CN112790666B - 一种鱼缸清洁机器人系统及清洁模式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鱼缸清洁机器人系统及清洁模式，包括机器人，机器人包括立体旋转刷头以及与立体旋转刷头连接的推进器、激光测距传感器和控制单元；激光测距传感器用于获取休眠位置数据，并将休眠位置数据发送给控制单元；控制单元根据休眠位置数据控制所述机器人移动至休眠位置；控制单元通过控制推进器，将立体旋转刷头逼近待清洁鱼缸的壁面；立体旋转刷头内部设有压电传感器，当压电传感器检测的压力数据达到设定阈值时，压电传感器发送控制信号给控制单元，控制单元控制推进器停止逼近立体旋转刷头，并进行旋转清洁。本发明提高了清洁效率、清洁范围以及能实现更彻底的清洁，清洁效果更好。

Description

一种鱼缸清洁机器人系统及清洁模式

技术领域

本发明涉及鱼缸清洁清洁技术领域，具体涉及一种鱼缸清洁机器人系统及清洁模式。

背景技术

鱼缸内壁的附着物不仅危害鱼的健康，也会影响对鱼的观赏性，因此需要定期清洁鱼缸内壁的附着物，以保持鱼缸环境清洁。清洁机器人是一种可以自动进行清洁工作而不需要人为操作的只能家点，其包括用于驱动清洁机器人行走驱动模块和动力系统，用于在行走时对底面进行清洁的清洁模块、用于控制机器人按内嵌程序进行清洁以及避开障碍物的控制系统以及用于探测工作环境的各种传感器。

一方面，清洁机器人内嵌程序所设定的清洁模式，多为一次清洁模式，没有重复清洁，这对于垃圾较多的区域，其清洁效果有限，经常会漏扫或清洁不彻底、不干净的情况。且现有鱼缸清洁机器人为规避鱼缸内的障碍物，程序设计不仅复杂而且需配置多种传感器，成本高。

另一方面，现有水下清洁机器人的平面清洁模块在清洁效率上不稳定。在使用过一段时间后，壁面上的污垢会藏匿在平面清洁模块里，导致模块的清洁效率降低。已经使用过的平面清洁模块，即使藏匿的污垢不多，长时间放在水下会滋生更多的污垢。这样不仅可能达不到解放部分人力的初衷，甚至可能会投入更多的人力来更换清洁模块提高机器人的清洁效率，清洁效率低。由于平面清洁模块本身的结构特殊，在清洁范围上也会受到一定限制，如果只能单纯地清洁鱼缸的平直壁面，那么在清洁鱼缸的曲面时就会显得鸡肋。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种程序设计简单、成本低、可对垃圾较多的区域进行彻底清洁，清洁效果更佳，同时提高机器人的清洁效率和清洁范围，本发明提供了解决上述问题的一种鱼缸清洁机器人系统及清洁模式。

本发明通过下述技术方案实现：

鱼缸清洁机器人系统，包括机器人，所述机器人包括立体旋转刷头以及与立体旋转刷头连接的推进器、激光测距传感器和控制单元；

所述激光测距传感器用于获取休眠位置数据，并将所述休眠位置数据发送给所述控制单元；

所述控制单元根据所述休眠位置数据控制所述机器人移动至休眠位置；

所述控制单元通过控制所述推进器，将所述立体旋转刷头逼近待清洁鱼缸的壁面；所述立体旋转刷头内部设有压电传感器，当所述压电传感器检测的压力数据达到设定阈值时，所述压电传感器发送控制信号给控制单元，所述控制单元控制所述推进器停止逼近所述立体旋转刷头，并进行旋转清洁。

优选的，还包括陀螺仪，所述陀螺仪与所述控制单元通信连接。

优选的，还包括液位开关，所述液位开关与所述控制单元通信连接。

基于上述鱼缸清洁机器人系统的一种鱼缸清洁机器人的清洁模式，所述的鱼缸清洁机器人系统在该模式下包括以下步骤：

S1：机器人进入工作状态，调整工作姿态，使立体旋转刷头处于水平位置；

S2：机器人计算休眠位置；

S3：机器人移动到休眠位置，并标记休眠位置；

S4：所述机器人沿水平面的法向，自上向下移动，同时立体旋转刷头保持转动，对壁面进行清洁，碰到障碍物或移动到鱼缸侧壁的底侧后，所述机器人沿原路返回鱼缸顶部；

S5：机器人沿壁面，向垂直于步骤S4行走路径的方向前进一个参数，然后依次重复所述步骤S4和S5，直至所述机器人完成当前所在鱼缸内壁的清洁工作；

S6：所述机器人转向，到达另一侧壁,所述机器人将立体旋转刷头的方向调整至与当前所在鱼缸内壁垂直的方向；

S7：依次重复所述步骤S4、S5和S6，直至所述机器人完成鱼缸四个侧壁的清洁工作，所述机器人返回到休眠位置。

具体的，所述液位开关检测到水压达到指定水压参数后，发送控制信号给控制单元，所述控制单元启动机器人进入工作状态。

具体的，所述休眠位置为鱼缸两壁面之间的液位交界处。

具体的，所述机器人到达休眠位置后，所述激光测距传感器测量出所述机器人相对于鱼缸五个壁面的距离，并将该距离数据发送给所述机器人控制模块，以标记休眠位置。

优选的，在清洁过程中，所述控制单元获取所述陀螺仪的刷头参数，进而控制所述立体旋转刷头的形状以及所述立体旋转刷头与待清洁表面之间的压力，从而达到能够根据不同的清洁表面指定相应的刷头清洁模式，提高机器人的清洁范围。

具体的，所述步骤S5中，机器人前进的一个参数为立体旋转刷头工作时的最大直径。

本发明的工作原理：

所述机器人接通电源，当所述液位开关检测到水压达到指定水压参数后，发送控制信号给控制单元，所述控制单元启动机器人进入工作状态，提高机器人工作的安全性。

所述激光传感器获取休眠位置数据，并将休眠位置数据发送给控制单元，所述控制单元配合所述激光传感器控制所述机器人移动到休眠位置，到达休眠位置后，所述控制单元通过控制所述立体旋转刷头相对的推进器，实现所述立体旋转刷头逼近待清洁鱼缸的壁面；所述立体旋转刷头内部设有压电传感器，当所述压电传感器检测的压力数据达到设定阈值时，所述压电传感器发送控制信号给控制单元，所述控制单元通过控制所述立体旋转刷头相对的推进器，实现所述立体旋转刷头停止逼近，并进行旋转清洁。在清洁过程中，当清洁鱼缸内其他表面(如假山)时，可根据所述激光测距传感器提供的参数，调整推进方案，所述控制单元获取所述陀螺仪的参数，进而调整刷头的形状、纤维毛与待清洁表面之间的压力，从而达到能够根据不同的待清洁表面定制相应的清洁模式，提高了机器人的清洁范围。当机器人在缸内移动时，所述立体旋转刷头会带动周围的水，涡流会带动部分已经沉到缸底或缸内装饰物表面上的污垢，配合鱼缸配置的水处理系统，能够提高清洁效率。

本发明的鱼缸清洁机器人在该清洁模式下对清洁区域有来回的清洁动作，使得对清洁区域的清洁更加彻底，清洁效果更好，同时，只需要所述控制单元配合所述激光传感器来移动机器人，并进行避障，成本降低。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种鱼缸清洁机器人系统及清洁模式，通过设置液位开关，提高了机器人工作的安全性；

2、本发明一种鱼缸清洁机器人系统及清洁模式，通过安装立体旋转刷头，提高机器人的清洁效率和清洁范围；

3、本发明一种一种鱼缸清洁机器人系统及清洁模式，提出一种清洁模式，提高清洁效果，降低成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的系统结构关系图。

图2为本发明的清洁模式流程图。

图3为本发明的清洁模式示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

一方面，现有的清洁机器人的清洁模式，多为一次清洁模式，没有重复清洁，这对于垃圾较多的区域，其清洁效果有限，经常会漏扫或清洁不彻底、不干净的情况。且现有鱼缸清洁机器人为规避鱼缸内的障碍物，程序设计不仅复杂而且需配置多种传感器，成本高。

另一方面，现有的清洁机器人的平面清洁模块在清洁效率上不稳定。在使用过一段时间后，壁面上的污垢会藏匿在平面清洁模块里，导致模块的清洁效率降低。由于平面清洁模块本身的结构特殊，在清洁范围上也会受到一定限制，如果只能单纯地清洁鱼缸的平直壁面，那么在清洁鱼缸的曲面时就会显得鸡肋。

本实施例提出一种鱼缸清洁机器人系统，如图1所示，包括机器人，机器人包括立体旋转刷头以及与立体旋转刷头连接的推进器、激光测距传感器和控制单元；

激光测距传感器用于获取休眠位置数据，并将休眠位置数据发送给控制单元；控制单元根据休眠位置数据控制机器人移动至休眠位置；控制单元通过控制推进器，将立体旋转刷头逼近待清洁鱼缸的壁面；立体旋转刷头内部设有压电传感器，当压电传感器检测的压力数据达到设定阈值时，压电传感器发送控制信号给控制单元，控制单元控制推进器停止逼近立体旋转刷头，并进行旋转清洁。

本实施例还包括陀螺仪和液位开关，陀螺仪和液位开关均与控制单元通信连接。

如图2所示，基于上述鱼缸清洁机器人系统的一种鱼缸清洁机器人的清洁模式，鱼缸清洁机器人系统在该模式下包括以下步骤：

S1：机器人进入工作状态，调整工作姿态，使立体旋转刷头处于水平位置；

S2：机器人计算休眠位置；

S3：机器人移动到休眠位置，并标记休眠位置；

S4：所述机器人沿水平面的法向，自上向下移动，同时立体旋转刷头保持转动，对壁面进行清洁，碰到障碍物或移动到鱼缸侧壁的底侧后，所述机器人沿原路返回鱼缸顶部；

S5：机器人沿壁面，向垂直于步骤S4行走路径的方向前进一个参数，然后依次重复所述步骤S4和S5，直至所述机器人完成当前所在鱼缸内壁的清洁工作；

S6：所述机器人转向，到达另一侧壁,所述机器人将立体旋转刷头的方向调整至与当前所在鱼缸内壁垂直的方向；

S7：依次重复所述步骤S4、S5和S6，直至所述机器人完成鱼缸四个侧壁的清洁工作，所述机器人返回到休眠位置。

本实施例机器人的清洁路径如图3所示。

步骤5机器人前进的一个参数为立体旋转刷头工作时的最大直径。液位开关检测到水压达到指定参数后，发送一个信号给控制单元，控制单元启动机器人进入工作状态。机器人在水下的前提下，机器人与鱼缸顶部距离最小，且为鱼缸内壁两面交界处的位置为休眠位置。机器人到达休眠位置后，激光测距传感器测量出所述机器人相对于鱼缸五个壁面的距离，并将该距离数据发送给所述机器人控制模块，以标记休眠位置。当机器人移动到休眠位置后，控制单元通过控制所述立体旋转刷头逼近待清洁鱼缸的壁面；立体旋转刷头内部设有压电传感器，压电传感器用于检测所述立体旋转刷头承受的压力，当压电传感器检测的压力数据达到设定阈值时，压电传感器发送一个信号给控制单元，控制单元控制所述立体旋转刷头停止逼近，进行旋转清洁。在清洁过程中，控制单元获取陀螺仪的参数，进而控制立体旋转刷头的形状以及立体旋转刷头与待清洁表面之间的压力，从而达到能够根据不同的清洁表面指定相应的刷头清洁模式，提高机器人的清洁范围。

本实施例的工作原理：

机器人接通电源，当液位开关检测到水压达到指定参数后，发送一个信号给控制单元，控制单元启动机器人进入工作状态，提高机器人工作的安全性。

激光传感器获取休眠位置数据，并将休眠位置数据发送给控制单元，控制单元配合激光传感器控制机器人移动到休眠位置，到达休眠位置后，控制单元通过控制所述立体旋转刷头相对的推进器，实现所述立体旋转刷头逼近待清洁鱼缸的壁面；立体旋转刷头内部设有压电传感器，当压电传感器检测的压力数据达到设定阈值时，压电传感器发送一个信号给控制单元，控制单元通过控制立体旋转刷头相对的推进器，实现立体旋转刷头停止逼近，并进行旋转清洁。在清洁过程中，当清洁鱼缸内其他表面(如假山)时，可根据激光测距传感器提供的参数，调整推进方案，控制单元获取陀螺仪的参数，进而调整刷头的形状、纤维毛与待清洁表面之间的压力，从而达到能够根据不同的待清洁表面定制相应的清洁模式，提高了机器人的清洁范围。当机器人在缸内移动时，刷头会带动周围的水，涡流会带动部分已经沉到缸底或缸内装饰物表面上的污垢，配合鱼缸配置的水处理系统，能够提高清洁效率。

本实施例的鱼缸清洁机器人在该清洁模式下对清洁区域有来回的清洁动作，使得对清洁区域的清洁更加彻底，清洁效果更好，同时，只需要控制单元配合所述激光传感器来移动机器人，并进行避障，成本降低。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种鱼缸清洁机器人的清洁方法，其特征在于，基于鱼缸清洁机器人系统，所述鱼缸清洁机器人系统包括机器人，所述机器人包括立体旋转刷头以及与立体旋转刷头连接的推进器、激光测距传感器和控制单元；还包括陀螺仪和液位开关，陀螺仪和液位开关均与控制单元通信连接，所述激光测距传感器用于获取休眠位置数据，并将所述休眠位置数据发送给所述控制单元；

所述控制单元根据所述休眠位置数据控制所述机器人移动至休眠位置；

所述控制单元通过控制所述推进器，将所述立体旋转刷头逼近待清洁鱼缸的壁面；所述立体旋转刷头内部设有压电传感器，当所述压电传感器检测的压力数据达到设定阈值时，所述压电传感器发送控制信号给控制单元，所述控制单元控制所述推进器停止逼近所述立体旋转刷头，并进行旋转清洁，则所述的鱼缸清洁机器人系统在清洁模式下包括以下步骤：

S1：机器人进入工作状态，调整工作姿态，使立体旋转刷头处于水平位置；

S2：机器人计算休眠位置；

S3：机器人移动到休眠位置，并标记休眠位置；

S4：所述机器人沿水平面的法向，自上向下移动，同时立体旋转刷头保持转动，对壁面进行清洁，碰到障碍物或移动到鱼缸侧壁的底侧后，所述机器人沿原路返回鱼缸顶部；

S5：机器人沿壁面，向垂直于步骤S4行走路径的方向前进一个参数，然后依次重复所述步骤S4和S5，直至所述机器人完成当前所在鱼缸内壁的清洁工作；

S6：所述机器人转向，到达另一侧壁,所述机器人将立体旋转刷头的方向调整至与当前所在鱼缸内壁垂直的方向；

S7：依次重复所述步骤S4、S5和S6，直至所述机器人完成鱼缸四个侧壁的清洁工作，所述机器人返回到休眠位置。

2.根据权利要求1所述的一种鱼缸清洁机器人的清洁方法，其特征在于，所述液位开关检测到水压达到指定水压参数后，发送控制信号给控制单元，所述控制单元启动机器人进入工作状态。

3.根据权利要求1所述的一种鱼缸清洁机器人的清洁方法，其特征在于，所述激光测距传感器根据所述机器人的位置以及所述机器人相对于鱼缸四个壁面的距离，获取休眠位置。

4.根据权利要求1所述的一种鱼缸清洁机器人的清洁方法，其特征在于，所述休眠位置为鱼缸两壁面之间的液位交界处。

5.根据权利要求1所述的一种鱼缸清洁机器人的清洁方法，其特征在于，所述机器人到达休眠位置后，所述激光测距传感器测量出所述机器人相对于鱼缸五个壁面的距离，并将该距离数据发送给所述机器人控制模块，以标记休眠位置。

6.根据权利要求1所述的一种鱼缸清洁机器人的清洁方法，其特征在于，在清洁过程中，所述控制单元获取所述陀螺仪的刷头参数，进而控制所述立体旋转刷头的方向。

7.根据权利要求1所述的一种鱼缸清洁机器人的清洁方法，其特征在于，所述步骤S5中，机器人前进的一个参数为立体旋转刷头工作时的最大直径。

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