CN103120573A - 一种智能清扫机器人的工作方法及工作系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能清扫机器人的工作方法，该方法包括以下步骤：接收初始清扫路径信息，并将所述初始清扫路径信息解析为操作指令；执行所述操作指令，进行清扫工作；存储完成路径信息，并将完成路径信息与初始清扫路径信息进行比对，判断是否存在未清扫路径；若判断结果为是，则得出未清扫路径信息并按照未清扫路径信息继续进行清扫，若判断结果为否，则清扫工作停止。采用该方法进行清扫工作，客户无需实时操作或监控智能清扫机器人的工作，仅需在清扫初始阶段设置清扫的相应参数，即可由智能清扫机器人独立的完成全部的清扫工作，节约了使用者的时间、减少了使用者的劳动。

Description

一种智能清扫机器人的工作方法及工作系统

【技术领域】

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种可智能清扫的机器人的工作方法及工作系统。

【背景技术】

随着社会的进步和人民生活水平的提高，智能家居已经深入人们的生活当中，而清扫地面是一项繁杂有浪费时间的居家琐事，因此用于清扫地面的清扫机器人受到广大消费者的欢迎。

目前，市场上有很多种类的清扫机器人，但无论是带有扶手的清扫机器人还是可使用遥控器控制的清扫机器人，他们都有一个共同的缺点：那就是清扫过程必须有人现场监控甚至操作，这给使用者造成了很大的不便，并且大部分清扫机器人因为无法识别行走路径是否已经清扫过，而会进行部分区域的重复清扫，导致效率低下，浪费能源。

可见，现有清扫机器人还无法满足智能家居的要求。

【发明内容】

为解决现有技术中的清扫机器人不能在人机分离的情况下进行清扫工作以及普通扫地机因为不能识别清扫区域是否已经清扫而导致工作效率低下的缺陷，本发明提供一种智能清扫机器人的工作方法，采用该方法进行清扫工作，整个过程可由智能清扫机器人独立完成，不需要人为的介入，在系统控制下，该机器人可自动辨别清扫区域并规范清扫路径，从而达到精确清扫且不会重复清扫路线，提高清扫效率，为智能家居新的技术方案。

未达到上述技术方案的目的，本发明所提供的智能清扫机器人的工作方法，包括以下步骤：接收初始清扫路径信息，并将所述初始清扫路径信息解析为操作指令；执行所述操作指令，进行清扫工作；存储完成路径信息，并将完成路径信息与初始清扫路径信息进行比对，判断是否存在未清扫路径；若判断结果为是，则得出未清扫路径信息并按照未清扫路径信息继续进行清扫，若判断结果为否，则清扫工作停止。

优选的，所述方法还包括：检测初始清扫路径上是否存在障碍物的步骤，若检测结果为是，则发出存在障碍物信息；感应障碍物尺寸的步骤，并根据障碍物尺寸信息调整实际清扫路径，控制机器人沿着障碍物边缘行走至原始清扫路径上。

优选的，所述方法还包括将障碍物所在的路径信息与实际清扫路径信息叠加共同成为完成路径信息的步骤。

优选的，所述方法还包括当清扫工作停止后，控制清扫机器人回到初始位置的步骤。

优选的，所述方法还包括检测工作电源是否低于警报电量，若检测结果为是，则控制清扫机器人回到初始位置进行充电，并在充电完成后返回上一次的工作地点继续工作。

优选的，所述方法还包括检测初始清扫路径上是否存在凹陷的步骤，若检测结果为是，则发出存在凹陷信息；感应凹陷尺寸的步骤，并根据凹陷尺寸信息调整实际清扫路径，控制机器人沿着凹陷边缘行走至原始清扫路径上。

优选的，所述方法还包括监测水箱内的水位是否低于最小下限值或高于最大上限值的步骤，若检测结果为是，则发出提醒。

另外，本发明还提供一种能够按照规范路径行走，并能快速高效完成清洁任务的智能清扫机器人的工作系统，所述系统包括：控制模块，用于接收初始清扫路径信息，并将所述初始清扫路径信息解析为操作指令；清扫模块，用于执行所述操作指令，进行清扫工作；存储模块，存储完成路径信息，并将完成路径信息与初始清扫路径信息进行比对，判断是否存在未清扫路径；若判断结果为是，所述控制模块还用于得出未清扫路径信息并按照未清扫路径信息继续进行清扫，若判断结果为否，则控制模块用于控制清扫工作停止。

优选的，所述系统还包括：障碍物检测装置，用于检测初始清扫路径上是否存在障碍物，若检测结果为是，则向控制模块发送存在障碍物信息；障碍物感应装置，用于感应障碍物的尺寸，并将障碍物尺寸信息发送至控制模块；所述控制模块还用于根据存在障碍物信息和障碍物尺寸信息调整机器人行走路径，使其沿着障碍物边缘行走至原始清扫路径上。

优选的，当初始清扫路径上存在障碍物时，存储模块存储的完成路径信息为实际清扫的路径信息与障碍物所在路径信息的叠加。

优选的，所述控制模块还用于当清扫完成后，控制清扫机器人回到工作初始位置。

优选的，所述系统还包括电源检测系统，用于检测工作电源是否低于警报电量，若检测结果为是，则向控制模块发出充电提醒；所述控制模块还用于在收到充电提醒时控制清扫机器人回到初始位置进行充电，并在充电完成后控制清扫机器人返回上一次的工作地点继续工作。

优选的，所述系统还包括：凹陷检测装置，用于检测初始清扫路径上是否存在凹陷，若检测结果为是，则向控制模块发送存在凹陷信息；凹陷感应装置，用于感应凹陷的尺寸，并将凹陷尺寸信息发送至控制模块；所述控制模块还用于根据存在凹陷信息和凹陷尺寸信息调整机器人行走路径，使其沿着凹陷边缘行走至原始清扫路径上。

优选的，所述系统还包括水位监测模块，用于监测水箱中的水位情况，当监测到水箱内的水位低于最小下限值或高于最大上限值时，则发出提醒。

与现有技术相比，采用本发明的智能清扫机器人工作系统进行清扫工作，客户无需实时操作或监控智能清扫机器人的工作，仅需在清扫初始阶段设置清扫的相应参数，即可由智能清扫机器人独立的完成全部的清扫工作，节约了使用者的时间、减少了使用者的劳动量。

【附图说明】

图1是本发明方法第一实施例的智能清扫机器人的工作方法的流程图；

图2是本发明方法第二实施例的智能清扫机器人的工作方法的流程图；

图3是本发明方法第三实施例的智能清扫机器人的工作方法的流程图；

图4是本发明系统第一实施例的智能清扫机器人的工作系统结构框图。

【具体实施方式】

为实现本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

方法实施例

根据本发明实施例，提供一种智能清扫机器人的工作方法。图1是本发明方法的第一实施例的流程图，如图1所述，该方法包括：

S102：智能清扫机器人接收初始清扫路径信息，并将所述初始清扫路径信息解析为操作指令。其中，初始清扫路径信息可由客户或者生产厂家根据客户最常态的清扫环境进行设置，以家庭客厅为例，客户可测量出客厅总体的长、宽，及客厅内常态摆放的沙发、茶几、电视机等的长、宽及位置，后根据上述测量信息制定初始清扫路径，如向前行进2.5米后右转，再向前行进4米后左转等，优选的，所设定的初始清扫路径的清扫面积大于房间内需要清扫的实际面积，这样，可以保证清扫到房间的每一个位置，该路线的设计可以是S型设计，也可以是由沿墙向内逐渐缩小的同心路径，优选的清扫路径为先沿墙清扫一周，然后按照S型路径清扫。

S104：智能清扫机器人执行所述操作指令，按照设定的路径进行清扫工作。该清扫工作包括，扫除灰尘，擦拭底面等工作。

S106：存储完成路径信息，并将完成路径信息与初始清扫路径信息进行比对，判断是否存在未清扫路径。智能清扫机器人将完成路径信息存储起来，并实时的与初始清扫路径信息进行比对，以判断是否存在未清扫的路径。

S108：当判断存在未清扫路径时，智能机器人将根据完成路径信息和初始清扫路径信息计算得出未清扫的路径信息，并按照未清扫的路径信息清扫剩余的路径。

S110：当判断不存在未清扫路径时，则表明清扫工作完成，控制智能清扫机器人停止清扫工作。

采用第一实施例的工作方法完成清扫工作，客户无需实时的现场监控或操作智能清扫机器人，而只需在智能清扫机器人内部设置原始清扫路径信息，并在清扫开始时给清扫机器人一个启动的命令即可，之后清扫机器人将按照客户设计的清扫路线独立的完成清扫工作，节约了客户的时间和劳动力。其中的初始路径信息在清扫区域和内部摆设不变的情况下，可以多次使用，当然，如果客户有多个清扫区域，也可在智能清扫机器人内部设置多套原始清扫路径，当智能清扫机器人进入其中某个清扫区域时，调取该区域对应的原始清扫路径即可。

同时本实施例的方法将完成路径信息存储起来并与初始清扫路径信息实时进行比对，以及时给出未清扫路径信息，这样清扫机器人根据未清扫路径信息进行下面的清扫工作就可以避免重复清扫的工作，即节约了清扫时间，也避免了重复劳动带来的能源浪费。

根据本发明的实施例，提供第一实施例的进一步改进的第二实施例。图2是本发明方法的第二实施例的方法流程图，与第一种实施例相比，该方法还包括：

S112：检测初始清扫路径上是否存在障碍物。我们存储在智能清扫机器人中的初始清扫路径信息为清扫区域的一个常态的路径信息，而具体应用中，我们难免会在清扫区域临时放置一些物品，当放置了这些物品时，智能清扫机器人在按照初始清扫路径进行清扫的过程中就会撞到这些临时放置的物品，此时，通过在机器人行进方向的前端安装的微触开关感应该撞击，并将该撞击信息向机器人反馈，就可以检测机器人行走路径时障碍物的存在。

若检测结果为是，则执行步骤S114：控制机器人沿着障碍物边缘绕行至初始清扫路径上。该过程中，可以设置当机器人撞击障碍物时向左转(右转)，同时，在机器人的右侧(左侧)前方加装一个红外感应器，在该红外感应器感应到障碍物存在的情况下，机器人按照直线行走，当该红外感应器感应不到障碍物存在的情况下，机器人向右转，直到机器人到达初始清扫路径。之后，智能机器人进一步执行步骤S116：将障碍物所在的路径信息与实际清扫的路径信息叠加共同成为完成路径信息。这样，在以后的清扫工作中，障碍物所在的路径与实际清扫的路径都作为完成路径而不再进行清扫，避免了智能清扫机器人重复清扫和重复多次撞击障碍物的可能。

若检测结果为否，则执行步骤S106。

另外，该实施例还包括S118步骤：当清扫工作停止后，控制清扫机器人回到工作初始位置的步骤。智能清扫机器人完成清扫工作后，会寻找最近的路径，回到工作的初始位置，这样当清扫工作完成后，客户不需人工将机器人摆放回原始位置，完全实现了清扫工作的全自动化。

采用第二实施例的工作方法完成清扫工作，智能清扫机器人可以自动的绕开清扫区域内临时摆放的物品，并可沿着障碍物边缘进行清扫，保证了在清扫工作的连续进行，并保证了清扫工作的完整、不留死角。

根据本发明的实施例，提供第一种实施例的进一步改进的实施例。图3是本发明第三实施例方法流程图，如图3所示，该方法还包括：

S120：检测工作电源是否低于警报电量。

若检测结果为是，则执行步骤S122，控制清扫机器人回到初始位置进行充电，并在充电完成后返回上一次的工作地点。该步骤中，优选的，智能清扫机器人按照最近的路径往返于初始位置与工作地点之间。

若检测结果为否，这执行步骤S106。

在智能清扫机器人使用过程中，为了减少电源线对清扫工作的限制和阻碍，优选采用智能清扫机器人自身携带的可充电电源为智能清扫机器人提供电源，但是，这种供电方式当清扫区域的面积太大的时候，智能清扫机器人的清扫工作还没完成时，就有可能出现电源电量不足的情况，此时若不及时对充电，将会导致清扫工作无法继续进行，清扫工作无法完成。

采用第三实施例的工作方法完成清扫工作，实时的对智能清扫机器人携带的可充电电源的电量进行检测，当该电源的电量低于某一预先设定的警报值时，则控制智能清扫机器人沿最近的路径回到初始位置进行充电，充电后又可返回至上一次的工作地点继续工作，这样就保证了清扫工作的完整性，不会因为清扫区域面积过大导致清扫工作无法完成。

在实际的清扫过程中，地面上难免会有凹陷存在，虽然这种情况较放置障碍物的情况出现的概率小的多，但也不容忽视，因为凹陷处的存在，可能导致智能清扫机器人陷入凹陷而不能进行下面的清扫工作，因此作为本发明的进一步改进，本发明的工作方法还包括检测初始清扫路径上是否存在凹陷的步骤，若检测结果为是，则发出存在凹陷信息；则执行感应凹陷尺寸的步骤，并根据凹陷尺寸信息调整实际清扫路径，控制机器人沿着凹陷边缘行走至原始清扫路径上。这样，在清扫底面存在凹陷的情况下，智能清扫机器人则能顺利的避开凹陷处，进行下面的工作，保证了整个清扫工作的顺利进行。优选的，所述方法还包括将凹陷所在的路径信息与实际清扫的路径信息叠加共同成为完成路径信息。这样，在以后的清扫工作中，凹陷所在的路径与实际清扫的路径都作为完成路径而不再进行清扫，避免了智能清扫机器人重复清扫的可能。

当智能清扫机器人对底面进行擦洗工作时，需要安装在智能清扫机器人上的水箱提供水源，水源的充沛是擦洗工作顺利进行的保证，因此作为本发明的进一步改进，本发明的工作方法还包括监测水箱内的水位是否低于最小下限值或高于最大上限值的步骤，若检测结果为是，则发出提醒。该提醒方式可以是声音提醒、指示灯闪烁提醒等方式，旨在让用户关注到水箱内的水量处于非正常状态，以便及时调整。

系统实施例

本发明还提供一种智能清扫机器人的工作系统。图4为本发明工作系统第一实施例的结构框图。

该系统包括控制模块11、清扫模块12、存储模块13、障碍物检测模块14、障碍物感应模块15、电源检测模块16及可充电电源(图中未标出)。

控制模块11与清扫模块12连接，用于将初始清扫路径信息解析为操作指令，并进一步控制清扫模块12执行该操作指令，例如：根据设定的初始清扫路径，控制清扫模块12以S型路径对清扫区域进行清扫，该控制模块11为可编程的数控系统(PLC)。

清扫模块12可以是具有扫地功能、擦地功能或者集扫地和擦地功能为一体的机械设备等，其各个结构均受控于控制模块11。

存储模块13分别与控制模块11、清扫模块12连接，用于存储初始清扫路径信息、完成路径信息，通过将初始清扫路径信息与完成路径信息进行比对，判断是否存在未清扫路径，当存在未清扫路径时，计算得出未清扫的路径信息。

障碍物检测模块14可以是安装在智能清扫机器人行进方向前端的微触开关，优选的该微触开关为安装在智能清扫机器人行进方向前端的一排连续的微触开关。当智能清扫机器人与障碍物发生碰撞时，微触开关可敏锐的感觉到该碰撞，并将存在障碍物信息发送给控制模块11。

障碍物感应模块15可以是安装在智能清扫机器人两侧的红外线感应装置、激光感应装置等，用于当障碍物检测模块检测到障碍物存在后，感应障碍物的存在区域，使得智能清扫机器人可以精确地沿着障碍物边缘进行清扫工作，不留死角。

当初始清扫路径上存在障碍物时，存储模块13还用于将障碍物所在路径信息与实际清扫过的路径信息叠加存储为完成路径信息。

电源检测模块16分别与控制模块11和可充电电源连接，用于实时的检测可充电电源电量是否低于警报值，当检测到可充电电源电量低于警报值时，电源检测模块16向控制模块11发出警报信息，控制模块11立即控制智能清扫机器人沿最近的路径回到初始位置进行充电，待电源检测模块16检测到可充电电源的电量充满时，向控制模块11发出电源电量充满信息，此时控制模块控制智能清扫机器人返回至上一次工作的地点继续进行清扫工作。

当清扫工作结束时，控制模块11用于控制智能清扫机器人回到初始位置。

可充电电源与智能清扫机器人的各用电设备连接，用于给各用电设备供电。

采用本实施例的智能清扫机器人的工作系统进行清扫工作，客户无需实时操作或监控智能清扫机器人的工作，仅需在清扫初始阶段设置清扫的相应参数，即可由智能清扫机器人独立的完成全部的清扫工作，节约了使用者的时间、减少了使用者的劳动量。

另外，本实施例的智能清扫机器人工作系统可绕过放置于原始清扫路径上的障碍物，保证了清扫工作的连续和清扫质量；本实施例的智能清扫机器人可在可充电电源电量低于警报值时及时返回初始位置进行充电，并重新返回至上一次工作地点继续工作，保证了整个清扫工作的完整性；本实例的智能清扫机器人在清扫工作停止后自动返回初始位置，减少了客户移动智能清扫机器人的麻烦，方便省力。

优选的，作为本系统的一种优选的实施例，该系统还包括凹陷检测模块，用于检测初始清扫路径上是否存在凹陷，并在检测结果为是的情况下向控制系统11发出存在凹陷的信息。该凹陷检测模块可以是安装在智能清扫机器人行进方向前端、面向地面的探测器，当探测器探测到底面存在凹陷时，则停止前进，并将存在凹陷信息发送给控制模块11。与凹陷检测模块配合的，该系统还包括凹陷感应模块，其可以是安装在智能清扫机器人左右两侧边缘或突出两侧边缘、面向地面的探测器，用于当凹陷检测模块检测到凹陷存在后，感应凹陷的存在区域，使得智能清扫机器人可以精确地沿着凹陷边缘进行清扫工作，不留死角。所述的探测器可以是红外线感应装置、激光感应装置等。

当初始清扫路径上存在凹陷时，存储模块13还用于将凹陷所在路径信息与实际清扫过的路径信息叠加存储为完成路径信息。

优选的，作为本系统的一种优选的实施例，该系统还包括水位检测模块，用于当智能清扫机器人对底面进行擦洗工作时，实时地对智能清扫机器人上的水箱水位进行检测若检测结果为低于最小下限值或高于最大上限值，则发出提醒，旨在让用户关注到水箱内的水量处于非正常状态，以便及时调整。该提醒方式可以是声音提醒、指示灯闪烁提醒等方式。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种智能清扫机器人的工作方法，包括以下步骤：

接收初始清扫路径信息，并将所述初始清扫路径信息解析为操作指令；

执行所述操作指令，进行清扫工作；

存储完成路径信息，并将完成路径信息与初始清扫路径信息进行比对，判断是否存在未清扫路径；若判断结果为是，则得出未清扫路径信息并按照未清扫路径信息继续进行清扫，若判断结果为否，则清扫工作停止。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

检测初始清扫路径上是否存在障碍物的步骤，若检测结果为是，则发出存在障碍物信息；

感应障碍物尺寸的步骤，并根据障碍物尺寸信息调整实际清扫路径，控制机器人沿着障碍物边缘行走至原始清扫路径上。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括将障碍物所在的路径信息与实际清扫路径信息叠加共同成为完成路径信息的步骤。

4.如权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述方法还包括当清扫工作停止后，控制清扫机器人回到初始位置的步骤。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括检测工作电源是否低于警报电量，若检测结果为是，则控制清扫机器人回到初始位置进行充电，并在充电完成后返回上一次的工作地点继续工作。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

检测初始清扫路径上是否存在凹陷的步骤，若检测结果为是，则发出存在凹陷信息；

感应凹陷尺寸的步骤，并根据凹陷尺寸信息调整实际清扫路径，控制机器人沿着凹陷边缘行走至原始清扫路径上。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

监测水箱内的水位是否低于最小下限值或高于最大上限值的步骤，若检测结果为是，则发出提醒。

8.一种智能清扫机器人的工作系统，其特征在于：所述系统包括：

控制模块，用于接收初始清扫路径信息，并将所述初始清扫路径信息解析为操作指令；

清扫模块，用于执行所述操作指令，进行清扫工作；

存储模块，存储完成路径信息，并将完成路径信息与初始清扫路径信息进行比对，判断是否存在未清扫路径；

若判断结果为是，所述控制模块还用于得出未清扫路径信息并按照未清扫路径信息继续进行清扫，若判断结果为否，则控制模块用于控制清扫工作停止。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于：所述系统还包括：

障碍物检测装置，用于检测初始清扫路径上是否存在障碍物，若检测结果为是，则向控制模块发送存在障碍物信息；

障碍物感应装置，用于感应障碍物的尺寸，并将障碍物尺寸信息发送至控制模块；

所述控制模块还用于根据存在障碍物信息和障碍物尺寸信息调整机器人行走路径，使其沿着障碍物边缘行走至原始清扫路径上。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于：当初始清扫路径上存在障碍物时，存储模块存储的完成路径信息为实际清扫的路径信息与障碍物所在路径信息的叠加。

11.如权利要求8所述的系统，其特征在于：所述控制模块还用于当清扫完成后，控制清扫机器人回到工作初始位置。

12.如权利要求8所述的系统，其特征在于：所述系统还包括电源检测系统，用于检测工作电源是否低于警报电量，若检测结果为是，则向控制模块发出充电提醒；

所述控制模块还用于在收到充电提醒时控制清扫机器人回到初始位置进行充电，并在充电完成后控制清扫机器人返回上一次的工作地点继续工作。

13.如权利要求8所述的系统，其特征在于：所述系统还包括：

凹陷检测装置，用于检测初始清扫路径上是否存在凹陷，若检测结果为是，则向控制模块发送存在凹陷信息；

凹陷感应装置，用于感应凹陷的尺寸，并将凹陷尺寸信息发送至控制模块；

所述控制模块还用于根据存在凹陷信息和凹陷尺寸信息调整机器人行走路径，使其沿着凹陷边缘行走至原始清扫路径上。

14.如权利要求8所述的系统，其特征在于：所述系统还包括水位监测模块，用于监测水箱中的水位情况，当监测到水箱内的水位低于最小下限值或高于最大上限值时，则发出提醒。

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