一种洁机器人系统和用于清洁机器人系统的基站的制作方法

1.本技术属于清洁机器人技术领域，尤其涉及一种洁机器人系统和用于清洁机器人系统的基站。


背景技术：

2.随着时代的发展，科技的进步，智能家居时代已悄然来临，清洁机器人的出现更是给人们的家居生活带来了巨大的便利。为使清洁机器人更加智能化、无人管理化，当前许多清洁机器人都配有相应的基站，清洁机器人不仅能够在基站中进行清洁部件的清洗，也能够在低电量预警时返回基站进行充电。
3.现有技术中，通常采用红外引导的方式将清洁机器人引导至基站，具体方案为：清洁机器人设有多个红外接收器，基站设有多个红外发射器，清洁机器人根据多个红外接收器接收到的红外信号，确定清洁机器人与基站之间的相对位置，从而实现清洁机器人与基站的正确对接，以便基站对清洁机器人进行充电或对其清洁部件进行清洗。
4.然而，现有清洁机器人返回基站的方式，需要在清洁机器人上设置较多的红外接收器，成本较高。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在提供一种洁机器人系统和用于清洁机器人系统的基站，以降低成本。具体技术方案如下：
6.一种清洁机器人系统，包括基站和清洁机器人；
7.所述清洁机器人设有主控芯片、与所述主控芯片连接的用于拍摄环境图像的摄像模块，以及与所述主控芯片连接的用于驱动所述清洁机器人行进的驱动模块；
8.所述基站上设有位于左侧的第一指引部件和位于右侧的第二指引部件；
9.所述主控芯片，经摄像模块获取所述第一指引部件和第二指引部件的成像的大小关系，以控制所述驱动模块调整所述清洁机器人返回基站的路径。
10.可选的，在所述清洁机器人处于与所述基站正对位置时，所述摄像模块分别与所述第一指引部件和所述第二指引部件的水平距离相同，所述摄像模块分别与所述第一指引部件和所述第二指引部件的竖直距离相同。
11.可选的，所述第一指引部件和所述第二指引部件的高度相同。
12.可选的，所述第一指引部件和第二指引部件为红外发射管，所述摄像模块为红外摄像模块。
13.可选的，所述第一指引部件和第二指引部件为以下结构之一：凸起结构、凹槽结构、颜色标识结构。
14.可选的，所述主控芯片，用于根据所述第一指引部件和第二指引部件在所述摄像模块中成像大小的比值与第一预设阈值的比较结果，控制所述驱动模块调整所述清洁机器人返回基站的路径。
15.可选的，所述主控芯片用于：
16.在所述比值与第一预设阈值相等时，控制所述驱动模块驱动所述清洁器人沿当前行进方向直行；
17.在所述比值大于第一预设阈值时，控制所述驱动模块驱动所述清洁器人向右方向偏移；
18.在所述比值小于第一预设阈值时，控制所述驱动模块驱动所述清洁器人向左方向偏移。
19.可选的，所述主控芯片，用于在所述第一指引部件和所述第二指引部件的至少一个指引部件在所述摄像模块中成像的尺寸达到第二预设阈值时，控制所述驱动模块停止驱动所述清洁机器人移动。
20.一种用于清洁机器人系统的基站，所述清洁机器人设有主控芯片、与所述主控芯片连接的用于拍摄环境图像的摄像模块，以及与所述主控芯片连接的用于驱动所述清洁机器人行进的驱动模块，其特征在于，所述基站上设有位于左侧的第一指引部件和位于右侧的第二指引部件，以使所述主控芯片经摄像模块获取所述第一指引部件和第二指引部件的成像的大小关系以控制所述驱动模块调整所述清洁机器人返回基站的路径。
21.可选的，在所述清洁机器人处于与所述基站正对位置时，所述摄像模块分别与所述第一指引部件和所述第二指引部件的水平距离相同，所述摄像模块分别与所述第一指引部件和所述第二指引部件的竖直距离相同。
22.与现有技术相比，采用本技术的有益效果如下：
23.1、本技术中，通过在基站上设置第一指引部件和第二指引部件，使清洁机器人处于与基站正对位置时，第一指引部件和第二指引部件在摄像模块中的成像大小满足一定关系，而在清洁机器人偏离于基站正对位置时，第一指引部件和第二指引部件在摄像模块中成像大小关系发生变化，主控芯片将控制驱动模块调整清洁机器人返回基站的路径，使清洁机器人回到与基站的正对位置上。因此与现有采用红外引导的方式将清洁机器人引导至基站的方案相比，本技术无需在清洁机器人上设置多个红外接收器就可正确返回基站，降低了成本。
24.2、本技术中，设置的第一指引部件和第二指引部件可为红外发射管，摄像模块为红外摄像模块，在阴天、夜晚等低光强的环境中，第一指引部件和第二指引部件也能在红外摄像模块中成像，实现返回基站的功能。
25.3、本技术中，设置的第一指引部件和第二指引部件可为凸起结构、凹槽结构、颜色标识结构之一，这些部件不仅构造简单，便于实现，而且成本也更低。
26.4、本技术中，设置第一指引部件和第二指引部件的高度相同，避免因第一指引部件和第二指引部件设置的高度不同，导致清洁机器人在过坎或爬坡过程中，摄像模块与第一指引部件、第二指引部件的连线，和基站正对位置所在路径的夹角角度不相等，使第一指引部件、第二指引部件在摄像模块中的成像大小关系发生变化，最终导致主控芯片控制驱动模块驱动清洁机器人偏离原基站正对路径而无法正确返回到基站。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
28.图1为本技术实施例提供的一种清洁机器人与基站的位置关系示意图；
29.图2为本技术实施例提供的一种清洁机器人的结构示意图；
30.图3为本技术实施例提供的一种清洁机器人调整返回基站路径的方法示意图；
31.图4为第一指引部件和第二指引部件与摄像模块在水平和竖直方向上距离设置相同时的示意图；
32.图5为第一指引部件和第二指引部件设置离地高度不相等时的示意图；
33.图6为第一指引部件和第二指引部件设置离地高度相等时的示意图；
34.图7为本技术实施例提供的一种清洁机器人向右调整路径示意图；
35.图8为本技术实施例提供的一种清洁机器人向左调整路径示意图；
36.图9为第一、第二指引部件在摄像模块中的第一种成像情况示意图；
37.图10为第一、第二指引部件在摄像模块中的第二种成像情况示意图；
38.图11为第一、第二指引部件在摄像模块中的第三种成像情况示意图。
39.附图标记说明：基站100、第一指引部件101、第二指引部件102、清洁机器人104、摄像模块105、主控芯片106、驱动模块107、正对位置所在的路径 108、与摄像模块中心平齐的线109、图像200、第一指引部件成像201、第二指引部件成像202。
具体实施方式
40.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
41.如图1
‑
8所示，本技术实施例提供了一种洁机器人系统和用于清洁机器人系统的基站，包括基站100和清洁机器人104。
42.其中，清洁机器人104设有主控芯片106、与主控芯片106连接的用于拍摄环境图像的摄像模块105，以及与主控芯片106连接的用于驱动清洁机器人 104行进的驱动模块107；基站100上设有位于左侧的第一指引部件101和位于右侧的第二指引部件102；主控芯片106，通过摄像模块105获取第一指引部件101和第二指引部件102的成像的大小关系，以控制驱动模块107调整清洁机器人104返回基站100的路径。
43.其中，清洁机器人104设有摄像模块105；基站100上设有位于左侧的第一指引部件101和位于右侧的第二指引部件102，以使清洁机器人104根据第一指引部件101和第二指引部件102在摄像模块105中成像的大小关系调整返回基站100的路径。
44.本技术实施例中，在清洁机器人104返回基站100时，主控芯片106可控制摄像模块105拍摄周围的图像200，摄像模块105拍摄的图像200包含第一指引部件101和第二指引部件102时，主控芯片106可以确定第一指引部件 101和第二指引部件102在图像200中的大小关系(即第一指引部件101和第二指引部件102在摄像模块105中成像的大小关系)。清洁机器人104处于与基站100的正对位置时第一指引部件101与第二指引部件102的成像大小关
系，与在清洁机器人104偏离于基站100的正对位置时，第一指引部件101与第二指引部件102的成像大小关系不同，因此，主控芯片106可以根据第一指引部件101与第二指引部件102的成像大小关系，控制驱动模块107调整清洁机器人104的行驶路径，以使清洁机器人104沿着与基站100正对位置所在的路径108，向前行进，从而返回基站100。
45.其中，主控芯片106可以根据第一指引部件101和第二指引部件102在摄像模块105中成像大小的比值与第一预设阈值的比较结果，控制驱动模块107 调整清洁机器人104返回基站100的路径。
46.本技术实施例中，第一指引部件101在摄像模块105中的成像图像为成像 201，第二指引部件102在摄像模块105中的成像图像为成像202；主控芯片 106可对成像201和成像202进行面积比、长度比、宽度比的计算，得到成像大小比值。
47.可选的，主控芯片106用于：
48.在比值与第一预设阈值相等时，控制驱动模块107驱动清洁器人104沿当前行进方向直行；
49.在比值大于第一预设阈值时，控制驱动模块107驱动清洁器人104向右方向偏移；
50.在比值小于第一预设阈值时，控制驱动模块107驱动清洁器人104向左方向偏移。
51.例如，如图1和图3所示，在清洁机器人104处于与基站100的正对位置时，第一指引部件101和第二指引部件102在摄像模块105中的成像大小具有一定关系。清洁机器人104位于a1位置时，其所在位置为与基站100的正对位置，第一指引部件101和第二指引部件102在摄像模块105中的成像大小关系(或者说成像大小的比值)为p1，此时的p1也为清洁机器人104与基站100 在该距离下的第一预设阈值。
52.可以理解的是，在清洁机器人104沿着正对位置所在的路径108不断靠近基站100时，清洁机器人104与基站100的距离不断变化，第一指引部件101 和第二指引部件102在摄像模块105中的成像大小比值不断变化，其第一预设阈值也不断变化，例如a位置下的第一预设阈值与a1位置下的第一预设阈值是不同的。因此，第一预设阈值与清洁机器人104离基站100的距离有关，确定第一预设阈值时，需要主控芯片106计算清洁机器人104与基站100间的距离。
53.当清洁机器人104位于a2位置时(处a2位置的清洁机器人104到基站 100的距离和在a1位置时相等)，第一指引部件101和第二指引部件102在摄像模块105中的成像大小比值为p2，p2小于p1或者说小于第一预设阈值，主控芯片106控制驱动模块107驱动清洁机器人104向图中左箭头方向调整位置以回到正对位置所在的路径108上。同样的，当清洁机器人104位于与a3 位置时(处a3位置的清洁机器人104到基站100的距离和在a1位置时相等)，第一指引部件101和第二指引部件102在摄像模块105中的成像大小比值为 p3，p3大于p1或者说大于第一预设阈值，主控芯片106控制驱动模块107驱动清洁机器人104向图中右箭头方向调整位置以回到正对位置所在的路径108 上。当清洁机器人在a1位置时，比值p1与当前离基站100距离下的第一预设阈值相等，主控芯片106控制驱动模块107驱动清洁机器人104沿当前行进方向直行。
54.可选的，清洁机器人104处于与基站100正对位置时，摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的水平距离相同，摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的竖直距离相同。
55.本技术实施例中，如图4所示，在清洁机器人104处于与基站100正对位置时，摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的水平距离 w相同，即第一指引部件101和第二指引部件102到路径108的距离相等；摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的竖直距离l相同，即第一指引部件101和第二指引部件102到与摄像模块中心平齐的线109的距离相等。
56.此时的摄像模块105与第一指引部件101的连线，与正对位置所在路径 108的夹角为β1；摄像模块105与第二指引部件102的连线，与正对位置所在路径108的夹角为β2。清洁机器人104处于与基站100正对位置并沿路径108 向前前进时，夹角β1和β2一直相等，成像201和成像202的大小比值不变，因此第一预设阈值为固定值b，且b不随清洁机器人104与基站100间的距离变化。而在清洁机器人104偏离与基站100的正对位置时，夹角β1和β2不相等，成像201和成像202的大小关系也发生变化，主控芯片106将控制驱动模块107驱动清洁机器人104调整返回基站100的路径，以便回到与基站的正对位置。例如，在清洁机器人104向右偏离与基站100的正对位置时，成像201 与成像202的大小比值大于固定的第一预设阈值b，主控芯片106控制驱动模块107驱动清洁机器人104向左调整返回基站100的路径；在清洁机器人104 向左偏离与基站100的正对位置时，成像201与成像202的大小比值小于固定的第一预设阈值b，主控芯片106控制驱动模块107驱动清洁机器人104向右调整返回基站100的路径；因此可以实现主控芯片106无需计算清洁机器人 104与基站100的距离，只需根据成像201和成像202的大小比值与固定的第一预设阈值比较结果就可调整返回基站100的路径。
57.可选的，摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的竖直距离相同可以为：第一指引部件101和第二指引部件102的高度相同。
58.本技术实施例中，如图5所示，若设置第一指引部件101和第二指引部件 102的高度不同，当清洁机器人104于路径108上直行，需要过坎或爬坡时，清洁机器人104的上下抖动使摄像模块105与两个指引部件相对间的位置发生改变，夹角β1和β2大小关系发生变化，从而使成像201和成像202的比值关系发生变化，最终导致主控芯片106控制驱动模块107驱动清洁机器人104偏离原路径而无法正确返回到基站。
59.而如图6所示，在清洁机器人104处于与基站100正对位置时，设置摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的水平距离相同，第一指引部件101和第二指引部件102在基站100上的高度相同，即离地面高度h 相同，可以在清洁机器人104处于与基站100的正对位置时，保证夹角β1和β2 大小相同，成像201和成像202的大小比值固定，且即使清洁机器人104处于过坎或爬坡过程，相同高度设置的两个指引部件与摄像模块105的位置在相比下并未发生变化，夹角β1和β2大小仍相同，成像201和成像202的大小比值也未发生变化，清洁机器人104仍会沿着当前行进方向直行，从而避免因过坎或爬坡而出现误调整返回路径的情况。
60.其中，第一指引部件101和第二指引部件102的大小相同。
61.本技术实施例中，设置摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的水平距离相同，第一指引部件101和第二指引部件102在基站100 上的高度相同，第一指引部件101和第二指引部件102的大小相同。因此，在清洁机器人104处于与基站100正对位置时，第一指引部件101和第二指引部件102在摄像模块105中的成像201和成像202的大小
相同，如图9所示，成像201与成像202的大小比值为1；在清洁机器人104向左偏离基站100的正对位置时，成像201大于成像202，如图10所示，成像201与成像202的大小比值大于1；在清洁机器人104向右偏离基站100的正对位置时，成像201小于成像202，如图11所示，成像201与成像202的大小比值小于1。
62.在清洁机器人104向左偏离路径108时，如图7所示，成像201大于成像 202，主控芯片106控制驱动模块107驱动清洁机器人104按箭头方向向右调整位置；在清洁机器人104向右偏离路径108时，如图8所示，成像201小于成像202，主控芯片106控制驱动模块107驱动清洁机器人104按箭头方向向左调整位置。因此在清洁机器人104处于与基站100正对位置，成像201与成像202的比值为1时，主控芯片106可直接通过比较成像201和成像202的大小来控制驱动模块107调整清洁机器人104返回基站100的路径，无需计算成像比例以及与第一预设阈值的比较，从而减小了清洁机器人104在返回基站 100时，主控芯片106的计算量，提高了返回基站的速度。
63.可选的，第一指引部件101和第二指引部件102为红外发射管，摄像模块 105为红外摄像模块。
64.本技术实施例中，两个红外发射管发出红外线，红外摄像模块拍摄到红外线并形成光斑图像。在阴天、夜晚等低光强场景中，红外摄像模块的夜视特性依然能够保证接收到红外发射管发出的红外线，或者说第一指引部件101和第二指引部件102依然能够在红外摄像模块中成像，使主控芯片106可以根据两个红外发射管在红外摄像模块中成像的光斑大小关系来控制驱动模块107调整清洁机器人104返回基站100的路径，加强了清洁机器人104的环境适应性。
65.可选的，第一指引部件101和第二指引部件102还可设置为标识结构。
66.其中，标识结构可以为以下结构之一：凸起结构、凹槽结构、颜色标识结构。
67.本技术实施例中，凸起结构突出于所在的基站面板；凹槽结构凹陷其所在的基站面板；颜色标识结构与其所在的基站面板颜色具有色差，例如基站100 中设有指引部件的一面面板颜色为灰黑色，则颜色标识结构可为亮白色。
68.其中，所述标识结构不限于与基站100一体注塑成型，例如还可采用卡接、粘贴、铰接方式设置于基站100上。
69.可选的，主控芯片106，用于在第一指引部件101和第二指引部件102的至少一个指引部件在摄像模块105中成像的尺寸达到第二预设阈值时，控制驱动模块107停止驱动清洁机器人104的移动。
70.在本技术实施例中，清洁机器人104在对接过程中，摄像模块105与基站 100上的第一指引部件101和第二指引部件102逐渐靠近，摄像模块105生成的图像200尺寸不变，图像200中的成像201和成像202逐渐变大。当成像 201和成像202中任一成像与图像200的大小比值达到第二预设阈值时，或成像201和成像202中任一成像的大小达到预设值时，主控芯片106判定清洁机器人104与基站100完成对接，并控制驱动模块107停止驱动清洁机器人104 移动。
71.本技术实用新型的另一方面，还提供了一种用于清洁机器人系统的基站 100，清洁机器人104设有主控芯片106、与主控芯片106连接的用于拍摄环境图像的摄像模块105，以及与主控芯片106连接的用于驱动清洁机器人104行进的驱动模块107，基站100上设有位
于左侧的第一指引部件101和位于右侧的第二指引部件102，以使主控芯片106经摄像模块获取第一指引部件101和第二指引部件102的成像的大小关系以控制驱动模块107调整清洁机器人104 返回基站100的路径。
72.可选的，清洁机器人104处于与基站100正对位置时，摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的水平距离相同，摄像模块105分别与第一指引部件101和第二指引部件102的竖直距离相同。
73.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
74.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本技术的保护范围内。