CN105496316B - 扫地机器人系统以及清除扫地机器人滚刷上异物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扫地机器人系统以及清除扫地机器人滚刷上异物的方法，扫地机器人系统包括可移动的扫地机器人和基座，扫地机器人包括机器人壳体，所述的机器人壳体的底部设置一用于清扫待清洁表面的滚刷，所述的滚刷包括刷轴、自所述的刷轴外壁面向外伸出的刷毛；基座包括用于与外部电源相连接的电源连接单元、用于引导所述的扫地机器人以设定姿态停靠在基座上的对准装置、用于对所述扫地机器人的滚刷上缠绕的异物进行清除的清除部件；本发明技术方案利用在独立于扫地机器人之外的基座上所设置的清除部件对滚刷上缠绕的异物进行清除，其无需改变扫地机器人本身的结构，制造方法，而且清除异物时无需人为干涉，使用方便。

Description

扫地机器人系统以及清除扫地机器人滚刷上异物的方法

技术领域

本发明属于智能家用电器领域，特别涉及一种智能吸尘器。

背景技术

扫地机器人，又称被为自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等，其能够在房间内自动清洁地面。扫地机器人系统一般包括能够在地面自由移动的机器人和放置在墙边的充电座。经过长时间使用以后，机器人底面上的滚刷和行走轮很容易被毛发等异物缠绕，使其转速下降，而电机的输出功率增加，这必然导致机器人耗电量的增加。现有技术中，用户为了避免滚刷被异物缠绕影响使用，通常在机器人停止工作时利用刀片等工具人工清除异物，该方案不仅费时费力，而且容易被遗忘从而影响扫地机器人的使用。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种扫地机器人系统，其能够实现不消耗电池电量就能够去除缠绕在滚刷上异物的扫地机器人系统。

本发明的第二目的是提供一种清除机器人滚刷上缠绕的异物的方法，该方法简单可行。

为了实现上述第一发明目的，本发明采用如下第一技术方案：一种扫地机器人系统，包括：

一可移动的扫地机器人，包括机器人壳体，所述的机器人壳体的底部设置一用于清扫待清洁表面的滚刷，所述的滚刷包括刷轴、自所述的刷轴外壁面向外伸出的刷毛；

一基座，包括用于与外部电源相连接的电源连接单元、用于引导所述的扫地机器人以设定姿态停靠在基座上的对准装置、用于对所述扫地机器人的滚刷上缠绕的异物进行清除的清除部件。

上述第一技术方案中，第一优选方案为：所述的清除部件具有第一位置和第二位置，所述的清除部件设置为能够在第一位置和第二位置之间切换；在所述的第一位置时，所述的清除部件远离所述刷轴的外壁面；在所述的第二位置时，所述的清除部件与所述的刷轴的外壁面相抵紧以将异物从所述的刷轴的外壁面上清除；所述的基座上设置有用于驱动所述的清除部件在第一位置和第二位置之间切换的驱动机构。

上述第一技术方案货第一优选方案中，第二优选方案为：所述的清除部件包括一能够对缠绕在所述的滚刷上的异物进行切割的刀片。

上述第一技术方案中，第三优选方案为：所述的清除部件包括一能够对缠绕在所述的滚刷上的异物进行热熔的发热体。

上述第二优选方案或第三优选方案中，进一步优选，所述的基座上设置有一开口朝向上方的收纳槽，所述的清除部件设置在所述的收纳槽处。

上述第一技术方案中，第四优选方案为：所述的基座上具有用于引导所述的扫地机器人向靠近该基座处移动的导航信号发射装置。

上述第一技术方案中，第五优选方案为：所述的扫地机器人上设置一检测所述的滚刷是否被异物缠绕的滚刷检测单元以及一控制所述扫地机器人移动的控制单元；所述的检测单元与所述的控制单元相信号连接，所述的控制单元执行一算法，所述的算法包括一旦所述的滚刷检测单元检测到所述的滚刷被异物缠绕时、即返航向所述的基座处移动的步骤。

上述第五优选方案中，进一步优选，所述的滚刷与一滚刷电机相传动连接，所述的滚刷检测单元包括用于检测所述滚刷电机输出电流的电流检测器，所述的电流检测器与所述的控制单元相信号连接，所述的控制单元内设一个电流阀值，当所述的电流检测器元检测到所述的滚刷电机的输出电流大于所述的电流阀值时即认定为所述的滚刷被异物缠绕。

上述第五优选方案中，进一步优选，所述的滚刷检测单元包括一用于对所述的滚刷转速计量的转速计数器，所述的转速计数器与所述的控制单元相信号连接，所述的控制单元内设一个转速阀值，当所述的转速计数器检测到所述的滚刷转速小于所述的转速阀值时即认定为所述的滚刷被异物缠绕。

上述第一技术方案中，第六优选方案为：，所述的基座上具有用于对扫地机器人进行充电的充电电路以及与所述充电电路相连的第一导电端子，所述的扫地机器人上设置有与所述的第一导电端子相匹配的第二导电端子。

为了实现上述第二发明目的，本发明采用如下第二技术方案：

一种清除扫地机器人滚刷上异物的方法，该扫地机器人的底部设置有一滚刷，所述的滚刷与一滚刷电机相传动连接，所述的滚刷由所述的滚刷电机驱动转动，所述的方法包括如下步骤：

（1）提供一基座，该基座上设置有用于引导所述的扫地机器人以设定姿态停靠在所述的基座上的对准装置以及用于在扫地机器人停靠在基座上后对所述的扫地机器人滚刷上缠绕的异物进行清除的清除部件；

（2）驱使所述的扫地机器人以设定姿态停靠在所述的基座上，利用所述的清除部件对扫地机器人的滚刷进行异物清除。

上述第二技术方案中，优选的，在所述的基座上设置导航信号发射装置，利用所述的导航信号发射装置将所述的机器人自动引导到所述的基座处。

上述第二技术方案中，优选的，在所述的基座上设置能够对所述的扫地机器人进行充电的充电装置，在所述的扫地机器人返回到所述的基座处进行充电时同时执行所述的步骤（2）。

上述第二技术方案中，优选的，在所述的扫地机器人上设置用于检测所述的滚刷是否缠绕异物的滚刷检测装置，当所述的滚刷检测装置检测到所述的滚刷缠绕异物时立即执行所述的步骤（2）。进一步优选，所述的滚刷检测装置检测所述的滚刷是否缠绕异物是通过检测所述滚刷的转速或检测与滚刷相传动连接的滚刷电机的输出电流来实现的。

本发明与现有技术相比的优点是：利用在独立于扫地机器人之外的基座上所设置的清除部件对滚刷上缠绕的异物进行清除，其无需改变扫地机器人本身的结构，制造方法，而且清除异物时无需人为干涉，使用方便。

附图说明

附图1 为本发明的扫地机器人系统在工作场所中工作的示意图；

附图2为本发明的基座的结构示意图；

附图3为本发明的扫地机器人的立体示意图；

附图4为本发明的扫地机器人的仰视示意图。

其中：10、基座；11、座体；111、底部；112、侧壁部；12、电源连接部；13、导航信号发射装置；14、对准装置；15、清除部件；16、第一导电端子；20、扫地机器人；21、机器人壳体；22、左轮；23、右轮；24、吸尘口；25、滚刷；251、刷轴；252、刷毛； 26、可充电电池； 27、信号接收装置；28、障碍物感应系统；29、第二导电端子。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本例的扫地机器人系统包括一个基座10和一个扫地机器人20，其中基座10被固定在墙壁位置，扫地机器人20能够在房间30内的地面上自动移动以进行地面清扫工作。本例的扫地机器人20除了能够在房间30内进行扫地工作外，还可以移动到基座10处进行清除滚刷异物的工作。下面阐述一下本例的基座10和扫地机器人20的具体结构。

如图2所示的基座10，该基座10包括一10个能够支撑在地面的座体11，座体11上设置有用于与外部电源相连接的电源连接部12、用于引导扫地机器人20向靠近该基座10处移动的导航信号发射装置13、用于驱使扫地机器人20以设定姿态停靠在基座10处的对准装置14、用于在扫地机器人20以设定姿态停靠在基座10上后对扫地机器人滚刷上缠绕的异物进行清除的清除部件15。

座体11大致呈L型，具有一个底部111和一个侧壁部112，底部111的外端部设置呈斜坡状以便于扫地机器人20移动。

电源连接部12包括一个电源插头，它能够给底座10上的电器部件供电，为了使用的安全，还可以在座体11上配置和一个用户控制电源插头供电与否的电源开关。电源连接部设置在侧壁部112上。

导航信号发射装置13和对准装置14均为红外线发射装置，其中导航信号发射装置13设置在基座侧壁部112的顶部，其为一长距离的红外发射器，它能够向外发射远距离、360°全向红外光束，导航信号发射装置13能够引导机器人20从远处向基座1处靠近；对准装置14设在基座侧壁部112的侧壁上，能够向外发射短距离、小角度的定向红外光速，它能够引导移动到基座10处的扫地机器人20以一固定姿态准确停靠在基座10上，此能够实现扫地机器人20每次在停靠在相同位置，此也是便于后续的清除部件15与扫地机器人上的滚刷对准。

清除部件15具有第一位置和第二位置，清除部件15设置为能够在第一位置和第二位置之间切换；在第一位置时，清除部件15远离扫滚刷刷轴的外壁面；在第二位置时，清除部件15与滚刷刷轴的外壁面相抵紧；基座10上设置有用于驱动清除部件15在第一位置和第二位置之间切换的驱动机构（图中未示出）。当扫地机器人20依靠对准装置准确停靠在基座10上时，驱动机构将立即驱动清除部件15进入第二位置。本例中，清除部件15为一个能够将扫地机器人20的滚刷上的异物割断的长条状刀片，该长条状刀片能够上下升降的安装在位于底部111上的一个收纳槽113内，该收纳槽113的槽口向上，驱动机构为一能够驱动刀片升降的升降驱动机构，当扫地机器人20准确停靠在基座10上后，升降驱动机构驱使长条状刀片从收纳槽113的槽口向上移动从而实现从第一位置切换到第二位置。在另外的优选实施例中，清除部件15还可以是能够将扫地机器人滚刷上的异物热熔断的发热体，该发热体能够在被电加热从而将异物熔断，当然发热体也具有第一位置和第二位置，也有驱动其在第一、二位置切换的驱动机构，在此不赘述。

本例中的基座10还设置有用于对扫地机器人进行充电的充电电路以及与该充电电路相接的第一导电端子16，为了使得充电对接方便，第一导电端子16设置成弹性的，第一导电端子16设置在底部111的上壁面上。

如图3、4所示的扫地机器人20，该扫地机器人20具有一个能够在地面上移动的机器人壳体21，该机器人壳体21呈圆盘形。机器人壳体21的底部安装有左右两个轮子22和23，这左轮22和右轮23均被一个独立的电机做驱动回转。机器人壳体21的底部设置有一吸尘口24，吸尘口24处设置有滚刷25，滚刷25与一滚刷电机26传动连接，滚刷25由此滚刷电机（图中未示出）驱动转动。滚刷25具有一个刷轴251、自刷轴25外壁面向外伸出的刷毛252。当有异物存在时，这些异物会被缠绕在刷轴251的外壁面。吸尘口24有一设置在机器人壳体21内部的吸尘电机（图中未示出）提供吸力，机器人壳体21内部还设置有与吸尘口24相通的尘盒（图中未示出）。机器人壳体21上还安装有可充电电池26、由一微处理器构成的控制单元（图中未示出）用于相应基座上的导航信号发射装置13和对准装置14的信号接收装置27以及由于对周围环境的障碍物进行识别的障碍物感应系统28，信号接收装置27能够响应导航信号发射装置13发射的信号而帮组机器人移动到基座10处，障碍物感应系统28能够使得扫地机器人20获得“视角”从而帮助扫地机器人20避开周围的障碍物。机器人壳体21的底壁上设置有与第一导电端子16相匹配的第二导电端子29，当扫地机器人20以固定姿态停靠在基座10上时，第一导电端子16和第二导电端子29实现电连接，基座10上的充电电路可以为机器人20上的可充电电池进行充电。

下面阐述一下基座10清除扫地机器人20的滚刷25上所缠绕异物的过程：

首先，扫地机器人20在导航信号发射装置13的指引下移动到基座10处，对准装置14驱使扫地机器人20以固定姿态停靠在基座10上，准确停靠后，驱动机构驱使将清除部件15从收纳槽113中升起进入第二位置，此时清除部件15正好抵紧在滚刷25的刷轴251的外壁面上；如果清除部件15为刀片类切割工具，此时将清除部件15保持不动，启动滚刷25转动，缠绕在刷轴251的外壁面上的异物在滚刷25的转动过程中不断与清除部件15相摩擦接触，这样使得异物在一次次的摩擦接触过程中被割断；如果清除部件15为发热丝类熔断工具，则在熔断异物的过程中保持滚刷不动，待相应部分的异物被熔断后，滚刷旋转过一定角度再次对其他部分的异物进行熔断工作；待异物被割断或熔断后，开启真空电机使得吸尘口24产生吸力从而将割断或熔断的异物吸入到扫地机器人20内部的尘盒内。由于基座10带有充电电路，第一导电端子16与第二导电端子29也恰好对接，因此在扫地机器人20移动到基座10上后同时进行充电工作。

上述方案的扫地机器人系统的异物清除过程，可以设置成在扫地机器人20移位到基座10处进行充电时同时完成，即每次扫地机器人20移动到基座10处充电时均进行一次滚刷异物的清除。

在其他实施例中，为了使得扫地机器人20能够主动移动到基座10处进行滚刷异物的清除，在扫地机器人20上设置一检测滚刷25是否被异物缠绕的滚刷检测单元。扫地机器人20的控制单元中执行一算法，该算法包括一旦滚刷检测单元检测到滚刷25被异物缠绕时、即返航向基座10处移动的步骤以实现及时将异物清除的目的。

滚刷检测单元的优选实施例可以为包括一个用于检测所述滚刷电机输出电流的电流检测器，电流检测器与控制单元相信号连接，控制单元内设一个电流阀值，当电流检测器元检测到所述的滚刷电机的输出电流大于所述的电流阀值时即认定为所述的滚刷被异物缠绕；滚刷检测单元的其另一优选实施例还可以包括一用于对滚刷转速计量的转速计数器，转速计数器与控制单元相信号连接，控制单元内设一个转速阀值，当转速计数器检测到所述的滚刷转速小于转速阀值时即认定为所述的滚刷被异物缠绕。

本发明方案的机器人系统，能够利用基座上的清除部件对机器人滚刷上缠绕的异物进行清除，其不改变原有的机器人结构，而且在基座上设置清除部件较为方便，无论是采用带有充电功能的基座方案还是采用仅具有异物清除功能的基座，其制造成本均不高，在使用时也无需用户干涩，使用方便。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种扫地机器人系统，其特征在于：包括：

一可移动的扫地机器人，包括机器人壳体，所述的机器人壳体的底部设置一用于清扫待清洁表面的滚刷，所述的滚刷包括刷轴、自所述的刷轴外壁面向外伸出的刷毛；

一基座，包括用于与外部电源相连接的电源连接单元、用于引导所述的扫地机器人以一固定姿态停靠在所述基座上的对准装置、用于对所述扫地机器人的滚刷上缠绕的异物进行清除的清除部件；

所述的扫地机器人上设置一检测所述的滚刷是否被异物缠绕的滚刷检测单元以及一控制所述扫地机器人移动的控制单元，所述的检测单元与所述的控制单元相信号连接，所述的控制单元执行一算法，所述的算法包括一旦所述的滚刷检测单元检测到所述的滚刷被异物缠绕时、即返航向所述的基座处移动的步骤。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人系统，其特征在于：所述的清除部件具有第一位置和第二位置，所述的清除部件设置为能够在第一位置和第二位置之间切换；在所述的第一位置时，所述的清除部件远离所述刷轴的外壁面；在所述的第二位置时，所述的清除部件与所述的刷轴的外壁面相抵紧以将异物从所述的刷轴的外壁面上清除；所述的基座上设置有用于驱动所述的清除部件在第一位置和第二位置之间切换的驱动机构。

3.根据权利要求1或2所述的扫地机器人系统，其特征在于：所述的清除部件包括一能够对缠绕在所述的滚刷上的异物进行切割的刀片。

4.根据权利要求1或2所述的扫地机器人系统，其特征在于：所述的清除部件包括一能够对缠绕在所述的滚刷上的异物进行热熔的发热体。

5.根据权利要求3所述的扫地机器人系统，其特征在于：所述的基座上设置有一开口朝向上方的收纳槽，所述的清除部件设置在所述的收纳槽处。

6.根据权利要求1所述的扫地机器人系统，其特征在于：所述的基座上具有用于引导所述的扫地机器人向靠近该基座处移动的导航信号发射装置。

7.根据权利要求1所述的扫地机器人系统，其特征在于：所述的滚刷与一滚刷电机相传动连接，所述的滚刷检测单元包括用于检测所述滚刷电机输出电流的电流检测器，所述的电流检测器与所述的控制单元相信号连接，所述的控制单元内设一个电流阀值，当所述的电流检测器元检测到所述的滚刷电机的输出电流大于所述的电流阀值时即认定为所述的滚刷被异物缠绕。

8.根据权利要求1所述的扫地机器人系统，其特征在于：所述的滚刷检测单元包括一用于对所述的滚刷转速计量的转速计数器，所述的转速计数器与所述的控制单元相信号连接，所述的控制单元内设一个转速阀值，当所述的转速计数器检测到所述的滚刷转速小于所述的转速阀值时即认定为所述的滚刷被异物缠绕。

9.根据权利要求1所述的扫地机器人系统系统，其特征在于： 所述的基座上具有用于对扫地机器人进行充电的充电电路以及与所述充电电路相连的第一导电端子，所述的扫地机器人上设置有与所述的第一导电端子相匹配的第二导电端子。

10.一种清除扫地机器人滚刷上异物的方法，该扫地机器人的底部设置有一滚刷，所述的滚刷与一滚刷电机相传动连接，所述的滚刷由所述的滚刷电机驱动转动，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：

（1）提供一基座，该基座上设置有用于引导所述的扫地机器人以一固定姿态停靠在所述的基座上的对准装置以及用于在扫地机器人停靠在基座上后对所述的扫地机器人滚刷上缠绕的异物进行清除的清除部件；

（2）在所述的扫地机器人上设置用于检测所述的滚刷是否缠绕异物的滚刷检测装置，当所述的滚刷检测装置检测到所述的滚刷缠绕异物时立即驱使所述的扫地机器人返航向所述的基座处移动，待所述的扫地机器人以固定姿态停靠在所述的基座上时利用所述的清除部件对扫地机器人的滚刷进行异物清除。

11.根据权利要求10所述的清除扫地机器人滚刷上异物的方法，其特征在于：在所述的基座上设置导航信号发射装置，利用所述的导航信号发射装置将所述的机器人自动引导到所述的基座处。

12.根据权利要求10所述的清除扫地机器人滚刷上异物的方法，其特征在于：在所述的基座上设置能够对所述的扫地机器人进行充电的充电装置，在所述的扫地机器人返回到所述的基座处进行充电时同时执行利用所述的清除部件对扫地机器人的滚刷进行异物清除的步骤。

13.根据权利要求10所述的清除扫地机器人滚刷上异物的方法，其特征在于：所述的滚刷检测装置检测所述的滚刷是否缠绕异物是通过检测所述滚刷的转速或检测与滚刷相传动连接的滚刷电机的输出电流来实现的。