CN107024928B - 一种智能扫地机器人及智能扫地机器人控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能扫地机器人及智能扫地机器人控制方法，解决了现有技术中智能扫地机器人在清扫过程中无法检测前方遇到的低矮障碍物和地毯的技术问题，本发明的智能扫地机器人及智能扫地机器人控制方法，包括机器人本体，机器人本体上设有控制部、传感装置和驱动装置，驱动装置和传感装置分别连接到控制部上，传感装置至少包括速度传感器和光线传感器，速度传感器用于检测机器人本体的行走速度，光线传感器用于感知机器人本体与光线传感器安装位置相对应的区域内的光强，通过速度传感器和光线传感器实时检测机器人本体的行走速度以及感知机器人本体周围环境的光强，控制部根据速度传感器的检测信号和光线传感器的感知信号进行障碍物检测。

Description

一种智能扫地机器人及智能扫地机器人控制方法

【技术领域】

本发明涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及一种智能扫地机器人及智能扫地机器人控制方法。

【背景技术】

现有智能扫地机器人检知及判定障碍物一般利用以下传感机构：1、红外传感器，安装在智能扫地机器人前侧或两侧，用以检测10cm以内的障碍物或墙体，但对使用环境有相当高的要求，当遇上浅色或是深色的家居物品障碍物时，它无法反射回来，此时红外传感器检测不到障碍物，会造成智能扫地机器人与家居物品障碍物发生碰撞，时间一久，家居物品的底部会被撞的斑斑点点。2、超声波传感器：安装在智能扫地机器人前侧，利用仿生原理探测40cm以内的障碍物。红外传感器的检知效果和超声波传感器的检知效果均受制于其安装高度，如果安装过高，则无法检知到低矮障碍物，比如钥匙、玩具、拖鞋等，此时，会有两种情况发生，一、智能扫地机器人会推行玩具、拖鞋前行，使其散落在房间各个位置，很难找回，导致房间杂乱，给用户收拾房间带来不便；二、对于钥匙等小物件，智能扫地机器人在行进过程中会将钥匙吸入，在吸入过程中，钥匙则会卡在底盘下从而对智能扫地机器人造成损害；如果安装过低，则容易误动作，将低矮门槛误判为墙体，不能跨越门槛，给清洁带来不便；3、撞断开关传感器：安装在智能扫地机器人的前侧，当碰到障碍物后会触发撞断开关。但是，如果智能扫地机器人前方存在的障碍物(比如钥匙、玩具、拖鞋等)质量不足以触发撞断开关时，智能扫地机器人会继续行走，对于拖鞋、玩具等物品，智能扫地机器人会推行玩具、拖鞋前行，使其散落在房间各个位置，很难找回，导致房间杂乱，给用户收拾房间带来不便；对于钥匙等小件物品，智能扫地机器人在行进过程中会将钥匙吸入，在吸入过程中，钥匙则会卡在底盘下从而对智能扫地机器人造成损害。

在家庭、办公室或其它地方，在硬面地板上常常铺设有地毯，硬面地板包括但不限于硬木、水泥、瓷砖、乙烯合成地砖、毛毡及光滑的垫子和层压材料，地毯包括编织或用其它方式织成的柔软的片状地板覆盖物，由于硬面地板和地毯使用的清洁液和清洁方式不同，因此智能扫地机器人常常设置有两种不同的清扫模式，现有技术中检知及判定障碍物的传感机构无法识别障碍物是否为地毯，因此当智能扫地机器人在清洁地毯时会采用清洁硬面地板的打扫模式，如此，会对地毯造成损害，缩短地毯的使用寿命，给用户造成损失。

【发明内容】

本发明所要解决的问题就是提供一种智能扫地机器人及智能扫地机器人控制方法，可有效检测智能扫地机器人在清扫过程中遇到的低矮障碍物和地毯。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种智能扫地机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设有控制部、传感装置和用于驱动机器人本体行走的驱动装置，所述驱动装置和传感装置分别连接到控制部上，所述传感装置至少包括速度传感器和光线传感器，所述速度传感器用于检测机器人本体的行走速度，所述光线传感器用于感知机器人本体与光线传感器安装位置相对应的区域内的光强，所述控制部根据速度传感器的检测信号和光线传感器的感知信号进行障碍物检测。

本发明的智能扫地机器人清洁工作时，当机器人本体遇到障碍物时，机器人本体的行走速度变慢，当机器人本体不受到障碍物阻碍时，机器人本体的行走速度变快，控制部根据速度传感器的检测信号进行障碍物检测，本发明中的速度传感器克服了现有技术中传感装置所带来的缺陷，对于低矮障碍物及地毯也能进行检测，光线传感器用于感知机器人本体周围环境的光强，当机器人本体周围环境中的光线被障碍物遮挡时，光线传感器接收到的光线暗淡，光强较小，当无障碍物遮挡时，光线传感器接收到的光线明亮，光强较大，因此控制部根据光线传感器的感知信号进行障碍物检测，与现有技术相比，本发明中的智能扫地机器人具有以下好处：1、可检测到低矮障碍物，避免机器人本体推行低矮障碍物前行，使用户不能快速找回物品，同时也防止低矮障碍物划伤地板；2、可防止漏检，有效避免低矮障碍物损害智能扫地机器人；3、能够检测到是否进入地毯，避免地毯损坏，减少用户损失。

第一具体实施方案:所述光线传感器包括前端光线传感器，所述前端光线传感器设置在机器人本体行进方向的前侧面靠近底部的位置，所述前端光线传感器用于感知机器人本体前方的光强。如此设计，光线传感器可以检测到如纸张、塑料纸等低矮障碍物以及地毯。

第二具体实施方案：所述光线传感器还包括设置在机器人本体的顶面且朝向上方的顶端光线传感器，所述顶端光线传感器用于感知机器人本体上方的光强。如此设计，进一步对智能机器人所处环境进行判断，防止智能扫地机器人进行误检测，以保证智能扫地机器人对床底或沙发底部等阴暗位置进行打扫。

一种智能扫地机器人控制方法，所述智能扫地机器人包括机器人本体，所述机器人本体上设有控制部、传感装置和用于驱动机器人本体行走的驱动装置，所述驱动装置和传感装置分别连接到控制部上，所述传感装置至少包括速度传感器和光线传感器，其特征在于，智能扫地机器人控制方法是，在机器人本体行走过程中，通过速度传感器和光线传感器实时检测机器人本体的行走速度以及感知机器人本体与光线传感器安装位置相对应的区域内的光强，所述控制部根据速度传感器的检测信号和光线传感器的感知信号进行障碍物检测。

本发明中的智能扫地机器人控制方法可防止部分低矮障碍物的漏检，提高检测精度。

第一具体实施方案：所述控制部根据速度传感器的检测信号进行障碍物检测的步骤包括，

S01)智能扫地机器人开始清扫工作；

S02)速度传感器实时检测机器人本体的行走速度，控制部根据速度传感器的检测信号判断机器人本体的行走速度是否变慢，如果机器人本体行走速度变慢，则进入S03)步骤，如果机器人本体行走速度不变，则检知结束；

S03)控制部控制机器人本体做出回避动作，并进入S04)步骤；

S04)控制部根据速度传感器的检测信号判断机器人本体行走速度是否变快，如果机器人本体的行走速度变快，判断障碍物为低矮障碍物，则检知结束；如果机器人本体行走速度不变，则判断障碍物为地毯，并进入S05步骤；

S05)控制部控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

第二具体实施方案：所述传感装置还包括红外传感器、超声波传感器和碰撞传感器中的至少一种，当所述控制部根据红外传感器、超声波传感器和碰撞传感器其中任意一个的检测信号检测到障碍物时，控制部屏蔽速度传感器的检测。

第三具体实施方案：所述光线传感器包括前端光线传感器，所述前端光线传感器设置在机器人本体行进方向的前侧面靠近底部的位置，所述前端光线传感器用于感知机器人本体前方的光强，所述控制部根据前端光线传感器的感知信号进行障碍物检测的步骤包括，

S11)智能扫地机器人开始清扫工作；

S12)前端光线传感器实时感知机器人本体前方的光强，控制部根据前端光线传感器的感知信号判断机器人本体前方光线是否由明变暗，如果机器人本体前方光线是由明变暗，则进入S13)步骤，如果机器人本体前方光线不变，则检知结束；

S13)控制部控制机器人本体做出回避动作，并进入S14)步骤；

S14)控制部根据前端光线传感器的感知信号判断机器人本体前方光线是否由暗变明，如果机器人本体前方光线是由暗变明，判断障碍物为低矮障碍物，则检知结束；如果机器人本体前方光线不变，则判断障碍物为地毯，并进入S15步骤；

S15)控制部控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

第四具体实施方案：所述传感装置还包括红外传感器、超声波传感器和碰撞传感器中的至少一种，当所述控制部根据红外传感器、超声波传感器和碰撞传感器其中任意一个的检测信号检测到障碍物时，控制部屏蔽前端光线传感器的检测。

第五具体实施方案：所述光线传感器还包括设置在机器人本体的顶面且朝向上方的顶端光线传感器，所述顶端光线传感器用于感知机器人本体上方的光强，所述控制部根据前端光线传感器的感知信号和顶端光线传感器的感知信号进行障碍物检测的步骤包括，

S21)智能扫地机器人开始清扫工作；

S22)前端光线传感器实时感知机器人本体前方的光强，控制部根据前端光线传感器的感知信号判断机器人本体前方光线是否由明变暗，如果机器人本体前方光线是由明变暗，则进入S23)步骤，如果机器人本体前方光线为不变，则检知结束；

S23)顶端光线传感器实时检测机器人本体上方的光强，控制部根据顶端光线传感器的感知信号判断机器人本体上方光线是否由明变暗，如果机器人本体上方光线是由明变暗，则检知结束，如果机器人本体上方光线不变，则进入S24)步骤；

S24)控制部控制机器人本体做出回避动作，并进入S25)步骤；

S25)控制部根据前端光线传感器的感知信号判断机器人本体前方光线是否由暗变明，如果机器人本体前方光线是由暗变明，则判断障碍物为低矮障碍物，如果机器人本体前方光线不变，则进入S26步骤；

S26)顶端光线传感器检测机器人本体上方的光强，控制部根据顶端光线传感器的感知信号判断机器人本体上方光线是否由明变暗，如果机器人本体上方光线不变，则判断障碍物为地毯，并进入S27)步骤，如果机器人本体上方光线由明变暗，则检知结束；

S27)控制部控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

如此设计，进一步对智能机器人所处环境进行判断，防止智能扫地机器人进行误检测，以保证智能扫地机器人对床底或沙发底部等阴暗位置进行打扫。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例一中智能扫地机器人结构示意图；

图2为本发明实施例一中智能扫地机器人内部结构模块图；

图3为本发明实施例一中智能扫地机器人控制方法中控制部根据速度传感器的检测信号进行障碍物检测的步骤流程图；

图4为本发明实施例一中智能扫地机器人控制方法中控制部根据前端光线传感器的感知信号进行障碍物检测的步骤流程图；

图5为本发明实施例二中智能扫地机器人结构示意图；

图6为本发明实施例二中智能扫地机器人内部结构模块图；

图7为本发明实施例二中智能扫地机器人控制方法中控制部根据前端光线传感器的感知信号和顶端光线传感器的感知信号进行障碍物检测的步骤流程图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一：

如图1至2所示，本发明实施例一中智能扫地机器人包括机器人本体1、机器人本体1内具有驱动装置7、吸尘装置8、电池装置9、控制部11和传感装置，控制部11控制驱动装置7驱动机器人本体1按照预设指令完成沿墙行走、螺旋行走、直行和拐弯等动作，吸尘装置8设置在机器人本体1的底部，控制部11通过控制吸尘装置8清扫地板或地毯上的灰尘等杂物，控制部11根据传感装置进行障碍物检测，电池装置9用于为控制部11提供电力，以保证智能扫地机器人能够正常工作。

传感装置包括红外传感器2、超声波传感器6和碰撞开关传感器至少其中之一，为了提高障碍物的检测精度，本发明中的传感装置包括红外传感器2、超声波传感器6和碰撞开关传感器，其中红外传感器2设置在机器人本体1的左右两侧，超声波传感器6设置在机器人本体1的前侧，本发明中的前侧是指机器人本体1面向其前进方向的一侧，左右两侧是指位于前进路线左右方向的两侧。

红外传感器2用以检测10cm以内的障碍物或墙体，但对使用环境有相当高的要求，当遇上浅色或是深色的家居物品障碍物时，红外反射信号较弱或是无法进行红外信号反射，此时红外传感器2就检测不到障碍物，会造成智能扫地机器人与家居物品障碍物发生碰撞，时间一久，家居物品的底部会被撞的斑斑点点。超声波传感器6利用仿生原理探测一定距离内(通常为40cm以内)的障碍物，红外传感器2和超声波传感器6的检测效果的优劣均与其安装在机器人本体1的高度有关，如果安装位置过高，则无法检知到低矮障碍物，比如钥匙、玩具、拖鞋等，此时，会有两种情况发生，一、智能扫地机器人会推行玩具、拖鞋前行，使其散落在房间各个位置，很难找回，导致房间杂乱，给用户收拾房间带来不便，二、对于钥匙等小物件，智能扫地机器人在行进过程中会将钥匙吸入，在吸入过程中，钥匙则会卡在底盘下从而对智能扫地机器人造成损害；如果安装过低，则容易误动作，将低矮门槛误判为墙体，不能跨越门槛，给清洁带来不便。碰撞开关传感器安装在机器人本体1的前侧，当碰到障碍物后会触发该撞断开关。但是，如果智能扫地机器人前方存在的障碍物(比如钥匙、玩具、拖鞋等)质量不足以触发撞断开关时，智能扫地机器人会继续行走，对于拖鞋、玩具等物品，智能扫地机器人会推行玩具、拖鞋前行，使其散落在房间各个位置，很难找回，导致房间杂乱，给用户收拾房间带来不便；对于钥匙等小件物品，智能扫地机器人在行进过程中会将钥匙吸入，在吸入过程中，钥匙则会卡在底盘下从而对智能扫地机器人造成损害。

在家庭、办公室或其它地方，在硬面地板上常常铺设有地毯，硬面地板包括但不限于硬木、水泥、瓷砖、乙烯合成地砖、毛毡及光滑的垫子和层压材料，地毯包括编织或用其它方式织成的柔软的片状地板覆盖物，由于硬面地板和地毯使用的清洁液和清洁方式不同，因此智能扫地机器人常常设置有两种不同的清扫模式，由于红外传感器2、超声波传感器6和碰撞开关传感器只能用于检测墙体、沙发、衣柜、床、房门、座椅等障碍物，而对于一些低矮障碍物和地毯却不能进行有效检测，因而会出现漏检的情况，低矮障碍物主要包括低于现有技术中传感装置安装高度的障碍物和智能扫地机器人可以推行前行的障碍物，比如：拖鞋、钥匙、玩具、塑料纸、橡皮、指甲刀、小瓶子等物品，如果检测不到低矮障碍物，机器人本体1会推动低矮障碍物前行，造成房间杂乱，划伤地板；如果不能检测到地毯，则智能扫地机器人的打扫模式仍为硬面地板的打扫模式，此时会对地毯造成损害，缩短地毯的使用寿命，给用户带来损失。

为解决上述技术问题，本发明中的传感装置还包括速度传感器3和光线传感器，速度传感器3用于检测机器人本体1的行走速度，光线传感器用于感知机器人本体1所在环境中与光线传感器安装位置相对应的区域内的光强，所述对应具体是指：当光线传感器安装在机器人本体1的前侧时，光线传感器用于感知机器人本体1前方的光强，当光线传感器安装在机器人本体1的顶面时，光线传感器用于感知机器人本体1上方的光强，当光线传感器安装在机器人本体1的两侧时，光线传感器用于感知机器人本体1两侧方向的光强，当光线传感器安装在机器人本体1的后侧时，光线传感器用于感知机器人本体1后方的光强。本发明中的光线传感器包括至少一个前端光线传感器4，前端光线传感器4内设有用于感知光强的光敏电阻，光强越大、光敏电阻的阻值越小，光强越小、光敏电阻的阻值越大。前端光线传感器4间隔设置在机器人本体1行进方向的前侧面靠近底部的位置，在满足安装要求和性能的情况下，所述靠近是指前端光线传感器4的位置与底部之间距离尽可能最小，以检测到较为低矮的障碍物。前端光线传感器4用于检测机器人本体1前方区域内的光强。智能扫地机器人清洁工作时，当机器人本体1遇到障碍物时，机器人本体1的行走速度变慢，当机器人本体规避障碍物后，机器人本体1的行走速度变快，控制部11根据速度传感器3的检测信号进行障碍物检测，光线传感器用于感知机器人本体1周围环境的光强，当机器人本体1周围环境中的光线被障碍物遮挡时，光线传感器接收到的光线暗淡，光强较小，此时光线传感器的阻值增大，当无障碍物遮挡时，光线传感器接收到的光线明亮，光强较大，此时光线传感器的阻值减小，因此控制部11可根据光线传感器的感知信号进行障碍物检测。

本发明提出一种智能扫地机器人控制方法：在机器人本体1行走过程中，通过速度传感器3和光线传感器实时检测机器人本体1的行走速度以及感知机器人本体1周围环境中与光线传感器安装位置相对应的区域内的光强，控制部11根据速度传感器3的检测信号和光线传感器的感知信号进行障碍物检测，同时能够识别机器人本体1遇到的障碍物是低矮障碍物还是地毯，如果机器人本体1遇到的障碍物是地毯，则开启地毯打扫模式，进而保护地毯。

在机器人本体1行走过程中，当控制部11根据红外传感器2、超声波传感器6和碰撞传感器其中任意一个的检测信号检测到障碍物时，说明障碍物为墙壁、衣柜、沙发等大型障碍物，而不是低矮障碍物或地毯，则控制部11会屏蔽掉速度传感器3和前端光线传感器4的检测；当控制部11根据红外传感器2、超声波传感器6和碰撞传感器其中任意一个的检测信号未检测到障碍物时，说明前方无障碍物或存在低矮障碍物或地毯，则控制部11开启速度传感器3和前端光线传感器4进行进一步检测。

如图3所示，控制部11根据速度传感器3的检测信号进行障碍物检测的步骤包括：

S01)智能扫地机器人开始清扫工作；

S02)速度传感器3实时检测机器人本体1的行走速度，控制部11根据速度传感器的检测信号判断机器人本体1的行走速度是否变慢，例如机器人本体1在3秒内速度降低了3mm/s并以此速度持续了3秒，如果机器人本体1的行走速度变慢，判断机器人本体1遇到低矮障碍物或地毯，则进入S03)步骤，如果机器人本体1的行走速度不变，说明未检测到障碍物，智能扫地机器人继续沿原路线前行；

S03)控制部11控制机器人本体1做出回避动作，即控制部11控制机器人本体1做0到90°的转向操作，或后退一定距离后做0到90°的转向操作，然后继续前行，并进入S04)步骤；

S04)控制部11根据速度传感器3的检测信号判断机器人本体1行走速度是否变快，如果机器人本体1的行走速度变快，例如机器人本体1在3秒内速度提高了3mm/s并以此速度持续了3秒，判断S02)步骤中机器人本体1遇到的障碍物为低矮障碍物，智能扫地机器人检知结束，智能扫地机器人沿转向后的路线前行；如果机器人本体1的行走速度不变，也就是机器人本体1在做出回避动作的前后，机器人本体1的行走速度不发生变化，则判断S02)步骤中机器人本体1遇到的障碍物为地毯，并进入S05步骤；

S05)控制部11控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

智能扫地机器人在遇到障碍物时，机器人本体1的行走速度会变慢，此时，为了避免机器人本体1的行走速度变慢，驱动装置7会通过增加电机负荷的方式来改变速度变慢的现象，电机负荷在增加前后会引起一些工作参数的变化，比如电流、电压和功率等，由于机器人本体1行走的速度快慢与电流(电压或功率)成正比，因此本领域技术人员很容易想到还可根据电流信号、电压信号和功率信号等参数的变化来检测机器人本体1前方遇到的障碍物，在此不再详细说明。

如图4所示，由于光线传感器包括前端光线传感器4，因此控制部11根据前端光线传感器4的感知信号进行障碍物检测的步骤包括，

S11)智能扫地机器人开始清扫工作；

S12)前端光线传感器4实时感知机器人本体1前方的光强，初始状态时，机器人本体1的前方光线为明，光强大，当光线变暗时，光强减小，控制部11根据前端光线传感器4的感知信号判断机器人本体1的前方的光线是否由明变暗，如果机器人本体1的前方光线是由明变暗，判断机器人本体1的前方遇到低矮障碍物或地毯，则进入S13)步骤，如果机器人本体1的前方光线为明，则判断无障碍物，则检知结束，智能扫地机器人继续沿原路线前行；

S13)控制部11控制机器人本体1做出回避动作，即控制部11控制机器人本体1做0到90°的转向操作，或后退一定距离后做0到90°的转向操作，然后继续前行，并进入S14)步骤；

S14)控制部11根据前端光线传感器4的感知信号判断机器人本体1的前方光线是否由暗变明，如果机器人本体1的前方光线是由暗变明，判断S12)步骤中机器人本体1遇到的障碍物为低矮障碍物，智能扫地机器人检知结束，智能扫地机器人沿转向后的路线前行；如果机器人本体1的前方光线为暗，则判断S12)步骤中机器人本体1遇到的障碍物为地毯，并进入S15步骤；

S15)控制部11控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

本发明中光线传感器变明变暗界定的标准是：N秒内光敏电阻的AD值变化范围大于M并持续Z秒，如此可防止智能机器人在进入人或物体的阴影以及室内突然开关灯的情况下发生误检测，此外，光线传感器还可采用光敏二极管，无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时，饱和反向漏电流大大增加，形成光电流，它随入射光强度的变化而变化，其判断标准为光敏二极管导通和截止的变化持续Z秒。

参照图3和图4所示，对控制部11结合速度传感器3的检测信号和前端光线传感器4的感知信号进行障碍物检测的方法进行举例说明：

1、当低矮障碍物为拖鞋或地毯时，当控制部11根据速度传感器3的检测信号进行障碍物检测时，由于拖鞋和地毯均使机器人本体1的行走速度变慢，因此根据S02)步骤，控制部11控制机器人本体1做回避动作，并进入S04)步骤，根据S04)步骤，如果机器人本体1的行走速度由慢变快，则障碍物是拖鞋，如果机器人本体1的行走速度不变，则障碍物是地毯，因此控制部11可以根据速度传感器3的检测信号可以判断检测出拖鞋和地毯；当控制部11根据前端光线传感器4的感知信号进行障碍物检测时，由于拖鞋和地毯均使机器人本体1的前方光线由明变暗，因此根据S12)步骤，控制部11控制机器人本体1做回避动作，并进入S14)步骤，根据S14)步骤，如果机器人本体1的前方光线是由暗变明，则障碍物为拖鞋，如果机器人本体1的前方光线为暗，则障碍物为地毯。由于速度传感器3的检测信号和前端光线传感器4的感知信号的前后差值变化和持续时间均达到规定值，因此智能扫地机器人的控制部11根据速度传感器3的检测信号和前端光线传感器4的感知信号均能有效识别出机器人本体1遇到的障碍物。

2、如果障碍物为质量较小的物品，且对机器人本体1的行走速度没有太大影响时，例如纸片或塑料纸，当控制部11根据速度传感器3的检测信号进行障碍物检测时，由于机器人本体1的行走速度变化很小或者不变，此时根据S02)步骤判断机器人本体1的前方不存在障碍物，控制部11根据速度传感器3的检测信号判断出机器人本体1前方无障碍物，随后控制部11会根据前端光线传感器4的感知信号进一步判断机器人本体1的前方是否存在障碍物，由于纸片或塑料纸会遮挡前端光线传感器4，使机器人本体1前方光线由明变暗，因此根据S22)步骤至S25)步骤即可判断出机器人本体1的前方存在低矮障碍物，进而避让低矮障碍物，防止其堵住过滤网的网孔，造成吸尘装置不能吸入灰尘，进而避免卫生打扫的不干净。由于速度传感器3的检测信号发生的变化未达到规定值，而前端光线传感器4的感知信号超过规定值，此时智能扫地机器人的控制部11会根据前端光线传感器4的感知信号识别出机器人本体1遇到的障碍物，进而避免部分障碍物漏检。

3、如果障碍物的体积较小(小瓶子、指甲刀等小块状物品)且位于相邻两个前端光线传感器4之间时，当控制部11根据前端光线传感器4的感知信号进行障碍物检测时，由于障碍物不能对射入前端光线传感器4的光线进行遮挡，根据S22)步骤即可判断出机器人本体1的前方不存在障碍物，控制部11根据前端光线传感器4的感知信号判断出机器人本体1前方无障碍物，随后控制部11会根据速度传感器3的检测信号进一步判断机器人本体1的前方是否存在障碍物，由于小瓶子、指甲刀等物品会使机器人本体1的行走速度变慢，因此根据S02)步骤至S04)步骤即可判断出机器人本体1的前方存在低矮障碍物，进而避让低矮障碍物，防止吸尘装置8吸入小瓶子、指甲刀等物品，从而影响智能扫地机器人的打扫效果和使用寿命。由于前端光线传感器4的感知信号未达到规定值，而速度传感器3的检测信号发生的变化超过规定值，此时智能扫地机器人的控制部11会根据速度传感器3的检测信号识别出机器人本体1遇到的障碍物，进而避免部分障碍物漏检。

综上所述，速度传感器3的检测信号和前端光线传感器4的感知信号各自独立，互不干涉，当控制部11单独根据速度传感器3的检测信号或单独根据前端光线传感器4的感知信号检测时会发生障碍物漏检的情况，因此本发明的控制部11将速度传感器3的检测信号和前端光线传感器4的感知信号结合起来以弥补各自的检测弊端，这种结合属于物理结合，不存在控制流程上的相互结合。控制部11同时接收速度传感器3的检测信号和前端光线传感器4的感知信号，并对两个信号的前后之间的差值和所持续的时间进行综合分析，以判断是否存在障碍物，这样做具有以下好处：1、可有效检测判断清扫过程中遇到的低矮障碍物和地毯，避免机器人本体推行低矮障碍物前行，使用户不能快速找回物品，同时也防止低矮障碍物划伤地板；2、避免因部分障碍物的漏检而造成对智能扫地机器人和硬面地板的损坏；3、能够检测出地毯进而切换到地毯打扫模式以保护地毯，延长了地毯的使用寿命，降低了用户的损失。

实施例二：

如图5和6所示，在实际使用时，由于部分家庭的房间和办公场所内存在床底和沙发底等阴暗位置，由于这些地方也需要智能扫地机器人进行打扫，但是根据实施例一中的智能扫地机器人控制方法分析，当智能扫地机器人即将进入阴暗位置或已经位于阴暗位置时，智能扫地机器人的前方光线变暗，根据S12)步骤，控制部11会控制机器人本体1做出回避动作，从而使智能扫地机器人不能对阴暗位置进行打扫，为了杜绝这种情况的发生，使房间或办公场所内存在的阴暗位置也能得到打扫，本发明中的光线传感器还包括至少一个朝向上方设置的顶端光线传感器5，顶端光线传感器5内设有用于感知光强的光敏电阻，顶端光线传感器5间隔设置在机器人本体1的顶面，用于检测机器人本体1上方区域内的光强。

如图7所示，控制部11根据前端光线传感器4的感知信号和顶端光线传感器5的感知信号进行障碍物检测的步骤包括：

S21)智能扫地机器人开始清扫工作；

S22)前端光线传感器4实时感知机器人本体1前方的光强，控制部11根据前端光线传感器4的感知信号判断机器人本体1前方光线是否由明变暗，如果机器人本体1前方光线是由明变暗，且红外传感器2、超声波传感器6和撞断开关传感器等未检测到障碍物，则判断机器人本体1的前方遇到低矮障碍物或地毯或机器人本体1进入阴暗位置，并进入S23)步骤，如果机器人本体1前方光线为不变，则判断无障碍物且未进入阴暗环境，并检知结束；

S23)顶端光线传感器5实时检测机器人本体1上方的光强，初始状态时，机器人本体1的上方光线为明，光强大，当光线变暗时，光强减小，控制部11根据顶端光线传感器5的感知信号判断机器人本体1上方光线是否由明变暗，如果机器人本体1上方光线是由明变暗，则判断S22)步骤中机器人本体1进入阴暗位置，检知结束，智能扫地机器人继续前行并对阴暗位置进行打扫，如果机器人本体1上方光线不变，则判断机器人本体1的前方遇到低矮障碍物或地毯，并进入S24)步骤；

S24)控制部11控制机器人本体1做出回避动作，即控制部11控制机器人本体1做0到90°的转向操作，或后退一定距离后做0到90°的转向操作，然后继续前行，并进入S25)步骤；

S25)控制部11根据前端光线传感器4的感知信号判断机器人本体1前方光线是否由暗变明，如果机器人本体1前方光线是由暗变明，则判断S22)步骤中机器人本体1遇到的障碍物为低矮障碍物，如果机器人本体1前方光线不变，则进入S26步骤；

S26)顶端光线传感器5检测机器人本体1上方的光强，控制部11根据顶端光线传感器5的感知信号判断机器人本体1上方光线是否由明变暗，如果机器人本体上方光线不变，则判断S22)步骤中机器人本体1遇到的障碍物为地毯，并进入S27)步骤，如果机器人本体上方光线由明变暗，则判断机器人本体1转向后进入阴暗环境，智能扫地机器人继续前行并对阴暗位置进行打扫；

S27)控制部11控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

本发明实施例二中前端光线传感器4和顶端光线传感器5变明变暗的判断标准与实施例一中判断标准相同。

参照图3和图7所示，实施例二中的智能扫地机器人的控制方法是：

在机器人本体1行走过程中，首先，控制部11根据红外传感器2、超声波传感器6和碰撞传感器其中任意一个的检测信号判断前方是否存在障碍物，当控制部11根据红外传感器2、超声波传感器6和碰撞传感器其中任意一个的检测信号检测到障碍物时，说明障碍物为墙壁、衣柜、沙发等大型障碍物，而不是低矮障碍物或地毯，则控制部11会屏蔽掉速度传感器3、前端光线传感器4和顶端光线传感器5的检测；当控制部11根据红外传感器2、超声波传感器6和碰撞传感器其中任意一个的检测信号未检测到障碍物时，说明前方无障碍物或存在低矮障碍物或地毯，则控制部11开启速度传感器3、前端光线传感器4和顶端光线传感器5进行进一步检测。

随后，控制部11根据速度传感器3的检测信号和光线传感器的感知信号进行障碍物检测，光线传感器的感知信号是指前端光线传感器4的感知信号和顶端光线传感器5的感知信号，该智能扫地机器人控制方法不仅能有效检测出机器人本体1遇到的低矮障碍物和地毯，而且还能使智能扫地机器人打扫阴暗位置，并能在打扫阴暗位置时，对低矮障碍物和地毯进行有效检测判断。在明亮环境下，实施例二对于低矮障碍物和地毯的检测方法与实施例一相似，本领域技术人员根据实施例一很容易明白，因此不再详细说明；在智能扫地机器人打扫阴暗位置时，对低矮障碍物和地毯进行检测的方法，具体如下，当控制部11根据前端光线传感器4的感知信号和顶端光线传感器5的感知信号进行障碍物检测时，根据S22)步骤或S26)步骤判断机器人本体1可对阴暗位置进行打扫，如果在阴暗位置中也存在低矮障碍物或地毯，此时光线传感器的作用在黑暗环境中已失效，无法检测机器人本体1前方是否存在低矮障碍物或地毯，此时控制部11会根据速度传感器3的检测信号进行障碍物检测，具体详见图3所示的S02)步骤至S05)步骤，如此降低了障碍物对智能扫地机器人造成的损害，同时也能避免对地毯造成损害。

综上所述，速度传感器3的检测信号和光线传感器的感知信号各自独立，互不干涉，当控制部11单独根据速度传感器3的检测信号时，会发生漏检；当控制部11单独根据光线传感器的感知信号检测时，尤其在阴暗环境中时，会发生与障碍物碰撞的情况，因此本发明的控制部11将速度传感器3的检测信号和光线传感器的感知信号结合起来以弥补各自的检测弊端，这种结合属于物理结合，不存在控制流程上的相互结合。

相比实施例一，实施例二中的智能扫地机器人控制方法除了可以实现实施例一的达到效果外，还能使智能扫地机器人进入阴暗位置打扫，并能够对处于阴暗位置中的障碍物和地毯进行有效检测，适用环境范围更广，检测精度更高。用户在使用时，可根据智能扫地机器人所要打扫的环境进行相应的选择。

本发明实施例一和实施例二中的控制部11根据前端光线传感器4的感知信号判断机器人本体1前方光线明暗的变化，是指根据一个及以上前端光线传感器4的感知信号判断，实施例二中控制部11根据顶端光线传感器5的感知信号判断机器人本体1上方光线明暗的变化，是指根据一个及以上顶端光线传感器5的感知信号判断。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (5)

1.一种智能扫地机器人控制方法，所述智能扫地机器人包括机器人本体，所述机器人本体上设有控制部、传感装置和用于驱动机器人本体行走的驱动装置，所述驱动装置和传感装置分别连接到控制部上，所述传感装置至少包括速度传感器和光线传感器，智能扫地机器人控制方法是，在机器人本体行走过程中，通过速度传感器和光线传感器实时检测机器人本体的行走速度以及感知机器人本体与光线传感器安装位置相对应的区域内的光强，所述控制部根据速度传感器的检测信号和光线传感器的感知信号进行障碍物检测，其特征在于，所述控制部根据速度传感器的检测信号进行障碍物检测的步骤包括，

S01)智能扫地机器人开始清扫工作；

S02)速度传感器实时检测机器人本体的行走速度，控制部根据速度传感器的检测信号判断机器人本体的行走速度是否变慢，如果机器人本体行走速度变慢，则进入S03)步骤，如果机器人本体行走速度不变，则检知结束；

S03)控制部控制机器人本体做出回避动作，并进入S04)步骤；

S04)控制部根据速度传感器的检测信号判断机器人本体行走速度是否变快，如果机器人本体的行走速度变快，判断障碍物为低矮障碍物，则检知结束；如果机器人本体行走速度不变，则判断障碍物为地毯，并进入S05步骤；

S05)控制部控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

2.根据权利要求1所述的智能扫地机器人控制方法，其特征在于，所述传感装置还包括红外传感器、超声波传感器和碰撞传感器中的至少一种，当所述控制部根据红外传感器、超声波传感器和碰撞传感器其中任意一个的检测信号检测到障碍物时，所述控制部屏蔽速度传感器的检测。

3.根据权利要求1所述的智能扫地机器人控制方法，其特征在于，所述光线传感器包括前端光线传感器，所述前端光线传感器设置在机器人本体行进方向的前侧面靠近底部的位置，所述前端光线传感器用于感知机器人本体前方的光强，所述控制部根据前端光线传感器的感知信号进行障碍物检测的步骤包括，

S11)智能扫地机器人开始清扫工作；

S12)前端光线传感器实时感知机器人本体前方的光强，控制部根据前端光线传感器的感知信号判断机器人本体前方光线是否由明变暗，如果机器人本体前方光线是由明变暗，则进入S13)步骤，如果机器人本体前方光线不变，则检知结束；

S13)控制部控制机器人本体做出回避动作，并进入S14)步骤；

S14)控制部根据前端光线传感器的感知信号判断机器人本体前方光线是否由暗变明，如果机器人本体前方光线是由暗变明，判断障碍物为低矮障碍物，则检知结束；如果机器人本体前方光线不变，则判断障碍物为地毯，并进入S15步骤；

S15)控制部控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

4.根据权利要求3所述的智能扫地机器人控制方法，其特征在于，所述传感装置还包括红外传感器、超声波传感器和碰撞传感器中的至少一种，当所述控制部根据红外传感器、超声波传感器和碰撞传感器其中任意一个的检测信号检测到障碍物时，控制部屏蔽前端光线传感器的检测。

5.根据权利要求3所述的智能扫地机器人控制方法，其特征在于，所述光线传感器还包括设置在机器人本体的顶面且朝向上方的顶端光线传感器，所述顶端光线传感器用于感知机器人本体上方的光强，所述控制部根据前端光线传感器的感知信号和顶端光线传感器的感知信号进行障碍物检测的步骤包括，

S21)智能扫地机器人开始清扫工作；

S22)前端光线传感器实时感知机器人本体前方的光强，控制部根据前端光线传感器的感知信号判断机器人本体前方光线是否由明变暗，如果机器人本体前方光线是由明变暗，则进入S23)步骤，如果机器人本体前方光线为不变，则检知结束；

S23)顶端光线传感器实时检测机器人本体上方的光强，控制部根据顶端光线传感器的感知信号判断机器人本体上方光线是否由明变暗，如果机器人本体上方光线是由明变暗，则检知结束，如果机器人本体上方光线不变，则进入S24)步骤；

S24)控制部控制机器人本体做出回避动作，并进入S25)步骤；

S25)控制部根据前端光线传感器的感知信号判断机器人本体前方光线是否由暗变明，如果机器人本体前方光线是由暗变明，则判断障碍物为低矮障碍物，如果机器人本体前方光线不变，则进入S26步骤；

S26)顶端光线传感器检测机器人本体上方的光强，控制部根据顶端光线传感器的感知信号判断机器人本体上方光线是否由明变暗，如果机器人本体上方光线不变，则判断障碍物为地毯，并进入S27)步骤，如果机器人本体上方光线由明变暗，则检知结束；

S27)控制部控制智能扫地机器人开启地毯打扫模式。

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