CN109700391A - 一种扫地机器人以及提高扫地机器人边角覆盖率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种提高扫地机器人边角覆盖率的方法以及一种扫地机器人，扫地机器人在预定位置出发，并按线路规划算法以螺线形的方式覆盖指定区域。本发明提供的扫地机器人通过先沿着障碍物走，并逐渐缩小路径圆的方式，与现有技术相比，不仅减少了碰撞，还提高了清扫覆盖率，并且几乎无重复清扫，大大降低了能耗。

Description

一种扫地机器人以及提高扫地机器人边角覆盖率的方法

技术领域

本发明涉及扫地机器人，特别是扫地机器人在封闭区域内的清扫高效率、无遗漏、少碰撞的清扫覆盖方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，以及社会生活节奏越来越快，亲自进行扫地等家务活动的行为对于某些人群（尤其是上班族）来说已经渐渐不能适应他们的快节奏。在这种休息时间少，休息时不愿意进行家务劳动的情况加剧的时候，扫地机器人越来越受到了人们的青睐。但扫地机器人在某些方面，尤其是在边角的清扫和覆盖率上不尽人意，导致有时候仍然需要人们的介入。

目前市场上的扫地机器人的主要规避障碍的方式有两种：一是碰撞式规避，即在感受到有物体碰撞时立即后退；一是超声波测距或激光测距规避，即利用超声波或激光提前判断障碍物距离并早早离开。

碰撞式规避容易在碰撞时造成易碎物的损坏或扫地机器人本身的一些损伤。并且，在扫地机器人发生碰撞后，它一般会直接后退，这就容易造成障碍物周围的大块面积不能被清扫到。更何况，有的时候扫地机器人在发生第一次碰撞后会紧接着尝试第二次，这种时候很多扫地机器人的工作就会因为几次连续撞击而停止在原地或者继续对障碍物进行撞击尝试，必须人为启动或移开。

超声波或激光测距规避虽然可以避免碰撞造成的易碎物或扫地机器人本身的损伤，但由于测距是无论如何都具有延时性的（哪怕只有1秒），所以扫地机器人的设定安全距离就很难把控。因为，如果想要保持安全不碰撞，就必然会提前离开而导致大面积的地无法清扫；如果想要清扫到障碍物旁边很近的距离的地，就极有可能发生碰撞，因为在它判断延时的时候，它就会撞上去。

针对扫地机器人清扫时边角覆盖率不高的问题，现有技术中采取的方案是让扫地机器人的清扫路线为“弓”字型。这种方案的设计主要是为了解决覆盖率低的问题，但是也有一些缺点，比如，这种让扫地机器人走“弓”字型的设计会导致的一个很严重的问题就是：由于多次往返，导致扫地机器人必然会多次地经过墙面等障碍物，从而导致碰撞的次数加多或者是清扫区域的大面积遗漏。

基于上述提到的人们对于扫地机器人更加高效、精准的需求，以及当前扫地机器人存在的问题，我认为有必要提供一种改良上述现状的方案。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中固有的缺陷，提供一种提高扫地机器人边角覆盖率的方法以及一种扫地机器人，不仅减少了碰撞，还提高了清扫覆盖率。

具体方案如下：本发明提供了一种提高扫地机器人边角覆盖率的方法，包括：扫地机器人先沿着墙走，随后沿螺线形工作，按照路径规划算法清扫封闭区间（有较高门槛等也算，以地面计算）内所有地方一次。该方法包括以下步骤：S1：扫地机器人从墙边固定充电插座的位置出发，伸出触杆摸着封闭区间的墙走一圈，若碰到障碍物则绕着障碍物的边缘走（即一直贴着障碍物的壁走）；S2：回到前一圈的出发点，在封闭空间里向内移动一个距离，开始新的一圈，该距离是扫地机器人主体的直径。S3：重复步骤S2直到扫地机器人行走的圈数达到预判值；S4：接收充电插座发出的信号，并直线返回充电。

优选地，所述充电插座不宜置于角落，以免有遗漏和拐角的不便。

优选地，所述路径规划算法采用的是左手法则或右手法则。

优选地，所述扫地机器人可由移动终端直接控制。

本发明还提供了一种扫地机器人，在封闭区间内工作，所述扫地机器人包括控制模块、感应模块、驱动模块、电源模块、清洁模块、存储模块以及通信模块。存储模块、通信模块、感应模块、驱动模块、清洁模块均与控制模块连接；存储模块用于存储路径规划算法；通信模块用于与移动终端进行通信，接收移动终端发送的路线；控制模块用于按存储模块内存储的算法规划路线，并控制扫地机器人按规划的路线进行打扫，控制模块还可控制扫地机器人按移动终端发送来的路线进行打扫；感应模块包括信号接收器，用于接收充电插座发出的信号；驱动模块用于驱动扫地机器人运动；电源模块连接各个模块，各个模块提供电能；清洁模块用于清扫地面。此外，本发明的扫地机器人包括可以伸缩的触杆，杆头是橡胶的，用于缓冲，减少碰撞损伤。

本发明提供的扫地机器人通过先沿着障碍物走，并逐渐缩小路径圆的方式，与现有技术相比，不仅减少了碰撞，还提高了清扫覆盖率，并且几乎无重复清扫，大大降低了能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明提供的扫地机器人的模块示意图。

图2是本发明提供的扫地机器人的结构示意图。

图3是本发明方法的较佳实施例的流程图。

图4是图3中的扫地机器人依照左手法则运动时的覆盖示意图。

图5是图3中的扫地机器人依照右手法则运动时的覆盖示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明方案进行清楚、完整地描述。这里所描述的具体实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围内。

如图1至图5所示，为本发明的实施例。本发明中的扫地机器人在封闭区间内工作，扫地机器人1包括控制模块2、感应模块3、驱动模块4、电源模块5、清洁模块6、存储模块7以及通信模块8。存储模块7、通信模块8、感应模块3、驱动模块4、清洁模块6均与控制模块2连接；存储模块7用于存储路径规划算法；通信模块8用于与移动终端进行通信，接收移动终端发送的路线；控制模块2用于按存储模块7内存储的算法规划路线，并控制扫地机器人按规划的路线进行打扫，控制模块2还可控制扫地机器人按移动终端发送来的路线进行打扫；感应模块3包括信号接收器9，用于接收充电插座发出的信号；驱动模块4用于驱动扫地机器人运动；电源模块5连接各个模块，为各个模块提供电能；清洁模块6用于清扫地面。本发明的扫地机器人包括可以伸缩的触杆10，杆头是橡胶的，用于缓冲，减少碰撞损伤。

本实施例中的扫地机器人的控制模块为采用微控制器；驱动模块包括左、右驱动轮和万向轮，并由电机驱动芯片驱动；电源模块为可充电锂电池，用于提供扫地机器人的电能，支持其的工作；清洁模块包括滚刷、侧刷和风机。

下面对本实施例中的提高扫地机器人边角覆盖率的方法进行详细说明。如图3所示，本实施例中的方法总的包括四个步骤。

S1：扫地机器人从墙边固定充电插座的位置出发，伸出触杆摸着封闭区间的墙走一圈，若碰到障碍物则绕着障碍物的边缘走（即一直贴着障碍物的壁走）。

扫地机器人从充电插座准备出发时，即把触杆接触在墙上。且触杆的运动先于扫地机器人的主体部分，从而为其探查情况。当触杆感受到拐角处时，可利用本身的韧性，并借助墙壁或其他障碍物给自己一个冲量，以达到使扫地机器人的本体转向的目的。此时力很小，因为只要有一点力即可让扫地机器人意识到障碍，驱动模块会驱动转向，触杆只是起一个辅助转向的作用。再加上触杆本身有韧性，杆头是橡胶的，因此并不会伤害到扫地机器人或者是其他障碍物。并且，在通过拐角处时，扫地机器人的侧刷会因为这个力而被驱动，从而扫到尖状的角落。

S2：回到前一圈的出发点，在封闭空间里向内移动一个距离，开始新的一圈，该距离是扫地机器人主体的直径。

当扫地机器人，沿着室内的边缘（或内圈）清扫了一圈过后，它又会回到前一圈出发点的位置。这时候，扫地机器人向右移动一段跟它直径一样长的距离，并继续绕圈运动。但这次的绕圈运动不是靠触杆摸索完成的，而是基于前一圈的路线记忆，并且在前一圈的路线长度上，除去自身直径的部分。这样就可以保证与前一圈的轨迹几乎无缝连接，从而提高清扫效率，减少重复。

S3：重复步骤S2直到扫地机器人行走的圈数达到预判值。

扫地机器人重复步骤S2扫地机器人行走的圈数达到预判值。所述预判值可由扫地机器人第一圈的路线记忆，自动计算估计而出，扫地机器人在走第一圈时，会估计出封闭区间的大致直径，基于封闭区间的大致直径以及扫地机器人本体的直径，估算出走完整个封闭区间所需要的圈数，设置该圈数为预判值。并且扫地机器人可以将该封闭区间的行走路线存储在其存储模块中，当每次经过同样的封闭区间时，从存储模块中提取该封闭区间内的行走路线，若该路线长期不被提取，则从存储模块中删除该路线。

S4：接收充电插座的信号，并直线返回充电。

本发明的边角覆盖效果如图4、5所示，图4是扫地机器人依照左手法则运动时的覆盖示意图；图5是扫地机器人依照右手法则运动时的覆盖示意图。

如图4所示，扫地机器人从充电插座点A出发以左触杆为主要触杆开始运动并工作。在回到上一圈起点时，向右移动一个距离，该距离是扫地机器人主体的直径。在结束后，直线返回充电插座充电，等候下一次工作。

如图5所示，扫地机器人从充电插座点A以右触杆为主要触杆开始运动并工作。在回到上一圈起点时，向左移动一个距离，该距离是扫地机器人主体的直径。在结束后，直线返回充电插座充电，等候下一次工作。

结合图4至图5可以看出，不管扫地机器人按照左手法则还是右手法则工作，均可实现整个工作区域的全覆盖。且加上在拐角处的侧刷处理，解决了拐角处的疑难问题。并且以触杆进行缓冲，大大减少了撞击与损害。

以上所揭露的仅为本发明方案的实施例而已，不能以此来限定本发明保护的范围，因此依本发明实施例所做的等同变化，仍属于本发明涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种提高扫地机器人边角覆盖率的方法，应用于扫地机器人，该扫地机器人在封闭区间内工作，其特征在于，包括以下步骤：

S1：扫地机器人从墙边固定充电插座的位置出发，伸出触杆摸着封闭区间的墙走一圈，若碰到障碍物则绕着障碍物的边缘走；

S2：回到前一圈的出发点，在封闭空间里向内移动一个距离，开始新的一圈，该距离是扫地机器人主体的直径；

S3：重复步骤S2直到扫地机器人行走的圈数达到预判值；

S4：接收充电插座发出的信号，并直线返回充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充电插座不置于角落。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，扫地机器人按左手法则运动，该左手法则为，扫地机器人从充电插座点出发以左触杆为主要触杆开始运动并工作，在回到上一圈起点时，向右移动一个距离；或者扫地机器人按右手法则运动，该右手法则为，扫地机器人从充电插座点出发以右触杆为主要触杆开始运动并工作，在回到上一圈起点时，向左移动一个距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预判值可由扫地机器人第一圈的路线记忆，自动计算估计而出，扫地机器人在走第一圈时，会估计出封闭区间的大致直径，基于封闭区间的大致直径以及扫地机器人本体的直径，估算出走完整个封闭区间所需要的圈数，设置该圈数为预判值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，扫地机器人将该封闭区间的行走路线存储在扫地机器人的存储模块中，当每次经过同样的封闭区间时，从存储模块中提取该封闭区间内的行走路线，若该路线长期不被提取，则从存储模块中删除该路线。

6.一种扫地机器人，在封闭区间内工作，所述扫地机器人包括控制模块、感应模块、驱动模块、电源模块、清洁模块、存储模块以及通信模块；存储模块、通信模块、感应模块、驱动模块、清洁模块均与控制模块连接；存储模块用于存储路径规划算法；通信模块用于与移动终端进行通信，接收移动终端发送的路线；控制模块用于按存储模块内存储的算法规划路线，并控制扫地机器人按规划的路线进行打扫；感应模块包括信号接收器，用于接收充电插座发出的信号；驱动模块用于驱动扫地机器人运动；电源模块连接各个模块，各个模块提供电能；清洁模块用于清扫地面；所述路径规划算法包括以下步骤：S1：扫地机器人从墙边固定充电插座的位置出发，伸出触杆摸着封闭区间的墙走一圈，若碰到障碍物则绕着障碍物的边缘走；S2：回到前一圈的出发点，在封闭空间里向内移动一个距离，开始新的一圈，该距离是扫地机器人主体的直径；S3：重复步骤S2直到扫地机器人行走的圈数达到预判值；S4：接收充电插座发出的信号，并直线返回充电。

7.根据权利要求8所述的扫地机器人，其特征在于，控制模块还可控制扫地机器人按移动终端发送来的路线进行打扫。

8.根据权利要求8所述的扫地机器人，其特征在于，扫地机器人按左手法则运动，该左手法则为，扫地机器人从充电插座点出发以左触杆为主要触杆开始运动并工作，在回到上一圈起点时，向右移动一个距离；或者扫地机器人按右手法则运动，该右手法则为，扫地机器人从充电插座点出发以右触杆为主要触杆开始运动并工作，在回到上一圈起点时，向左移动一个距离。

9.根据权利要求8所述的扫地机器人，其特征在于，所述预判值可由扫地机器人第一圈的路线记忆，自动计算估计而出，扫地机器人在走第一圈时，会估计出封闭区间的大致直径，基于封闭区间的大致直径以及扫地机器人本体的直径，估算出走完整个封闭区间所需要的圈数，设置该圈数为预判值。

10.根据权利要求8所述的扫地机器人，其特征在于，扫地机器人将该封闭区间的行走路线存储在扫地机器人的存储模块中，当每次经过同样的封闭区间时，从存储模块中提取该封闭区间内的行走路线，若该路线长期不被提取，则从存储模块中删除该路线。