清洁基站和清洁系统的制作方法

文档序号:32276338发布日期:2022-11-22 22:30阅读:101来源:国知局
清洁基站和清洁系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种清洁基站和清洁系统。


背景技术:

2.随着机器人技术的发展,出现了各种各样的具有智能系统的机器人,比如扫地机器人、拖地机器人、吸尘器、除草机等。这些机器人可以在无使用者操作的情况下,在某一区域自动行进并进行清洁或清除操作。机器人通常通过距离测量的方式进行避障,并通过感应部件与清洁基站进行通讯连接和定位对接。
3.清洁机器人在回桩进行充电的过程中,清洁机器人的充电弹片需要对准至清洁基站的充电接头。清洁机器人在回桩进行集尘的过程中,清洁机器人的排尘口也需要准确地对接至清洁基站的集尘口。
4.在所述背景技术部分,公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术信息。


技术实现要素:

5.本实用新型至少提供一种清洁基站和清洁系统。
6.第一方面,本实用新型的至少一个实施例提供一种清洁基站,用于与清洁机器人对接,所述清洁机器人包括机器人导向部,其特征在于,所述清洁基站包括:桩座,底部具有容置空间,所述容置空间用于在所述清洁机器人回桩时容置所述清洁机器人;集尘口,设置于所述容置空间内,所述集尘口用于与所述清洁机器人的排尘口对接;基站导向部,设置于所述容置空间内,所述基站导向部用于对接所述机器人导向部,以将所述清洁机器人的回桩位置导正,使得所述集尘口与所述排尘口对接。
7.第二方面,本实用新型的至少一个实施例提供一种清洁系统,包括本实用新型第一方面实施例中的清洁基站和清洁机器人,所述清洁机器人包括所述机器人导向部。
8.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述机器人导向部为导向凸起;所述基站导向部为导向滑道。
9.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述机器人导向部为导向滑道;所述基站导向部为导向凸起。
10.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述导向凸起为滚轮、滚珠、万向轮、凸块和斜块中的一种或多种。
11.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述导向滑道为导向槽、导向滑轨和导向斜台中的一种或多种。
12.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述导向滑道为楔形滑道,沿所述清洁机器人的回桩方向逐渐变窄。
13.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述导向滑道两侧具有限位筋,所述限位筋用于限制所述导向凸起的运动轨迹。
14.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述基站导向部为导向滑道,沿所述清洁机器人的回桩方向,所述基站导向部的高度逐渐降低。
15.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述清洁基站还包括:风机,设置于所述桩座内,所述风机的风道与所述集尘口连通,所述风机产生的负压能够带动所述密封件至少部分形变,使所述密封件与所述清洁机器人贴合。
16.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述集尘口设置于所述基站导向部的正下方。
17.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述机器人导向部为导向凸起,所述机器人导向部位于所述清洁机器人的最高位置。
18.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,所述机器人导向部为导向滑道,所述导向滑道的延伸方向与所述清洁机器人的回桩方向相同。
19.例如,在本实用新型的第一方面和第二方面的一些实施例中,清洁基站还包括:密封件,所述密封件围绕所述集尘口设置,在所述清洁机器人与所述清洁基站对接后,所述密封件将所述排尘口和所述集尘口之间的排尘通道密封;
20.本实用新型通过在清洁基站和清洁机器人上分别设置导向装置,在清洁机器人回桩的过程中,机器人导向部和基站导向部相互配合,从而可以实现将清洁机器人的回桩位置导正。
21.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本实用新型。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1示出根据本实用新型示例实施例的清洁机器人的结构示意图。
24.图2示出根据本实用新型示例实施例的清洁机器人另一视角下的结构示意图。
25.图3示出根据本实用新型一些实施例的清洁机器人的结构示意图。
26.图4示出根据本实用新型实施例的过滤门的结构示意图。
27.图5-8示出根据本实用新型实施例的清洁机器人在不同视角下的结构示意图。
28.图9示出根据本实用新型实施例的在排尘门体闭合状态下清洁机器人的内部结构示意图。
29.图10示出根据本实用新型实施例的在排尘门体闭合状态下清洁机器人的外部结构示意图。
30.图11示出根据本实用新型实施例的在排尘门体开启状态下清洁机器人的内部结构示意图。
31.图12示出根据本实用新型实施例的在排尘门体开启状态下清洁机器人的外部结构示意图。
32.图13示出根据本实用新型示例实施例的清洁系统的结构示意图。
33.图14示出根据本实用新型示例实施例的清洁系统在另一视角下的结构示意图。
34.图15示出根据本实用新型示例实施例的清洁系统的剖视图。
35.图16示出根据本实用新型示例实施例的清洁系统正向上桩方法流程图。
36.图17示出根据本实用新型示例实施例的清洁系统反向上桩方法流程图。
具体实施方式
37.现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施例;相反,提供这些实施例使得本实用新型将全面和完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
38.所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或等。在这些情况下,将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
39.附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
40.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
41.本实用新型的第一方面的实施例提供了一种清洁机器人,本实用新型的第二方面实施例提供了一种清洁系统,其中清洁系统包括清洁机器人和清洁基站,清洁机器人主要用于对地面、地毯上的杂物的清洁、吸附工作,在吸附完成后,通过清洁机器人的驱动组件带动清洁机器人自移动至与清洁基站对接,清洁基站用于吸取清洁机器人收集到的杂物,并对清洁机器人进行充电。
42.其中,清洁机器人为具有自移动功能的智能清洁设备,诸如扫地机器人、拖地机器人、地面抛光机器人或除草机器人等,均涵盖在列。为了便于描述,本实用新型的实施例中以扫地机器人为例来描述本实用新型的技术方案。
43.在本实用新型的实施例中,清洁机器人包括:机器人本体、回桩信号接收装置、控制模块、驱动组件、除尘组件、能源组件和人机交互组件等。各个组件相互协调配合,使清洁设备能够自主移动以实现清洁功能。清洁设备中构成上述各组件的功能元件等集成地设置在设备主体内。
44.设备主体具有近似圆形的形状(前后都为圆形),也可具有其他形状,包括但不限于前方后圆的近似d形形状。回桩信号接收装置包括位于机器人本体上方或侧方的红外信号模组,控制模块的控制器与红外信号模组相连接,并根据红外信号模组的感知结果对自移动设备进行功能控制。
45.控制模块根据接收到的终端指令或是清洁机器人自判断的指令对其他组件下达行动指令。驱动组件至少包括驱动轮和万向轮。驱动组件可以是一体结构,即驱动组件被设置为具有一个组合轮系,组合轮系中既具备驱动轮,也具备从动的万向轮。驱动组件也可以是分散设置的多个轮系,驱动轮和万向轮分别设置在清洁机器人的不同部位。驱动组件用于带动机器人本体自移动。
46.除尘组件主要用于对地面、地毯上的杂物的清洁、吸附工作。能源组件用于为清洁机器人的其他组件的工作提供能源。人机交互组件用于与来自终端的控制指令进行交互,并将指令传递至清洁机器人的控制模块。
47.进一步地,本实施例的清洁系统中的清洁基站至少包括:桩座、充电口、集尘口、回桩信号发射装置。
48.桩座的底部具有容置空间,用于在清洁机器人返回清洁基站时容置清洁机器人。充电口设置于容置空间内,用于对接清洁机器人的能源组件,从而给清洁机器人的能源组件充电。集尘口用于对接清洁机器人的排尘口,清洁机器人收集的杂物通过排尘口被吸入清洁基站的集尘口中。
49.回桩信号发射装置用于向与清洁机器人的回桩信号发射信号,从而在清洁机器人回桩的过程中引导清洁机器人返回清洁基站。
50.下面将参照附图,对根据本实用新型实施例的清洁机器人进行详细说明。
51.图1和图2示出根据本实用新型示例实施例的清洁机器人的结构示意图。图3示出根据本实用新型一些实施例的清洁机器人的结构示意图。
52.参见图1、图2和图3,示例实施例的清洁机器人100包括:机器人本体110、控制模块120、驱动组件130、集尘部140、机器人导向部150、充电弹片160、过滤门170、风道180和回桩信号接收装置190。
53.如图1和图2所示,机器人本体110呈近似圆盘型的结构,控制模块120设置于机器人本体110的内部,控制模块120具有多个电连接接口。
54.驱动组件130设置于机器人本体110的底部,且驱动组件130电连接于控制模块120,驱动组件130用于驱动清洁机器人100自移动。
55.集尘部140设置于机器人本体110的后部的集尘部容纳腔111内,一方面,集尘部140连接至机器人本体底部的清洁滚刷141。地面或地毯上的杂物被清洁滚刷141吸取后,被吸取进入集尘部140中。另一方面,集尘部140包括出气口142,集尘部140通过出气口142和风道180连通至外部环境空气。
56.其中,集尘部140可以被配置为具有任意外形的集尘部件,如尘桶、尘盒等,其外形结构可以是圆柱体、长方体、球体等任意造型。
57.机器人导向部150设置于机器人本体110的前部或后部,当机器人导向部150被配置为导向凸起的形式时,机器人导向部150处于清洁机器人100的最高位置,在清洁机器人100返回清洁基站时,机器人导向部150用于与清洁基站的基站导向部对接。
58.同理,当机器人导向部150被配置为导向滑道的形式时,清洁基站的基站导向部则被配置为导向凸起的形式,通过两者的对接关系将清洁机器人100的回桩方向进行导正。其中,由机器人导向部150配置的导向滑道的延伸方向与清洁机器人100的回桩方向相同,从而使得在清洁机器人100回清洁基站的过程中不用过多的调节自身的位姿状态。
59.充电弹片160设置于机器人本体110,用于在清洁机器人100回清洁基站时,对接至清洁基站的充电口,从而实现清洁机器人100的充电。
60.进一步参见图7,清洁机器人100的充电弹片160可以被细分为第一充电弹片161和第二充电弹片162,第一充电弹片161设置于机器人本体110的前端底部,用于在清洁机器人100正向上桩时对清洁机器人100进行充电;第二充电弹片162设置于机器人本体110的后部侧壁上,用于在清洁机器人100反向上桩时对清洁机器人100进行充电。
61.可选的,第二充电弹片162包括两组弹片,且第二充电弹片162的两组弹片对称地设置于集尘部140的两侧,以便于在反向上桩时,第二充电弹片162和集尘部140能同时对接至清洁基站。而在一些实施例中,第二充电弹片162也可以根据其使用过程中的需求,被配置为包括多组弹片。
62.用于驱动清洁机器人100自移动的驱动组件130可以被分为万向轮132和驱动轮133。万向轮132设置于机器人本体110的前段底部,用于在清洁机器人100回桩时配合驱动轮133调整清洁机器人100的入桩方向。
63.第一充电弹片161包括两组弹片,且第一充电弹片161的两组弹片相对于万向轮132对称设置。在调整清洁机器人100入桩方向的过程中,由于第一充电弹片161相对于万向轮132对称设置,在驱动轮133的带动下,仅对万向轮132的转动角度进行小范围的调节,即可对第一充电弹片161和清洁基站上充电接头的相对位置关系进行调整。因此,在通过万向轮132和驱动轮133调节清洁机器人100入桩方向的过程中,能同步实现对于第一充电弹片161的充电角度的灵活调节。
64.同理,在一些实施例中,第一充电弹片161也可以根据其使用过程中的需求,被配置为包括多组弹片。
65.第一充电弹片161设置于机器人本体110的底部,而第二充电弹片162设置于机器人本体110的侧壁。在清洁机器人100回桩充电的过程中,第一充电弹片161和第二充电弹片162可以分别与两种不同的充电接头进行对接。即,本实施例的清洁机器人100可以适配不同充电高度、不同充电角度的清洁基站。而在一些的实施例中,第一充电弹片161也可以被配置为设置于机器人本体110的侧壁。第二充电弹片162也可以被配置为设置于机器人本体110的底部。
66.可选地,第一充电弹片161和第二充电弹片162的工作电流保持一致,避免在更换充电方式的过程中,因为充电电流的不同而对清洁机器人100内部的电子元件造成损坏。
67.过滤门170设置于集尘部140的出气口142和风道180之间,以对集尘部140内靠近集尘部140的出气口142的灰尘或杂物进行拦截,进行固体和气体分流,将灰尘或杂物等固体类垃圾拦截于集尘部140中。
68.具体的,如图3和图4所示,过滤门170包括第一枢转轴171、第一开口172、滤网部173和滤网框174。
69.其中,第一枢转轴171固定于集尘部容纳腔111内,过滤门170整体绕第一枢转轴171进行枢转。
70.当集尘部140取出后,通过转动过滤门170可以腾出过滤门170的拆卸空间,从而实现滤门170的拆卸清洗更换。
71.可选的,过滤门170的滤网部173为静电棉、过滤棉和海绵中的一种或多种。
72.海绵主要用于吸附集尘部140内杂物中的水分。过滤棉主要用于吸附集尘部140内杂物中的大颗粒灰尘。而高容尘的静电棉滤网则是将pp短纤进行梳理之后,针刺成网,之后再通过静电驻极的处理方式而得到最终的成品,主要吸附集尘部140内杂物中的小颗粒杂物。高容尘的静电棉滤网可以在较长的时间内保持稳定的进行过滤工作,降低清洁或更换静电棉的频率,从而减少对滤网部173的清洗频率。不仅如此,高容尘的静电棉滤网的过滤效率要远远高于普通的针刺棉,可以在一定程度上做到防静电、保温、可循环使用等,从而降低滤网部173的使用成本。
73.多层设置的滤网部173可以针对性的对集尘部140内靠近集尘部140的出气口142的灰尘或杂物进行拦截。在实际配置过程中,可以针对不同种类的杂物或灰尘选配不同种类的滤网,从而可以避免杂物或不易收集的灰尘没有被拦截而进入风道180中造成风道180的堵塞。
74.不仅如此,多层设置的滤网部173还可以增加滤网部173的容尘量,从而可以降低用户清洗滤网部173的频率,从而提高用户对于清洁机器人100的使用体验感。
75.滤网框174由弹性材料制备而成,滤网框174套设于滤网部173,在清洗滤网部173的过程中,清洗者可以手持滤网框174对滤网部173进行清洗。
76.此外,弹性材料制备而成的滤网框174能够与集尘部140、风道180、机器人本体110建立更为紧密的贴合关系,从而保证过滤门170具有良好的气密性,避免集尘部140中的灰尘和杂物通过滤网框174的缝隙进入风道180中,对过滤门170的过滤效果产生影响。
77.其中,用于制备滤网框174的弹性材料可以是合成树脂、橡胶、塑料等常见的弹性材料,根据使用场景、造价、密封性需求、绝缘性需求等外界因素灵活选择,本实用新型的实施例不局限于某一种特定的弹性材料制备的滤网框174。
78.集尘部140的出气口142位于集尘部140的侧部上端,吸附的杂物和灰尘进入集尘部140后会先在集尘部140中堆积,当清洁机器人100对接至清洁基站后,清洁基站通过清洁机器人100的排尘口181对集尘部140中的灰尘和杂物进行吸取。集尘部140中的灰尘和杂物在吸力的作用下会从排尘口181处被吸出。
79.过滤门170的第一开口172直接与集尘部140的出气口142进行对接,从出气口142中被吸出的灰尘和杂物通过第一开口172进入到过滤门170中进行过滤,从而将固体类垃圾拦截于集尘部140内。
80.风道180与出气口142相对地连通于过滤门170的另一侧,集尘部140中的气体被过滤门170过滤后进入风道180,随后排到外部环境空气中。
81.可选的,风道180连通于过滤门170的底部,以避免风道180直接与出气口142相对,进而避免彼此相对可能产生的空气对流现象影响过滤门170的过滤效果。
82.进一步参见图5,集尘部容纳腔111的内壁上设置有限位部112。集尘部140的侧壁上设置有防转部143,在集尘部140放置于集尘部容纳腔111后,防转部143与限位部112相配合,以防止集尘部140沿着其圆周方向的转动。
83.在本实用新型的一些实施例中,集尘部容纳腔111具有开口端113,使得集尘部容纳腔111整体呈月牙型。其中,防转部143包括第一防转筋1431和第二防转筋1432,第一防转筋1431抵接于开口端113的左侧外缘,第二防转筋1432抵接于开口端113的右侧外缘,通过第一防转筋1431与开口端113的左侧外缘的配合以及第二防转筋1432与开口端113的右侧
外缘的配合,实现集尘部140在集尘部容纳腔111内的防转。
84.其中,第一防转筋1431可以是沿着集尘部140的周向延伸于集尘部140的侧壁,在这种设计状态下,第一防转筋1431的延伸方向与集尘部140的转动趋势方向相同或相反,从而可以提升第一防转筋1431应对集尘部140转动的强度。同理,第二防转筋1432也可以是沿着集尘部140的周向延伸于集尘部140的侧壁,使得第一防转筋1431和第二防转筋1432均具有良好的应对集尘部140转动的强度。
85.第一防转筋1431也可以是沿着集尘部140的轴向延伸于集尘部140的侧壁,在这种设计状态下,第一防转筋1431的延伸方向与集尘部140的转动趋势方向垂直,从而可以有效的避免集尘部140在集尘部容纳腔111内的晃动,有效的减少集尘部140在工作过程中产生的噪音,避免因为集尘部140晃动影响使用者的清洁体验。同理,第二防转筋1432也可以是沿着集尘部140的轴向延伸于集尘部140的侧壁,使得第一防转筋1431和第二防转筋1432均具有良好的应对集尘部140在集尘部容纳腔111内的晃动的效果。
86.而在实际的设置过程中,由于周围环境因素的影响,如集尘部容纳腔111造型的改变、集尘部140造型的改变、集尘部140外置配件占用一定的安装空间等,防转部143的走向也可以根据需求灵活选配。即可以根据集成部140在使用过程中的实际需求更改防转部143的走向,在防转性能和防晃动效果之间寻求较佳的配置方案。本实用新型不局限于单一沿集尘部140的轴向或周向延伸的防转部143。
87.而在本实用新型的另一实施例中,限位部112也可以是延伸于集尘部容纳腔111的内壁的第一凹槽。对应的,防转部143为设置于集尘部140的外壁的第三防转筋,通过这种设置状态的防转部143和限位部112相配合,能够实现将集尘部140完全限位于集尘部容纳腔111内。当需要对集尘部140取出更换时,沿着第一凹槽的延伸方向将集尘部140取出。
88.可选的,第一凹槽沿集尘部容纳腔111的高度方向延伸于集尘部容纳腔111的内壁,以避免在防转部143和限位部112配合完成后,集尘部140在集尘部容纳腔111内还存在相对晃动,同时,限位部112沿集尘部容纳腔111的高度方向延伸也便于集尘部140的安装与拆卸。
89.其中,第一凹槽可以是楔形凹槽,楔形凹槽与防转部143具有至少两个接触面,其中楔形凹槽沿集尘部容纳腔111的高度方向自上往下依次变窄,从而实现避免集尘部140在集尘部容纳腔111内晃动的同时,便于操作者从集尘部容纳腔111的顶部进行集尘部140的安装和拆卸作业。
90.此外,在本实用新型的其他实施例中,防转部143和限位部112的相对设置方式也可以颠倒过来,即防转部143为第二凹槽,延伸于集尘部140的侧壁。限位部112为限位筋,延伸于集尘部容纳腔111的内壁,通过限位部112卡接于防转部143的形式实现集尘部140在集尘部容纳腔111内的防转。
91.控制模块120设置于机器人本体;驱动组件130设置于机器人本体110的下方,驱动组件130电连接于控制模块120,驱动组件130用于驱动清洁机器人100自移动;集尘部140设置于机器人本体100的后部。
92.机器人导向部150设置于机器人本体110的前部或后部,在清洁机器人100回桩时,机器人导向部150用于与清洁基站的基站导向部对接,从而将清洁机器人100的回桩方向导正。
93.此外机器人导向部150还可以用于与沙发、椅子、桌子等家具的下表面进行对接,避免清洁机器人100在清扫的过程中与家具发生干涉或卡滞,导致清洁机器人100的移动受到限制。
94.其中,机器人导向部150可以是滚珠、滚轮、万向轮、斜台或凸台中的一种或多种,在清洁机器人100的回桩过程中,通过机器人导向部150直接与基站导向部对接。当机器人导向部150为滚轮、滚珠、万向轮时,机器人导向部150沿着基站导向部滚动,同时调整清洁机器人100的回桩方向。当机器人导向部150为凸台、斜台时,机器人导向部150在回桩过程中啮合于基站导向部,从而调整清洁机器人100的回桩方向。
95.由于在清洁机器人100的使用过程中机器人导向部150会经常与清洁基站的基站导向部或沙发、桌角之类的地方接触,机器人导向部150可以选用弹性材料制备而成,如橡胶。避免在使用过程中,由于碰撞导致机器人导向部150损坏或对其他零件造成损坏。
96.可选的,机器人导向部150设置于集尘部140的顶部,即集尘部140的顶部具有对应的机器人导向部150的安装装置,一方面,可以通过调整集尘部140的安装高度,进而实现调整机器人导向部150的设置高度,从而适配清洁基站的基站导向部的高度。另一方面,这种设置方式可以实现机器人导向部150和集尘部140同时安装和拆卸,当需要对机器人导向部150进行维修更换时,仅需取下集尘部140便可以获得足够的作业空间。
97.进一步的,集尘部140可以被进一步划分为尘盒144、转动轴145和提手146。尘盒144为中间的主体结构,用于容纳吸取的灰尘和杂物。转动轴枢接于尘盒144的顶部,提手146耦接于转动轴145,以通过转动轴145可转动地设置于尘盒144的顶部。机器人导向部150设置于提手146的顶点,从而可以通过转动提手146来调节导向部的高度,以适应不同高度的清洁基站的基站导向部或家具。
98.在一些实施例中,清洁机器人100还包括升降装置(图中未示出),升降装置可升降地设置于机器人本体110,机器人导向部150设置于升降装置的顶部,当操作者想要实现对于机器人导向部150的高度的调节时,仅需调节升降装置的高度。
99.可选的,升降装置电连接至控制模块120,清洁机器人100可以根据接收到的终端指令或自带的回桩信号接收装置或检测装置的判断结构得出是否需要调整机器人导向部150的高度,进而通过控制模块120控制升降装置的升降,从而调整机器人导向部150的高度。
100.其中,检测装置可以是微动开关、镭射检测器和红外检测器中的一种或多种,用于识别清洁机器人100和清洁基站的基站导向部的相对位置关系,本实用新型不局限于特定的识别装置的具体形式。
101.参见图1~15,本实用新型实施例的清洁基站200包括桩座210、基站导向部220、集尘口230、充电部240、回桩信号发射装置250、风机260和密封件270。
102.其中,桩座210的底部具有容置空间211,容置空间211用于在清洁机器人100返回清洁基站200时容置清洁机器人100。基站导向部220设置于容置空间211内,用于对接清洁机器人100的机器人导向部150,以将清洁机器人100返回清洁基站200的位置导正。集尘口230也设置于容置空间211内,用于对接清洁机器人100的排尘口181。
103.充电部240设置于容置空间211内,用于对接清洁机器人100的充电弹片160。充电部240包括第二充电接头241和第一充电接头(未示出),第一充电接头沿竖直方向延伸于清
洁基站200的底部,第一充电弹片161与第一充电接头对接,其对接方式为自下往上的对接。第二充电接头241沿水平方向延伸于清洁基站200的侧壁,第二充电弹片162与第二充电接头241对接,其对接方式为水平方向上的对接。
104.第一充电接头可设置于仅支持正向上桩的清洁基站,第二充电接头可设置于仅支持反向上桩的清洁基站,第一充电接头和第二充电接头也可以设置于同时支持正向上桩和反向上桩的清洁基站。
105.第一充电接头和第二充电接头241所提供的充电电流的大小相同,使得无论是清洁机器人100正向上桩进行充电还是反向上桩进行充电,充电电流都保持一致性,避免因为充电电流不一致导致的清洁机器人100的电路性能受损。而在一些实施例中,第一充电接头和第二充电接头241所提供的充电电流也可以被配置大小不同,以适配不同充电电流需求的清洁机器人,本实用新型于此不做特定限制。
106.回桩信号发射装置250设置于容置空间211的侧壁内,用于在清洁机器人100回桩的过程中引导清洁机器人100返回清洁基站200,在反向上桩的过程中,可以通过回桩信号发射装置250和基站导向部220的共同引导,实现清洁机器人100的排尘口181和充电弹片160同时对接至清洁基站200。风机260设置于桩座210中,风机260通过集尘口230连通于清洁机器人100的排尘口181。
107.在清洁基站230对清洁机器人100收集的灰尘或杂物吸取的过程中,通过风机260提供负压,清洁机器人100收集的灰尘或杂物通过由清洁机器人100的排尘口181和清洁基站200的集尘口230构成的排尘通道进入到清洁基站200中,从而完成对于集尘部140内灰尘、杂物的收集。
108.密封件270呈回字型围绕集尘口230,密封件270用于密封对接完成的集尘口230和清洁机器人100的排尘口181构成的排尘通道,在集尘口230和清洁机器人100的排尘口181对接完成后,密封件270通过风机260产生的负压被部分抬起,部分密封件270被抬起后紧密的贴合于集尘部140下表面,使得集尘口230和排尘口181之间的排尘通道被密封。从而可以避免在收集过程中,灰尘或杂物通过集尘口230和清洁机器人100的排尘口181之间的空隙洒落到清洁基站的桩座210上。呈回字型的设计状态可以使得集尘口230与排尘口181之间组成的排尘通道具有良好的密封性能。
109.清洁基站200还包括垃圾容纳腔,垃圾容纳腔设置于桩座210内,且垃圾容纳腔与清洁基站200的集尘口230连通。在风机260产生的负压的带动下,清洁机器人100收集到的垃圾能够通过集尘口230和清洁机器人100的排尘口181构成的排尘通道被吸入垃圾容纳腔的内部。
110.根据本实用新型的一些实施例,清洁机器人100于排尘口181处设置有排尘门体182。在清洁机器人100与清洁基站200对接后,在风机260产生的负压的带动下,使得排尘门体182打开,集尘部140收集的垃圾通过排尘口181进入清洁基站200的集尘口230内,从而完成清洁基站200对垃圾的收集。
111.而在非集尘状态下,即清洁机器人100在正常进行清洁的过程中,排尘门体182持续保持关闭贴合的状态,对排尘口181进行遮挡,以避免垃圾通过排尘口181漏出清洁机器人100的外部。
112.可选地,集尘部140还进一步包括排尘门转轴183、卡勾184和拉簧部185,卡勾184
分别设置在排尘门体182以及尘盒144上,排尘门体182通过排尘门转轴183旋转,拉簧部的两端分别连接两端的卡勾184,在拉簧部185的拉力作用下,能够持续维持排尘门体182对排尘口181的遮挡状态。而在对接至清洁基站200后,在风机260产生的负压的带动下,排尘门体182可以克服排拉簧部185的拉力作用,使得排尘门体182不再对排尘口181进行遮挡。
113.可选地,排尘门体182由弹性材料制备而成,即排尘门体182为弹性排尘门体。弹性排尘门体能够与集尘部140的底部贴合更加紧密,使得排尘口181的气密性更佳。此外,由于排尘门体182被负压带动打开后,存在与密封件270的内壁干涉的可能性,弹性排尘门体可以避免刮伤密封件270的内壁。
114.同理,密封件270也可以被配置为由弹性材料制备而成,弹性密封件可以使得密封效果更为紧密。
115.可选地,基站导向部220为楔形滑槽,沿着清洁机器人100的回桩方向,基站导向部220的宽度逐渐变窄,配合清洁机器人100的机器人导向部150和清洁基站200的风机260、密封件270,呈楔形滑槽的基站导向部220可逐步对清洁机器人100进行导向,使得清洁机器人100在回桩过程中被逐步导正。而在本实用新型的其他实施例中,基站导向部220也可以是圆弧形滑槽,清洁机器人100的机器人导向部150在圆弧形滑槽内滑动以将回桩方向导正。
116.而在本技术未示出的一些实施例中,基站导向部220也可以被配置为滚轮、滚珠、万向轮、凸块和斜块中的一种或多种,对应的机器人导向部150被配置为导向槽、导向滑轨和导向斜台中的一种或多种。本技术于此不做具体限制。
117.具体的,清洁机器人100的回桩过程中,在清洁机器人100的驱动组件130的带动下,沿着密封件270的表面,清洁机器人100逐渐贴合于密封件270,直至清洁机器人100的排尘口181与清洁基站200的集尘口230完全对接。通过风机260产生的负压,密封件270被部分抬起,带动清洁机器人100被吸取后存在一个向下运动的趋势。在清洁机器人100沿着密封件270的表面逐渐贴合于密封件270的过程中,位于清洁机器人100最顶部的机器人导向部150在基站导向部220内滑动,以将清洁机器人100的回桩方向导正。
118.其中,风机260沿桩座210的高度方向设置,风机260产生的气流自下往上吸取,以产生负压将密封件270部分抬起。
119.基站导向部220的两侧设置有限位筋221,用于限制机器人导向部150的移动,以避免在清洁机器人100的回桩过程中,机器人导向部150直接脱出基站导向部220,导致清洁机器人100的回桩位置偏移,难以实现清洁基站200对清洁机器人100的集尘和充电功能。
120.可选的,基站导向部220由弹性材料制备而成,其中弹性材料选自pe、pp、软质pvc、硅胶、eva、poe或tpes中的任一种或多种。在与清洁机器人100的机器人导向部150接触的过程中,由于弹性材料自身的材料特性,接触处会产生弹性形变,极大的减少了清洁机器人100的机器人导向部150和基站导向部220之间的摩擦,避免清洁机器人100在回桩过程中出现翘头现象。
121.在本实用新型的可选实施例中,第二充电接头241对称地设置于集尘口230的两侧上方,以利于集尘口230对接于排尘口181时,第二充电接头241能同步地对接于清洁机器人100的第二充电弹片162。
122.由于回桩信号发射装置大多借助红外信号进行回桩,即将红外接收模组设置于清洁机器人,在回桩过程中,通过清洁机器人的红外接收模组对清洁基站的回桩信号发射装
置的信号进行识别,从而引导清洁机器人的回桩。然而这种回桩定位方式难以实现精准定位,难以保证清洁机器人的集尘和充电装置同时对接至清洁基站。
123.回桩信号发射装置250发出连续的的回桩信号,如,回桩信号发射装置250对外发射红外信号,清洁机器人100的通过回桩信号接收装置190接收并识别该红外信号。从而使得清洁机器人100获知清洁基站200的位置状态。
124.可选地,回桩信号发射装置250中还可以设置有放大电路,放大电路可以对回桩信号发射灯发出的回桩信号的强度进行放大,并将放大后的回桩信号持续输出,以使清洁机器人100的回桩信号接收装置190能更为便捷、准确地识别到回桩信号。
125.清洁机器人100的回桩信号接收装置190包括第一回桩信号接收装置191和第二回桩信号接收装置192,第一回桩信号接收装置191设置于机器人本体110的前侧,且电连接至控制模块120。第二回桩信号接收装置192与第一回桩信号接收装置191相对地设置于机器人本体110的后侧,且第二回桩信号接收装置192也与控制模块120电性连接。控制模块120能够分别控制第一回桩信号接收装置191和第二回桩信号接收装置192工作。
126.其中,通过识别第一回桩信号接收装置191或第二回桩信号接收装置192接收的信号,控制模块120根据接收到的信号识别清洁机器人100在回桩的过程中处于正向上桩流程或反向上桩流程,并对清洁机器人100的执行结构下达相应的回桩指令。
127.具体而言,通过识别第一回桩信号接收装置191接收的清洁基站200的回桩信号发射装置250的信号,使得清洁机器人100正向上桩至清洁基站200进行充电;通过识别第二回桩信号接收装置192接收的回桩信号发射装置250的信号,使得清洁机器人100反向上桩至清洁基站200进行充电。
128.回桩信号发射装置250可以被进一步细分为寻桩信号发射器251和对准信号发射器,寻桩信号发射器251可以为偶数个,设置于所述容置空间的侧壁内的第一位置,所述第一位置可以是容置空间的中心位置,可选的,可以位于集尘口的上方的侧壁内。对准信号发射器具体可以包括第一对准信号发射器252和第二对准信号发射器253,所述第一对准信号发射器252与所述寻桩信号发射器251临近设置,所述第二对准信号发射器253设置于所述容置空间的侧壁内的第二位置,所述第二位置与所述充电接头临近设置。
129.在一些实施例中,所述清洁机器人还包括通信信号发射装置,与所述设置于机器人本体后端的回桩信号接收装置临近设置,用于向清洁基站发送信号,实现清洁机器人向清洁基站发送信息的功能。所述清洁基站还包括通信信号收发装置254,所述通信信号收发装置254与所述第二对准信号发射器253临近设置。通信信号收发装置254能够与清洁机器人中的通信信号接收装置以及通信信号发射装置实现双向的通信,实现交换信息,所述清洁机器人中的通信信号接收装置可以是与回桩信号接收装置同一装置,也可以是不同于回桩信号接收装置的独立装置,设置于回桩信号接收装置临近处。
130.其中,寻桩信号发射器251发射的信号的覆盖范围要大于对准信号发射器发射的信号的覆盖范围。在回桩过程中,如果清洁机器人100距离清洁基站200较远,则清洁机器人100会先接收寻桩信号发射器251用于进行初步的引导。收到寻桩信号发射器251发出的位置信号后,清洁机器人100会自移动靠近清洁基站200。
131.在回桩的过程中,控制模块120判断清洁机器人100处于正向上桩流程或反向上桩流程。其判断的依据可以有多种,如控制模块120根据清洁机器人100和清洁基站200位置状
态规划更便捷的回桩路径、控制模块120根据清洁机器人100的回桩需求判断最终回桩的方向、控制模块120接收到来自终端的指令执行正向上桩或反向上桩流程等。可以理解的是,清洁机器人100处于正向上桩流程或反向上桩流程的先决条件可以有多种,本技术于此不做具体的限制。在可选的实施例中,清洁基站可以是仅支持正向上桩的基站,或是仅支持反向上桩的基站,或是同时支持正向、反向上桩的基站。
132.可选地,清洁基站200的寻桩信号发射器251设置于容置空间211的侧壁内,包括寻桩信号发射灯和pcb板,寻桩信号发射灯用于发出寻桩的位置信号,而pcb板则用于给寻桩信号发射灯供电。
133.如果清洁机器人100处于正向上桩流程,在清洁机器人100距离清洁基站200较远以及初步接受信号的时候,第一回桩信号接收装置191或第二回桩信号接收装置192仅接收寻桩信号发射器251发出的信号。而当通过自移动使得清洁机器人100靠近清洁基站200后,第一回桩信号接收装置191会接收来自第一对准信号发射器252发出的对准信号。第一回桩信号接收装置191收到的对准信号用于在清洁机器人100正向上桩的过程中引导清洁机器人100返回清洁基站200。
134.而如果清洁机器人100处于反向上桩流程,在清洁机器人100距离清洁基站200较远以及初步接收信号的时候,也是由第一回桩信号接收装置191或第二回桩信号接收装置192接收寻桩信号发射器251发出的信号。在通过自移动使得清洁机器人100靠近清洁基站200,且清洁机器人100调整自身的位姿状态至反向上桩的位姿后,会由第二回桩信号接收装置192接收第二对准信号发射器253的信号。第二回桩信号接收装置12收到的对准信号用于在清洁机器人100反向上桩的过程中引导清洁机器人100返回清洁基站200。
135.第一回桩信号接收装置191可以是由多个信号接收器组成,如第一回桩信号接收装置191包括第一信号接收器1911、第二信号接收器1912,其中,第一信号接收器1911设置于机器人本体110的正前方略微靠左侧,而第二信号接收器1912设置于第一信号接收器1911的正前方略微靠右侧。第一信号接收器1911和第二信号接收器1912协同作用,可以用于扩大第一回桩信号接收装置191的信号接收范围,同时可以避免因为单一信号接收器失效而导致第一回桩信号接收装置191整体失效。而本实用新型未示出的其他实施例中,第一信号接收器1911和第二信号接收器1912之间的间距可以根据使用需求进行调整,以期获得需求的信号接收角度和信号接收强度。
136.可以理解的是,以清洁机器人100的中心为引出点,第一回桩信号接收装置191中的信号接收器的夹角不应当大于90
°
,以避免对第二回桩信号接收装置192的信号识别效果造成影响。
137.可选的,第一回桩信号接收装置191中的信号接收器的工作频率可以选择采用阶梯式频率设置,以应对回桩信号发射装置250所发射出的不同频率的回桩信号。
138.第二回桩信号接收装置192也可以是由多个信号接收器组成,如第二回桩信号接收装置192包括第三信号接收器1921和第四信号接收器1922,其中第三信号接收器1921和第四信号接收器1922与机器人本体110的第二充电弹片162相邻设置。第三信号接收器1921和第四信号接收器1922之间存在一定的间距,用以扩大第二回桩信号接收装置192的信号接收范围,同时可以避免因为单一信号接收器失效而导致第二回桩信号接收装置192整体失效。
139.同理,以清洁机器人100的中心为引出点,第二回桩信号接收装置192中的信号接收器的夹角也不应当大于90
°
,以避免影响第一回桩信号接收装置191的信号识别效果。可以理解的是,第二回桩信号接收装置192中信号接收器的工作频率也可以如第一回桩信号接收装置191中的信号接收器一样进行差异化设计。
140.如图16所示,本实用新型还公开一种清洁机器人正向上桩方法,包括以下步骤:s1:控制模块120接收清洁机器人100的回桩指令;s2:当回桩指令为正向上桩指令,控制模块120控制清洁机器人100正向返回清洁基站200。
141.如图17所示,本实用新型还公开一种清洁机器人反向上桩方法,包括以下步骤:s1:控制模块120接收清洁机器人100的回桩指令;s2:当回桩指令为反向上桩指令,控制模块120控制清洁机器人100正向移动到与清洁基站200邻近的第一位置;s3:控制模块120控制清洁机器人100原地旋转180度;s4:控制模块120控制清洁100反向返回清洁基站200。
142.其中,控制模块120接收清洁机器人100的回桩指令的指令来源可以存在多种。如,指令来源可以是使用者根据使用需求判断清洁机器人100需要回桩便下达回桩指令;也可以是清洁基站200基于定时设置、电量检测或其他任意判断逻辑,对清洁机器人100下达的回桩指令;也可以是机器人本体110自测电量不足、需要回桩集尘、需要补水或是存在其他清洁需求后,将指示清洁机器人100回桩的指令发送至控制模块120。
143.由于清洁机器人100在获取回基站指令时,清洁机器人100用于接收回桩信号发射装置250发出的信号的回桩信号接收装置190的朝向是不清楚的。在实际回桩过程中,可以是通过清洁机器人100在原地自旋转一周的过程中接收回桩信号发射装置250发出的信号,判断清洁基站200相对于第一回桩信号接收装置191和第二回桩信号接收装置192的位置状态,从而判断执行正向上桩流程或反向上桩流程。
144.在清洁机器人100执行反向上桩的过程中,清洁机器人100需要先自移动到与清洁基站200临近的第一位置,然后再反向前进上桩。可选地,清洁机器人100自移动到第一位置的过程中可以被预先设定为正向前进或反向前进。
145.如果清洁机器人100在自移动至第一位置的过程中为正向前进,则在抵达第一位置后,清洁机器人100会原地旋转一定角度,调整位姿状态,以便执行后续的反向前进上桩的流程。
146.而如果清洁机器人100在自移动至第一位置的过程中为反向前进,则在抵达第一位置后,清洁机器人100会略微调整一定角度或保持原有的前进方向,以便执行后续的反向前进上桩的流程。
147.其中,第一位置可以是预先设置好的中转位置,也可以是根据清洁机器人100临时判断选定的中转位置。
148.可选地,第一位置被设定为距离清洁基站200一米至半米内的位置,对准信号发射器的信号范围覆盖第一位置。
149.当清洁机器人100所处的工作场景中设置有多个清洁基站200时,为了区分出不同清洁基站200发射出的回桩信号后,可以对不同清洁基站的回桩信号发射装置250发出的回桩信号进行信号编码。例如可以在回桩信号发射之前对信号进行红外信号编码,红外信号编码标准可以为nec protocol(协议)的pwm(脉冲宽度调制),也可以为philips rc-5protocol的ppm(脉冲位置调制),基于不同的红外信号编码方式,清洁机器人100的回桩信
号接收装置190接收到红外信号后,对红外信号编码进行解码处理。
150.在一些实施例中,清洁机器人100回桩的方法包括判断机器人本体110的方位,从而确定清洁机器人100所处的方位。当第一回桩信号接收装置191接收到回桩信号发射装置250发出的回桩信号而第二回桩信号接收装置192未接收到回桩信号发射装置250发出的回桩信号时,则可以判断此时清洁机器人100的位置状态为第一回桩信号接收装置191朝向清洁基站200。如果清洁机器人100收到正向上桩指令,则通过清洁机器人100自移动正向前进,使得清洁机器人100能够执行正向上桩的指令。如果清洁机器人100收到反向上桩指令,则通过清洁机器人100自移动正向前进至第一位置,然后原地旋转,使得清洁机器人100能够执行反向上桩的指令。
151.可以理解的是,当第二回桩信号接收装置192接收到回桩信号发射装置250发出的回桩信号,而第一回桩信号接收装置191未接收到回桩信号发射装置250发出的回桩信号时,则可以判断此时清洁机器人100的位置状态为第二回桩信号接收装置192朝向清洁基站200。
152.此时,在清洁机器人100执行正向上桩流程或反向上桩流程之前,会先原地旋转,使得清洁机器人100能够正向前进。即,如果清洁机器人100收到正向上桩指令,则清洁机器人100会先原地旋转,然后通过清洁机器人100自移动正向前进,使得清洁机器人100能够执行正向上桩的指令。如果清洁机器人100收到反向上桩指令,则清洁机器人100会先原地旋转,然后通过清洁机器人100自移动正向前进至第一位置,然后再次原地旋转,使得清洁机器人100能够执行反向上桩的指令。
153.而在一些实施例中,如果清洁机器人100难以长时间保持倒退移动,在反向上桩充电的流程中,也可以是通过第一回桩信号接收装置191和第二回桩信号接收装置192的配合,先通过驱动组件130带动机器人本体110正向移动至临近清洁基站200的位置,然后再通过驱动组件130带动机器人本体110原地旋转,直至第二回桩信号接收装置192正对于回桩信号发射装置250,最后在进行少量的倒退移动,直至完成清洁机器人100反向上桩充电流程。
154.在本实用新型的一个具体实施例中,当第一回桩信号接收装置191接收到回桩信号发射装置250发出的回桩信号,则控制模块120控制机器人本体110往顺时针旋转。当第二回桩信号接收装置192接收到回桩信号发射装置250发出的回桩信号,则控制模块120控制机器人本体110往逆时针旋转。
155.而在一个完整的正向上桩的流程中,将第一回桩信号接收装置191调整至正对着回桩信号发射装置250的步骤可以是多段的,即先通过驱动组件130带动清洁机器人100顺时针旋转一定角度,随后再进行二次定位,重新判断清洁机器人100与清洁基站200的相对位置状态,根据重新判断得到的位置状态,控制模块120得出更为精准的转动角度。随后再次通过驱动组件130带动清洁机器人100顺时针旋转,直至第一回桩信号接收装置191准确无误的正对于发射装置250,从而保证清洁机器人100的正向上桩的准确性。
156.具体的,清洁机器人100在确定初始方向角度之后,则沿初始方向角度向清洁基站200前进,并实时获取接收回桩信号,记录信号编码,基于信号编码,判断回桩路径的变化,在发现接收到的回桩信号发生变化后清洁机器人100做出相应的调整。例如,放缓前进速度、旋转一定的角度等。通过做出相应的调整,可以使得清洁机器人100对实际上桩角度、方
向的灵活调节,具备有效应对复杂的工作环境或突发事件的能力,从而使得清洁机器人100的上桩流程具有高稳定性、准确性。
157.同理,在一个完整的反向上桩的流程中,将第二回桩信号接收装置192调整至正对着回桩信号发射装置250的步骤也可以是多段的,即先通过驱动组件130带动清洁机器人100逆时针旋转一定角度,随后再进行二次定位,重新判断清洁机器人100与清洁基站200的相对位置状态,根据重新判断得到的位置状态,控制模块120得出更为精准的转动角度。随后再次通过驱动组件130带动清洁机器人100逆时针旋转,直至第二回桩信号接收装置192准确无误的正对于发射装置,从而保证清洁机器人100的正向上桩方向的准确性。
158.以上具体地示出和描述了本实用新型的示例性实施例。应可理解的是,本实用新型不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法;相反,本实用新型意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
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