单元可以是各种运动组件，比如多足运动系统、轮组、履带等，本发明不限定运动单元的具体形式。
133.控制单元，用于控制所述清洁机器人沿第一方向向所述充电桩方向运行，靠近充电桩；
134.所述控制单元还用于当所述清洁机器人运行至预先确定的目标位置时，控制清洁机器人旋转设定角度；
135.所述控制单元还用于控制清洁机器人向其正向运行第一预设距离；
136.所述控制单元还用于控制清洁机器人后退靠近充电桩，并与充电桩对接进行充电。
137.进一步的，所述目标位置在所述充电桩前方且距离所述充电桩第二预设距离处，所述清洁机器人还包括检测单元，所述检测单元在确定单元确定充电桩方向之后，用于实时检测与所述充电桩之间的距离；所述控制单元具体还用于根据与所述充电桩之间的距离判断所述清洁机器人是否已运行到所述目标位置；所述清洁机器人向其正向运行第一预设距离之前，所述控制单元具体用于：控制清洁机器人后退靠近所述充电桩，并与所述充电桩预接触。
138.进一步的，所述目标位置在充电桩上。
139.进一步的，所述控制单元具体用于：清洁机器人在向所述充电桩靠近的过程中，根据所述充电桩发射的回充引导信号调整运行姿态，以使所述清洁机器人的运行方向与所述充电桩的正前方的对接中心区域对准。
140.本实施例中各个模块的详细功能描述请参考有关该方法的实施例中的描述，此处不做详细阐述说明。
141.图12是本发明另一示例性实施例示出的清洁机器人的回充方法的流程示意图。
142.如图12所示，本实施例提供的方法可以包括以下步骤。
143.s121，充电桩上的发射器发射回充引导信号和第一接近信号，所述充电桩在发射回充引导信号的发射间隙发射第一接近信号，所述回充引导信号能被清洁机器人的回充传感器接收，所述第一接近信号能够被清洁机器人的接近传感器的接收器接收。
144.其中，充电桩可以采用同一发射器发射回充引导信号和第一接近信号，也可以采用不同的发射器分别发射回充引导信号和第一接近信号，本实施例中不做具体限定。
145.一些实施例中，回充引导信号是峰值约为0.03mw的高频(比如38khz)载波编码信号，其载波可以是方波。第一接近信号是峰值约为0.03mw的低频方波(比如为100hz或600hz)。充电桩上的发射器是按一定频率发射回充引导信号，即每隔一段时间间隔发射一轮回充引导信号，在上一轮与下一轮发射回充引导信号之间会有一个发射间隙δt不发射任何回充引导信号，而第一接近信号就在回充引导信号之间的发射间隙发射，从而避免了回充引导信号与第一接近信号之间发生干扰，从而解决了现有技术中难以实现在回充过程中测量清洁机器人与充电桩之间距离的技术问题。
146.示例性的，如图13所示，回充引导信号包括a、b、以及z信号，第一个时间间隔δt发射a信号，第二个时间间隔δt发射z信号，第三个时间间隔δt发射b信号，然后会有一个回充引导信号的发射间隙δt内不发射任何信号，因此，可以在发射完该论回充引导信号后的发射间隙δt内发射第一接近信号，然后再发射下一轮回充引导信号；这样，通过该第一接近信号使清洁机器人知道其与充电桩之间的距离，而且还可以避免回充引导信号与第一接近信号之间互相干扰，从而保证清洁机器人上的接收器通过接收第一接近信号测量其与充电桩之间的距离。
147.s122，当清洁机器人进入回充阶段时，清洁机器人关闭接近传感器的发射器，保持接近传感器的接收器处于开启状态。
148.在一些实施例中，作为触发本发明的实施例的回充方法的触发条件，即判断清洁
机器人是否需要回充的判断条件可以包括如下两类，一类是根据电量来判断是否回充，即当清洁机器人的剩余电量低于预设电量阈值(比如20％)时，清洁机器人自动寻找充电桩充电。第二类是根据其他判断条件来判断清洁机器人是否回充，比如，根据清洁机器人的运行面积，当运行面积大于预设面积阈值(比如100平米)时，清洁机器人自动回充。再比如，根据清洁机器人的运行时间来判断，当运行时间大于预设时间阈值(比如3小时)时，清洁机器人自动回充。无论设定哪种判断条件，在触发所述判断条件的情况下，均可以使清洁机器人自动跳转到执行本发明实施例的回充方法。
149.具体的，通常清洁机器人会有多个接近传感器，比如对称布置在清洁机器人正前方外壳内的两个接近传感器以及对称布置在清洁机器人两侧的两个接近传感器，共2组4个接近传感器，每个接近传感器如上所述包括至少一个发射器以及一个与该发射器匹配的接收器。当清洁机器人进入回充阶段时，可以选择关闭全部接近传感器的发射器，也可以根据清洁机器人的回充方向以及接近传感器的检测光线方向选择性地关闭至少一个接近传感器的发射器。同时，清洁机器人保持接近传感器的接收器处于开启状态，以便于接收充电桩发射的第一接近信号。
150.s123，清洁机器人的接近传感器的接收器接收第一接近信号，并根据所述第一接近信号检测所述清洁机器人与所述充电桩之间的距离。
151.在一种可能的实施例中，所述根据所述第一接近信号检测所述清洁机器人与所述充电桩之间的距离，包括：清洁机器人检测其接近传感器的接收器是否接收到第一接近信号，当检测到所述第一接近信号时，确定所述清洁机器人运行至与所述充电桩距离第二预设距离处；和/或，清洁机器人检测接收到的第一接近信号的信号强度，当所述信号强度大于或等于预设强度阈值时，确定所述清洁机器人运行至与所述充电桩距离第二预设距离处。
152.具体的，在一些实施例中，第二预设距离的取值范围可以是20厘米至60厘米，第一接近信号可以是峰值约为0.03mw的方波，频率为100hz或666hz，清洁机器人在距离充电桩大约30cm范围内即可检测到该第一接近信号。因此，当清洁机器人检测到第一接近信号时即可确定所述清洁机器人运行至与所述充电桩距离第二预设距离处。
153.在一个实施例中，清洁机器人为圆柱形，其在水平方向的直径为约30cm，由于通常只有在清洁机器人前端设置接近传感器，而清洁机器人的后部往往没有接近传感器，因此只有清洁机器人前端可以接收第一接近信号。当设置在清洁机器人前部的接近传感器接收到第一接近信号后，需要旋转以使其后部对准充电桩，当第二预设距离为20cm时，考虑到清洁机器人自身的直径尺寸，清洁机器人旋转以后其后部距离充电桩大约为20cm，留有比较充足的空间以调整其自身位姿，便于后退与充电桩接触。
154.在一些实施例中，还可以通过清洁机器人检测接收到的第一接近信号的信号强度来确定清洁机器人是否运行到距离充电桩第二预设距离处。具体的，清洁机器人距离充电桩越近，检测到的第一接近信号的信号强度值就越高，如果调整第一接近信号的功率或预设强度阈值，可以改变第二预设距离的范围，比如第一接近信号功率峰值调整为0.06mw，而保持预设强度阈值不变，则第二预设距离则可以达到35cm。如果保持第一接近信号的功率仍为0.03mw，而降低预设强度阈值到最小值(即接近传感器器件本身能够接收到第一接近信号的极限值)，能够检测到的第二预设距离大约为60cm。
155.上述方法也可以同时使用，以保证清洁机器人运行至设定的目标位置处。
156.s124，所述清洁机器人根据其与所述充电桩之间的距离靠近充电桩并与充电桩对接进行充电。
157.具体的，当清洁机器人距离充电桩第二预设距离时，清洁机器人靠近充电桩并与充电桩充电，并且，清洁机器人在靠近充电桩的过程中，清洁机器人上的回充传感器寻找并接收充电桩发射的回充引导信号，在清洁机器人靠近充电桩的过程中在回充引导信号的指引下调整自身姿态，以精准对接充电桩进行充电。
158.本实施例中，清洁机器人上安装的回充传感器可以是红外编码器或红外线接收模组(infrared receiver module，简称irm)。
159.一些实施例中，参考图14，上一实施例中的步骤s123中根据所述第一接近信号检测所述清洁机器人与所述充电桩之间的距离，具体实现方法可以包括如下步骤：
160.s1231，当清洁机器人接收到所述第一接近信号时，开启接近传感器的发射器，并通过所述接近传感器的发射器向充电桩发射第二接近信号。
161.本步骤中，第一接近信号和第二接近信号可以是红外信号，也可以是超声信号。
162.s1232，充电桩上的反射器将所述第二接近信号直接反射回至清洁机器人；
163.s1233，清洁机器人根据所述第二接近信号确定其与充电桩之间的距离。
164.具体的，清洁机器人在发射第二接近信号时即记录第二接近信号的发射时刻，在接收到经充电桩反射的第二接近信号时记录所述第二接近信号的接收时刻；其中，所述第二接近信号的发射时刻是指清洁机器人发射出第二接近信号的时刻。所述第二接近信号的接收时刻是指清洁机器人接收到经充电桩反射的第二接近信号的时刻，然后，清洁机器人根据所述第二接近信号的发射时刻、第二接近信号的接收时刻、以及第二接近信号的传播速度，确定充电桩与所述清洁机器人的距离。
165.为了将被充电桩反射的第二接近信号与被其它障碍物反射的第二接近信号相区别，避免障碍物反射信号的干扰，可以结合回充引导信号确定的充电桩的方向设定接收器角度，使其更容易接收到由充电桩反射的第二接近信号，使由充电桩反射的第二接近信号的强度比由其它方向的障碍物反射的信号强度大，在信号处理时筛取最大第二接近信号强度的接收时刻作为第二接近信号的接收时刻计算充电桩与清洁机器人的距离。当然还可以采用其它方法确定由充电桩反射的第二接近信号，比如使用对第二接近信号具有更强或更弱反射效率的材料制成反射器，使经其反射的第二接近信号明显区别于由其它障碍物反射的第二接近信号。
166.具体的，清洁机器人与充电桩之间的距离＝(第二接近信号的接收时刻-发射时刻)/第二接近信号的传播速度。
167.本实施例中，通过充电桩在发射回充引导信号的发射间隙δt发射能够被清洁机器人的接近传感器的接收器接收的第一接近信号，并在清洁机器人接收到第一接近信号时向充电桩发射第二接近信号，并对反射回来的第二接近信号计算得到清洁机器人与充电桩之间距离。
168.若第二接近信号是电磁波(比如红外线)，由于光速接近3
×
108m/s，以光速测量厘米级的距离，计时器需要达到10-10s即0.1ns量级。因此通常会在清洁机器人上设置高精度计时器记录第二接近信号的发射时刻和接收时刻。
169.需要说明的是，本发明不限制通过距离速度时间公式计算清洁机器人与充电桩距离的具体方式，比如也可以在充电桩上安装高精度计时器，通过充电桩检测接近信号的起止时间、计算得到情节i机器人与充电桩的距离并将该距离发送给清洁机器人，还可以在清洁机器人和充电桩上都安装高精度计时器，按距离速度时间公式分别计算多个光传播的时间或距离，再取平均值得到清洁机器人与充电桩之间的距离。
170.图15是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人的结构示意图。
171.如图15所示，本实施例提供的清洁机器人包括：回充传感器151和接近传感器152；其中，
172.回充传感器，用于接收充电桩发射的回充引导信号；
173.接近传感器，用于非接触地检测清洁机器人周围的障碍物，所述接近传感器包括发射器和接收器；其中，
174.当清洁机器人进入回充阶段时，清洁机器人关闭接近传感器的发射器，保持接近传感器的接收器处于开启状态；
175.清洁机器人的接近传感器的接收器接收第一接近信号，并根据所述第一接近信号检测所述清洁机器人与实时充电桩之间的距离；
176.所述清洁机器人根据其与所述充电桩之间的距离靠近充电桩并与充电桩对接进行充电。
177.其中，通常清洁机器人会有多个接近传感器，比如对称布置在清洁机器人正前方外壳内的两个接近传感器以及对称布置在清洁机器人两侧的两个接近传感器，共2组4个接近传感器152，如图15所示。可以选择关闭全部接近传感器的发射器，也可以根据清洁机器人的回充方向以及接近传感器的检测光线方向选择性地关闭至少一个接近传感器的发射器。清洁机器人通常还会包括多个回充传感器，比如如图15所示，在清洁机器人的前部和后部分别对称设置有能够接收回充引导信号的2个回充传感器151(比如红外传感器，用以接收例如高频(比如38khz)载波编码信号的回充引导信号，其中的载波可以是方波)，共4个回充引导信号，分别寻找和接收在清洁机器人前部(比如在步骤s220、s320、s340中)和后部(比如在步骤s250、s360、s380)的回充引导信号。
178.具体的，充电桩上的发射器发射回充引导信号，并在回充引导信号的发射间隙δt发射第一接近信号，从而避免了回充引导信号与第一接近信号之间发生干扰，从而解决了现有技术中难以实现在回充过程中测量机器人与充电桩之间距离的技术问题。具体说明参见图13以及结合图13介绍的实施例，此处不再赘述。
179.进一步的，在一些实施例中，当清洁机器人接收到充电桩发射的第一接近信号之后，即确定了其与充电桩的距离或开始测量其与充电桩之间的距离，具体的，当清洁机器人的接近传感器的接收器接收第一接近信号时，开启接近传感器的发射器，并通过所述接近传感器的发射器向充电桩发射第二接近信号，并记录所述第二接近信号的发射时刻；由充电桩上的反射器反射所述第二接近信号，清洁机器人接收到经充电桩反射的第二接近信号，记录接收到反射的第二接近信号的接收时刻；根据所述第二接近信号的发射时刻、第二接近信号的接收时刻，以及第二接近信号的传播速度确定所述清洁机器人与所述充电桩之间的距离。
180.具体的，清洁机器人与充电桩之间的距离＝(第二接近信号的接收时刻-发射时
刻)/第二接近信号的传播速度。
181.图16是本发明一示例性实施例示出的充电桩的结构示意图。
182.如图16所示，本实施例提供的充电桩包括：发射器161；
183.所述发射器发射回充引导信号和第一接近信号，且在发射回充引导信号的发射间隙发射第一接近信号，所述第一接近信号能够被清洁机器人的接近传感器的接收器接收；所述回充引导信号能被清洁机器人的回充传感器接收。通过发射器161发射的回充引导信号，可以引导清洁机器人上桩；通过发射器161在发射回充引导信号的发射间隙δt发射的第一接近信号，可以使清洁机器人计算得到其与充电桩之间的距离，从而使清洁机器人更精准地上桩。
184.进一步的，在一个实施例中，所述充电桩还包括反射器162；
185.所述反射器162用于反射所述清洁机器人的接近传感器的发射器161发射的第二接近信号。
186.具体的，充电桩上的发射器发射回充引导信号，并在回充引导信号的发射间隙δt发射第一接近信号，从而避免了回充引导信号与第一接近信号之间发生干扰，从而解决了现有技术中难以实现在回充过程中测量机器人与充电桩之间距离的技术问题。具体说明参见图13以及结合图13介绍的实施例，此处不再赘述。
187.进一步的，当清洁机器人接收到充电桩发射的第一接近信号之后，便开始测量与充电桩之间的距离，具体的，当清洁机器人的接近传感器的接收器接收第一接近信号时，开启接近传感器的发射器，并通过所述接近传感器的发射器向充电桩发射第二接近信号，记录所述第二接近信号的发射时刻；由充电桩上的反射器反射所述第二接近信号，清洁机器人接收到经充电桩反射的第二接近信号，记录接收到反射的第二接近信号的接收时刻；根据所述第二接近信号的发射时刻、第二接近信号的接收时刻，以及第二接近信号的传播速度确定所述清洁机器人与所述充电桩之间的距离。具体确定方法参见上述实施例，此处不再赘述。
188.图17是本发明一示例性实施例示出的清洁机器人系统的结构示意图。
189.如图17所示，本实施例提供的系统包括：清洁机器人171和充电桩172；
190.所述充电桩上设置有发射器161，用于发射回充引导信号和第一接近信号，并在发射回充引导信号的发射间隙δt发射第一接近信号，所述回充引导信号能被清洁机器人的回充传感器151接收，所述第一接近信号能够被清洁机器人的接近传感器152的接收器接收；
191.清洁机器人的接近传感器152的接收器接收所述第一接近信号，并根据所述第一接近信号检测所述清洁机器人与所述充电桩之间的距离；所述清洁机器人根据其与所述充电桩之间的距离靠近充电桩并与充电桩对接进行充电；其中，清洁机器人在进入回充阶段时，其接近传感器的发射器关闭，而其接近传感器的接收器处于开启状态。
192.图18为本发明实施例提供的清洁设备的硬件结构示意图。如图18所示，本实施例提供的清洁设备180包括：至少一个处理器1801和存储器1802。其中，处理器1801、存储器1802通过总线1803连接。
193.在具体实现过程中，至少一个处理器1801执行所述存储器1802存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器1801执行上述方法实施例中的清洁机器人的回充方法。
194.本实施例中，电子设备可以是一种终端，比如，手机、电脑等。
195.处理器1801的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
196.在上述的图18所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：central processing unit，简称：cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：digital signal processor，简称：dsp)、专用集成电路(英文：application specific integrated circuit，简称：asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
197.存储器可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储nvm，例如至少一个磁盘存储器。
198.总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，isa)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本技术附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
199.本技术的另一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述方法实施例中的清洁机器人的回充方法。
200.上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
201.一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(application specific integrated circuits，简称：asic)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
202.本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
203.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。