CN105725932B - 智能扫地机器人 - Google Patents

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Abstract

一种智能扫地机器人，包括功能电机模块、电源模块、充电基座、电机驱动电路模块、边角障碍物检测模块、充电基座定位模块、智能控制模块，所述电机驱动电路模块用于为所述功能电机模块提供驱动力，所述边角障碍物检测模块用于检测边角障碍物，所述充电基座定位模块用于定位所述充电基座的位置，并将获得定位信息发送至所述智能控制模块，所述智能控制模块分别与所述电机驱动电路模块、边角障碍物检测模块及充电基座定位模块通讯，控制所述功能电机模块、边角障碍物检测模块及充电基座定位模块的信息传输。本发明可解决扫地机器人规划路径不合理的问题，能够通过智能终端远程管理，还能与家中网关或智能家电联动，实现家居智能化。

Description

智能扫地机器人
技术领域
本发明涉及智能家居领域，特别是涉及一种智能扫地机器人。
背景技术
随着科学技术的不断进步，智能机器人逐渐走入千家万户，市场上也出现了不少智能机器人代替人们处理日常家务，其中，扫地机器人作为智能机器人的一种，能够帮助人们打扫房间，大大提高了人们的生活舒适性和便利性，已得到广泛的应用。
现有的扫地机器人能在一定面积的室内进行一些细微污物如灰尘的打扫，与此相关技术可在中国专利申请号为201420715984.7、名称为“扫地机器人***及扫地机器人”的专利文献中，以及中国专利申请号为201410637152.2、名称为“智能扫地机器人***及其工作方法”的专利文献中查询到，但这些扫地机器人还存在不足之处，具体表现为：扫地机器人路径规划不合理，有的地方重复扫，有的地方扫不到；无智能终端远程连接管理功能，无法通过智能终端进行定时、路径规划、充电等指令操作；功能单一，无智能家居联动功能，无法实现家居智能化；充电基座归位不智能，经常找不到充电基座。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的智能扫地机器人。
一种智能扫地机器人，包括功能电机模块、电源模块、充电基座，所述功能电机模块用于执行扫地工作，所述电源模块用于为所述功能电机模块提供稳定的电流和电压，所述充电基座用于供所述智能扫地机器人充电，进一步包括电机驱动电路模块、边角障碍物检测模块、充电基座定位模块、智能控制模块，所述电机驱动电路模块用于为所述功能电机模块提供驱动力，所述边角障碍物检测模块用于检测边角障碍物，防止所述智能扫地机器人误撞到边角障碍物，所述充电基座定位模块用于定位所述充电基座的位置，并将获得定位信息发送至所述智能控制模块，所述智能控制模块分别与所述电机驱动电路模块、边角障碍物检测模块及充电基座定位模块通讯，控制所述功能电机模块、边角障碍物检测模块及充电基座定位模块的信息传输。
上述智能扫地机器人，其中，所述功能电机模块包括行走电动机，清扫小刷电动机及真空吸尘电动机，所述行走电动机用于控制所述智能扫地机器人的行走，所述清扫小刷电动机用于控制所述智能扫地机器人的清扫工作，所述真空吸尘电动机用于控制所述智能扫地机器人的真空吸尘工作。
上述智能扫地机器人，其中，所述充电基座定位模块采用超声波三点定位的方式进行定位。
上述智能扫地机器人，其中，所述充电基座设有信号源，所述信号源用于发射超声波信号。
上述智能扫地机器人，其中，所述充电基座定位模块包括超声波信号接收器，所述超声波信号接收用于接收所述信号源发出的超声波信号。
上述智能扫地机器人，其中，进一步包括路径规划模块，所述路径规划模块与所述智能控制模块通讯，用于记录所述智能扫地机器人的扫地路径和归位路径，并将所述扫地路径和归位路径传输给所述智能控制模块存储并分析。
上述智能扫地机器人，其中，进一步包括智能终端远程连接模块，所述智能终端远程连接模块与所述智能控制模块通讯，用于通过无线的方式与智能终端连接，接收智能终端发起的控制命令，再通过所述智能控制模块执行相应操作。
上述智能扫地机器人，其中，进一步包括智能家居联动模块，所述智能家居联动模块与所述智能控制模块通讯，并通过无线通讯方式与家中网关或智能家电联动，实现家中网关或智能家电的联动控制，所述智能家居联动模块包括无线发射芯片和无线接收芯片，所述无线发射芯片适于向家中网关或智能家电发出联动控制信号，所述无线接收芯片适于接收家中网关或智能家电发出的联动信号。
上述智能扫地机器人，其中，所述智能家居联动模块与网关或智能家电联动所用的无线通讯方式为ZigBee、Z-wave、蓝牙、Wifi及RF射频中的任意一种。
上述智能扫地机器人，其中，进一步包括云端服务器，用于接收所述智能控制模块存储的扫地路径和归位路径数据并进行云端存储和分析，结合云端大数据优化所述扫地路径和归位路径。
本发明提出的智能扫地机器人能够通过本地路径规划结合智能云路径规划，解决规划路径不合理的问题，通过采用超声波三点定位原理解决了充电基座定位不准确的问题，通过智能终端远程连接模块和智能家居联动模块，支持智能终端远程连接管理功能，并与家中网关或智能家电联动，使得本发明可与智能家居的其他设备连为一体，实现家居智能化。
附图说明
图1为本发明第一实施例提出的智能扫地机器人的结构框图；
图2为本发明第二实施例提出的智能扫地机器人的结构框图；
图3为本发明第三实施例提出的智能扫地机器人的结构框图；
图4为本发明第四实施例提出的智能扫地机器人的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本发明第一实施例提出的智能扫地机器人，包括功能电机模块10、电源模块20、充电基座30，所述功能电机模块10用于执行扫地工作，所述电源模块20用于为所述功能电机模块提供稳定的电流和电压，所述电源模块20包括开关机键201，用于控制该智能扫地机器人的开关机，所述电源模块20还包含功率控制电路202和锂电池充电管理电路203，所述功率控制电路202用于控制电源的输出功率，以提供不同强度的输出功率，所述锂电池充电管理电路203用于管理电池的充电状态。所述充电基座30用于供该智能扫地机器人充电。
该智能扫地机器人进一步包括电机驱动电路模块40、边角障碍物检测模块50、充电基座定位模块60、智能控制模块70，所述电机驱动电路模块40用于为所述功能电机模块10提供驱动力，所述边角障碍物检测模块50用于检测边角障碍物，防止该智能扫地机器人误撞到边角障碍物，所述充电基座定位模块60用于定位所述充电基座30的位置，并将获得定位信息发送至所述智能控制模块70，所述智能控制模块70分别与所述电机驱动电路模块40、边角障碍物检测模块50及充电基座定位模块60通讯，控制所述电机驱动电路模块40、边角障碍物检测模块50及充电基座定位模块60的信息传输。
本实施例中，所述边角障碍物检测模块50包括一红外反射式传感器，一旦检测到边角障碍物或台阶，该红外反射式传感器自动输出信号至智能控制模块70，由智能控制模块70采取相应的措施，使得该智能扫地机器人既不离边界过远，又不会撞击边界或掉落台阶。
所述功能电机模块10包括行走电动机101，清扫小刷电动机102及真空吸尘电动机103，所述行走电动机101用于控制该智能扫地机器人的行走，所述清扫小刷电动机102用于控制该智能扫地机器人的清扫工作，所述真空吸尘电动机103用于控制该智能扫地机器人的真空吸尘工作。所述行走电动机101，清扫小刷电动机102及真空吸尘电动机103均有所述电机驱动电路模块40提供驱动力。
所述充电基座定位模块60采用超声波三点定位的方式进行定位，具有高精度的定位。具体实施时，所述充电基座30设有信号源301，所述信号源301用于发射超声波信号。所述充电基座定位模块60包括超声波信号接收器601，所述超声波信号接收器601用于接收所述信号源301发出的超声波信号。所述超声波信号接收器601的数量大于等于两个。所述锂电池充电管理电路203如检测到电池电量过低时，则发出信号给所述智能控制模块70，再由所述智能控制模块70向所述充电基座定位模块60发出获取所述充电基座30位置的命令，所述充电基座定位模块60提供所述充电基座30的定位信息给所述智能控制模块70，再由所述智能控制模块70向所述电机驱动电路模块40发出控制指令，由所述电机驱动电路模块40驱动所述行走电动机101，使该智能扫地机器人归位充电。
本实施例提出的智能扫地机器人，进一步包括路径规划模块80，所述路径规划模块80与所述智能控制模块70通讯，用于记录该智能扫地机器人的扫地路径和归位路径，并将所述扫地路径传输给所述智能控制模块70存储并分析。所述智能控制模块70进一步设有路径规划分析程序，通过所述路径规划分析程序能够更改扫地路径，确定最佳的扫地路径。
请参阅图2，本发明第二实施例提出的智能扫地机器人，本实施例与第一实施例大抵相同，不同之处在于本实施例中的智能扫地机器人在第二实施例的基础上，增加了智能终端远程连接模块90a，所述智能终端远程连接模块90a与所述智能控制模块70a通讯，用于通过无线的方式与智能终端连接，接收智能终端发起的控制命令，通过所述智能控制模块70a执行相应操作。具体实施时，可通过智能终端上相应的app进行进一步的设置、管理、定时、充电等操作。该智能终端包括智能手机、平板电脑、智能可穿戴设备等。
请参阅图3，本发明第三实施例提出的智能扫地机器人，本实施例与第二实施例大抵相同，不同之处在于本实施例中的智能扫地机器人在第二实施例的基础上，增加了智能家居联动模块100b，所述智能家居联动模块100b与智能控制模块70b通讯，智能家居联动模块100b通过ZigBee无线通讯方式与家中网关或智能家电联动，实现家中网关或智能家电的联动控制。可以理解的，在其它实施例中，所述智能家居联动模块100b与家中网关或智能家电联动所用的通讯方式除ZigBee之外，也可以为Z-Wave、蓝牙、Wifi以及RF射频等其它无线通讯方式的任意一种。所述智能家居联动模块包括无线发射芯片和无线接收芯片，所述无线发射芯片适于向家中网关或智能家电发出联动控制信号，所述无线接收芯片适于接收家中网关或智能家电发出的联动信号。具体实施时，可通过所述智能家居联动模块100b联动控制室内相应设备，如该智能扫地机器人检测到地上灰尘较多时，可通过所述智能家居联动模块100b同步打开室内空气净化器或打开窗户。通过所述智能家居联动模块100b还可让该智能扫地机器人接受其他设备的联动控制，如家中的空气质量检测器检测到空气质量较大，粉尘较多时，可通过所述智能家居联动模块100b联动开启该智能扫地机器人进行除尘。
请参阅图4，本发明第四实施例提出的智能扫地机器人，本实施例与第三实施例大抵相同，不同之处在于本实施例中的智能扫地机器人在第二实施例的基础上，增加了云端服务器110c，用于接收智能控制模块70c存储的扫地路径和归位路径数据并进行云端存储和分析，结合云端大数据优化所述扫地路径和归位路径，达到路径规划越来越合理、越来越智能的目的。
需要说明的是，在实际应用中，上述所有可选实施方式可以采用结合的方式任意组合，形成本发明的可选实施例。
本发明提出的智能扫地机器人能够通过本地路径规划结合智能云路径规划，解决规划路径不合理的问题，通过采用超声波三点定位原理解决了充电基座定位不准确的问题，通过智能终端远程连接模块和智能家居联动模块，支持智能终端远程连接管理功能，并与家中网关或智能家电联动，使得本发明可与智能家居的其他设备连为一体，实现家居智能化。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种智能扫地机器人，包括功能电机模块、电源模块、充电基座，所述功能电机模块用于执行扫地工作，所述电源模块用于为所述功能电机模块提供稳定的电流和电压，所述充电基座用于供所述智能扫地机器人充电，其特征在于，进一步包括电机驱动电路模块、边角障碍物检测模块、充电基座定位模块、智能控制模块，所述电机驱动电路模块用于为所述功能电机模块提供驱动力，所述边角障碍物检测模块用于检测边角障碍物，防止所述智能扫地机器人误撞到边角障碍物，所述充电基座定位模块用于定位所述充电基座的位置，并将获得定位信息发送至所述智能控制模块，所述智能控制模块分别与所述电机驱动电路模块、边角障碍物检测模块及充电基座定位模块通讯，控制所述功能电机模块、边角障碍物检测模块及充电基座定位模块的信息传输，所述边角障碍物检测模块包括一红外反射式传感器，一旦检测到边角障碍物或台阶，该红外反射式传感器自动输出信号至所述智能控制模块，由所述智能控制模块采取相应的措施，使得所述智能扫地机器人既不离边界过远，又不会撞击边界或掉落台阶，所述功能电机模块包括行走电动机，清扫小刷电动机及真空吸尘电动机，所述行走电动机用于控制所述智能扫地机器人的行走，所述清扫小刷电动机用于控制所述智能扫地机器人的清扫工作，所述真空吸尘电动机用于控制所述智能扫地机器人的真空吸尘工作。
2.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征在于，所述充电基座定位模块采用超声波三点定位的方式进行定位。
3.根据权利要求2所述的智能扫地机器人，其特征在于，所述充电基座设有信号源，所述信号源用于发射超声波信号。
4.根据权利要求3所述的智能扫地机器人，其特征在于，所述充电基座定位模块包括超声波信号接收器，所述超声波信号接收器用于接收所述信号源发出的超声波信号。
5.根据权利要求4所述的智能扫地机器人，其特征在于，进一步包括路径规划模块，所述路径规划模块与所述智能控制模块通讯，用于记录所述智能扫地机器人的扫地路径和归位路径，并将所述扫地路径和归位路径传输给所述智能控制模块存储并分析。
6.根据权利要求5所述的智能扫地机器人，其特征在于，进一步包括智能终端远程连接模块，所述智能终端远程连接模块与所述智能控制模块通讯，用于通过无线的方式与智能终端连接，接收智能终端发起的控制命令，再通过所述智能控制模块执行相应操作。
7.根据权利要求6所述的智能扫地机器人，其特征在于，进一步包括智能家居联动模块，所述智能家居联动模块与所述智能控制模块通讯，并通过无线通讯方式与家中网关或智能家电联动，实现家中网关或智能家电的联动控制，所述智能家居联动模块包括无线发射芯片和无线接收芯片，所述无线发射芯片适于向家中网关或智能家电发出联动控制信号，所述无线接收芯片适于接收家中网关或智能家电发出的联动信号。
8.根据权利要求7所述的智能扫地机器人，其特征在于，所述智能家居联动模块与网关或智能家电联动所用的无线通讯方式为ZigBee、Z-wave、蓝牙、Wifi及RF射频中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的智能扫地机器人，其特征在于，进一步包括云端服务器，用于接收所述智能控制模块存储的扫地路径和归位路径数据并进行云端存储和分析，结合云端大数据优化所述扫地路径和归位路径。
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