清洁机器人及其控制方法与流程

1.本发明涉及家用智能设备技术领域，尤其涉及一种清洁机器人及其控制方法。


背景技术：

2.家用智能设备在人们的生活中发挥着越来越重要的作用，由此，越来越多的家用智能设备出现在人们的生活中。其中，清洁机器人是较为常见的一种家用智能设备。在具体清扫的过程中，清洁机器人的滚刷进行转动，进而将地面上的灰尘等垃圾扬起并卷送到吸尘口，最终使得被卷起的垃圾被吸尘口吸入到清洁机器人的集尘盒之内。当然，此过程中，清洁机器人会遇到一些特殊的情况，例如，清洁机器人需要行进到地毯上、爬坡或行进到有水渍的区域。此过程中，滚刷与地面持续接触，较容易导致爬坡失败、无法进入地毯所在区域，或沾到水渍而将水渍携带到其他干净区域。
3.当然，不局限于以上场景，在其它的特殊场景中，滚刷与地面的持续接触，同样会对用户带来困扰。


技术实现要素：

4.本发明公开一种清洁机器人及其控制方法，以解决在一些特殊的场景中，滚刷装置与地面持续接触而干扰清扫的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
6.第一方面，本技术公开一种清洁机器人，包括底座、滚刷装置和驱动机构，其中：
7.所述滚刷装置的第一侧转动地连接于所述底座，所述滚刷装置的第二侧为摆动侧；
8.所述驱动机构设于所述底座，所述驱动机构与所述摆动侧配合，所述驱动机构可驱动所述摆动侧在第一位置与第二位置之间切换；
9.在所述摆动侧处在所述第一位置的情况下，所述摆动侧处在悬空状态；
10.在所述摆动侧处在所述第二位置的情况下，所述摆动侧处在触地状态，且所述摆动侧可绕着所述第一侧摆动。
11.第二方面，本技术还公开一种清洁机器人的控制方法，所述清洁机器人为第一方面所述的清洁机器人，所述控制方法包括：
12.接收第一指令，以及响应于所述第一指令，控制所述驱动机构驱动所述摆动侧处在悬空状态；
13.接收第二指令，以及响应于所述第二指令，控制所述驱动机构驱动所述摆动侧处在触地状态。
14.本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果：
15.本技术公开的实施例通过将滚刷装置的第一侧转动的连接于底座，滚刷装置的第二侧为摆动侧，使得滚刷装置的第二侧可以在驱动机构的驱动作用下在第一位置和第二位置之间切换，从而使得清洁机器人在遇到一些特殊情况时，例如需要行进到地毯上、爬坡或
行进到有水渍的区域等，驱动机构可以驱动摆动侧摆动至第一位置，以使摆动侧处于悬空状态，从而使得滚刷装置与地面具有间距，从而可以有效地解决在一些特殊的情况下，由于滚刷装置与地面接触而造成爬坡失败、无法进入地毯或滚刷沾到的水渍携带到其他干净区域的问题；在清洁机器人进入到正常情况下时，驱动机构驱动滚刷装置的摆动侧摆动至第二位置，从而使得摆动侧处在触地状态，从而实现清洁机器人正常的清扫工作，而且摆动侧可以绕着第一侧摆动，从而使得滚刷装置碰到障碍物时，摆动侧可绕着第一侧摆动以越过障碍物，在越过障碍物后，滚刷装置可以绕着第一侧摆动，以使摆动侧处于触地状态。
附图说明
16.图1为本发明实施例公开的清洁机器人的结构示意图；
17.图2为本发明实施例公开的滚刷装置的结构示意图；
18.图3为本发明实施例公开的滚刷的结构示意图；
19.图4为本发明实施例公开的驱动装置的结构示意图；
20.图5为本发明实施例公开的驱动装置的内部结构示意图；
21.图6为本发明实施例公开的驱动装置分解示意图；
22.图7为本发明实施例公开的滚刷装置的部分结构示意图；
23.图8为图1中的结构被移除滚刷盖板后的结构示意图；
24.图9为图8的局部放大示意图。
25.附图标记说明：
26.a-清洁机器人、
27.100-底座、
28.200-滚刷装置、210-凹台、220-第一端面、230-第二端面、250-滚刷腔体、260-滚刷、270-滚刷转轴、280-滚刷盖板、290-挂接凸起、
29.300-驱动机构、310-驱动主体、311-驱动电机、311a-动力输出轴、312-凸轮、320-摆杆、321-挡墙、330-壳体、340-拨齿、350-弹性件。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
31.以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
32.请参考图1至图9，本发明实施例公开一种清洁机器人a，所公开的清洁机器人a包括底座100、滚刷装置200和驱动机构300。
33.底座100为滚刷装置200、驱动机构300及其他部件提供安装的基础，滚刷装置200是用于将地面上的灰尘扬起，将大颗粒垃圾卷起送到吸尘口的部件。滚刷装置200的第一侧转动地连接于底座100，滚刷装置200的第一侧可以通过滚刷转轴270转动的连接于底座100，滚刷装置200的第二侧为摆动侧。滚刷装置200的第二侧可绕滚刷装置200的第一侧转动，以实现的滚刷装置200的第二侧的摆动。
34.驱动机构300设于底座100，驱动机构300与摆动侧配合，驱动机构300可驱动摆动侧在第一位置与第二位置之间切换。具体的，驱动机构300可以是气压驱动件、液压驱动件等，这里对驱动机构300不做具体的限制。
35.在摆动侧处在第一位置的情况下，摆动侧处在悬空状态。悬空状态是指，摆动侧远离地面而形成悬空的状态，换句话说，摆动侧与地面之间有大于零的距离，或者说，摆动侧与地面之间有间隙。
36.在摆动侧处在第二位置的情况下，摆动侧处在触地状态，即滚刷装置200触地可进行清扫，摆动侧可绕着第一侧摆动。
37.在具体的实施过程中，清洁机器人a在清扫时遇到一些特殊情况时，例如，需要行进到地毯上、爬坡或行进到有水渍的区域，驱动机构300可以驱动摆动侧摆动至第一位置，以使第一位置悬空，在行进至正常情况下，驱动机构300驱动摆动侧摆动至第二位置，以使摆动侧触地，且摆动侧可绕着第一侧摆动。对于特殊情况的判断，可以在清洁机器人a上安装相应的检测模块，例如，用于检测地面上的水的检测装置，用于检测坡度的检测装置等，可以根据实际需要进行安装。当然，清洁机器人a可包括摄像头，通过摄像头获取地面实际图像，并比对实际图像与预设地面图像是否一致，在实际图像与预设地面图像不一致的情况下，驱动机构300可以驱动摆动侧摆动至第一位置，在实际图像与预设地面图像一致的情况下，驱动机构300驱动摆动侧摆动至第二位置，进行常规作业。
38.本技术公开的实施例通过将滚刷装置200的第一侧转动地连接于底座100，滚刷装置200的第二侧为摆动侧，使得滚刷装置200的第二侧可以在驱动机构300的驱动作用下在第一位置和第二位置之间切换，从而使得清洁机器人a在遇到一些特殊情况时，例如需要行进到地毯上、爬坡或行进到有水渍的区域等，驱动机构300可以驱动摆动侧摆动至第一位置，以使摆动侧处于悬空状态，从而使得滚刷装置200与地面具有间距，从而可以有效地解决在一些特殊的情况下，由于滚刷装置200与地面接触而造成爬坡失败、无法进入地毯或滚刷沾到的水渍携带到其他干净区域的问题；在清洁机器人a进入到正常情况下时，驱动机构300驱动滚刷装置200的摆动侧摆动至第二位置，从而使得摆动侧处在触地状态，从而实现清洁机器人a正常的清扫工作，而且摆动侧可以绕着第一侧摆动，从而使得滚刷装置200碰到障碍物时，摆动侧可绕着第一侧摆动以越过障碍物，在越过障碍物后，滚刷装置200可以绕着第一侧摆动，以使摆动侧处于触地状态，此种情况下，摆动侧会随着地面的地形变化进行适应性摆动，进而使其保持在与地面接触的状态。
39.具体的，在摆动侧处于第二位置的情况下，摆动侧可绕着第一侧摆动可以是，当滚刷装置200遇到障碍物时，摆动侧可以在障碍物推动的作用下绕第一侧摆动，以使摆动侧升起并越过障碍物，在越过障碍物后，滚刷装置200可以在自身的重力作用下，使得摆动侧下落到设定位置，即摆动侧触地的位置，当然，在第二位置的状态下，摆动侧绕着第一侧的摆动也可以是通过驱动机构300的驱动作用来实现。也可以是，通过地形使得摆动侧顶起或下落。
40.一种可选的实施例，驱动机构300可以包括驱动主体310和摆杆320，驱动主体310可以设于底座100，摆杆320可以转动地设于底座100，摆杆320可以是中间部位转动的设于底座100，也可以是端部转动设于底座100。驱动主体310可以与摆杆320相连，在摆杆320的中部转动的设于底座100时，驱动主体310可以与摆杆320的端部连接，在摆杆320的端部转
动的设于底座100时，驱动主体310可以与摆杆320的中部连接。驱动主体310可以驱使摆杆320在第一角度与第二角度之间转动，摆杆320与摆动侧相连，其中：在摆杆320转动至第一角度的情况下，摆杆320带动摆动侧转动至第一位置。在摆杆320转动至第二角度的情况下，摆杆320带动摆动侧转动至第二位置。
41.本技术实施例通过将驱动机构300设置为包括驱动主体310和摆杆320的结构，使得摆杆320可以转动的设于底座100，摆杆320与摆动侧相连，从而可以通过驱动主体310驱动摆杆320转动，以使摆杆320在第一角度和第二角度之间转动，来带动摆动侧在第一位置和第二位置之间切换，同时摆杆320较容易设计的长一些，使得动力传输的各个构件的配合位置进行较为灵活的选择，布局也较为灵活，从而可以充分利用清洁机器人a已有的装配后剩下的空间进行新增构件的安装。
42.可选的，驱动主体310可以包括驱动电机311和凸轮312，凸轮312可以与驱动电机311的动力输出轴311a固定相连，摆杆320的第一端可以与凸轮312的轮缘滚动接触，摆杆320的第二端可以与摆动侧配合，摆杆320可以随着凸轮312的转动在第一角度与第二角度之间切换，驱动电机311的动力输出轴311a与清洁机器人a的高度方向相垂直，具体的，在清洁机器人a水平放置的情况下，清洁机器人a的高度方向就是竖直方向，动力输出轴311a则是水平方向延伸。
43.通过将驱动主体310设置为包括驱动电机311和凸轮312，凸轮312与驱动电机311的动力输出轴311a固定相连，使得摆杆320的第一端与凸轮312的轮缘滚动接触，摆杆320的第二端与摆动侧相连，从而使得驱动电机311可以将转动转换为摆杆320在第一角度与第二角度之间的摆动，而且驱动电机311的动力输出轴311a与清洁机器人a的高度方向垂直，摆杆320的延伸方向可以与清洁机器人a的高度方向垂直，使得驱动主体310及摆杆320在清洁机器人a的高度方向占用较小，从而有利于清洁机器人a的减薄设计。
44.进一步的，摆杆320可以与底座100的转动连接处位于摆杆320的第一端与摆杆320的第二端之间，凸轮312的轮缘与摆杆320的第一端相接触的区域为第一配合处，摆动侧与摆杆320的第二端相接触的区域为第二配合处，第二配合处与转动连接处之间的距离为第二距离，第一配合处与转动连接处之间的距离为第一距离，第一距离大于第二距离。
45.本技术实施例通过将摆杆320的连接处设于摆杆320的第一端与第二端之间，使得凸轮312的轮缘和摆动侧可以分别与摆杆320的第一侧和第二侧配合，从而使得各部件可以分散设置，从而便于各部件的布局，通过将第一配合处与转动连接处之间的第一距离设置为大于第二配合处与转动连接处之间的第二距离的方式，使得驱动主体310通过摆杆320驱动滚刷装置200时更省力，从而有利于降低能耗，从而可以提高清洁机器人a的续航能力。
46.在驱动主体310包括驱动电机311和凸轮312的结构中，摆杆320的第一端可以包括挡墙321，驱动电机311可以包括电机主体和与电机主体相连的动力输出轴311a，凸轮312位于电机主体与挡墙321之间，挡墙321与凸轮312在动力输出轴311a的轴向限位配合。具体的，凸轮312固定连接于动力输出轴311a上时，凸轮312位于电机主体与挡墙321之间，挡墙321可以将凸轮312限制在电机主体与挡墙321之间。
47.本技术公开的实施例通过在摆杆320的第一端设置挡墙321，使得凸轮312可以设置于挡墙321和电机主体之间，进而使得挡墙321可以与凸轮312在动力输出轴311a的轴向限位配合，从而使得凸轮312被限制在电机主体与挡墙321之间，这种结构使得各部件的装
配更紧凑，而且可以有效地避免凸轮312与摆杆320脱离配合，从而可以有效地提高驱动主体310与摆杆320之间传动的稳定性。
48.一种可选的实施例，驱动机构300还可以包括壳体330，驱动主体310、摆杆320均可以安装于壳体330内，壳体330嵌设在底座100内。壳体330可以为驱动主体310、摆杆320等部件提供安装的基础，而且壳体330还可以对驱动主体310、摆杆320等部件提供防护。
49.可选的，驱动机构300还可以包括拨齿340，拨齿340可以与摆杆320相连，拨齿340可随摆杆320的转动而移动，拨齿340可拨动摆动侧移动至第一位置。具体的，拨齿340可以与摆杆320固定相连，例如两者可以焊接、通过连接件连接，当然，拨齿340还可以与摆杆320为一体式结构。在摆动侧处在第一位置的情况下，摆动侧被夹紧定位在拨齿340与底座100之间。在摆动侧处在第二位置的情况下，摆动侧与底座100之间形成摆动容许空间，摆动侧可在摆动容许空间内摆动。具体的，拨齿340上升可以将摆动侧抬升至第一位置，拨齿340下降后，摆动侧可以自动下降至第二位置。
50.本技术公开的实施例通过将驱动机构300设置为包括拨齿340的机构，使得拨齿340与摆杆320相连，拨齿340可随摆杆320的转动而移动，从而可以拨动摆动侧移动至第一位置，在摆动侧处于第二位置时，摆动侧可在摆动侧与底座100之间的摆动容许空间内摆动，从而使得摆动侧与摆杆320无需连接，拨齿340直接将摆动侧抬起来、放下就行，从而有利于简化装配。
51.进一步的，滚刷装置200可以开设有凹台210，凹台210可以设置在摆动侧的端部，且凹台210的开口贯穿至滚刷装置200的第一端面220，摆杆320位于第一端面220的背向滚刷装置200的第二端面230的一侧，第一端面220与第二端面230可以是相背的两端的端面，拨齿340可以自开口伸至凹台210内。通过滚刷装置200在摆动侧设置凹台210，使得拨齿340可以伸至凹台210内，从而使得拨齿340在与摆动侧配合时被限制在凹台210内，从而使得配合更稳定，而且拨齿340位于凹台210内也可以减少空间的占用，从而可以节省空间以便于其他部件的安装。当然，此种设置方式能够使得在摆动侧处于触地状态的情况下，拨齿340位于凹台210内，而无需触地，也就避免了拨齿340的磨损。
52.具体的，滚刷装置200可以包括滚刷腔体250和转动地设于滚刷腔体250内的滚刷260，滚刷腔体250可以包括围成清扫口的边缘，边缘可以设有凹台210，拨齿340可以设于凹台210内。滚刷装置200还包括滚刷盖板280，滚刷盖板280用于连接于滚刷腔体250围成的清扫口处，用于将滚刷260限制在滚刷腔体250内。
53.一种可选的实施例，当需要将滚刷装置200抬起时，驱动电机311工作，驱动电机311带动凸轮312转动，凸轮312压到摆杆320的第一端时，摆杆320的第二端与摆动侧相接将摆动侧抬起，直至凸轮312运动到位，以使摆动侧悬空，此时，滚刷装置200的摆动侧被抬起，清洁机器人a可以进行不需要滚刷装置200触地的其他工作模式。当需要放下滚刷装置时，驱动电机311带动凸轮312转动，在自身重力的作用下摆杆320的第二端下降，滚刷装置200的摆动侧没有支撑，依靠自身重力落下，在滚刷装置200的摆动侧触地后，滚刷装置200停止下降。
54.一种可选的实施例，驱动机构300还可以包括弹性件350，弹性件350可以设于底座100与摆杆320之间，弹性件350可以用以驱动摆杆320从第一角度转动至第二角度。通过设置弹性件350，使得摆杆320从第一角度转动至第二角度时可以通过弹性件350驱动，从而可
以使摆杆320更容易的复位，确保复位的稳定性。
55.具体的弹性件350可以是扭簧、螺旋弹簧等。扭簧可以设置在摆杆320的转动轴上，扭簧的一端可以固定连接在驱动机构300的外壳上，摆杆320转动至第一角度时，扭簧受力发生形变，在驱动主体310不对摆杆320施加作用力时，摆杆320在扭簧的弹性恢复力的作用下转动至第二角度。螺旋弹簧可以设置在摆杆320的转动点与摆杆320的端部之间。驱动机构300可以包括外壳，驱动机构300包括的其他部件可以设置于外壳上，从而可以间接的设置在底座100上。
56.可选的，滚刷装置200还可以包括挂接凸起290，底座100可以开设有挂接孔，挂接凸起290设于摆动侧的端部，挂接凸起290伸至挂接孔中，且挂接凸起290与挂接孔在摆动侧的转动方向限位配合。摆动侧在绕着滚刷装置200的第一侧转动时，挂接凸起290始终位于挂接孔中，且在摆动侧的转动方向限位配合。
57.本技术公开的实施例通过设置挂接凸起290和挂接孔，使得挂接凸起290位于摆动侧，挂接孔开设于底座100，从而使得在摆动侧绕着滚刷装置200的第一端摆动时，挂接凸起290与挂接孔在摆动侧的转动方向限位配合，从而使得摆动侧的转动更稳定，而且，挂接凸起290与挂接孔在摆动侧的转动方向限位配合可以避免摆动侧脱落的过多，即摆动侧不能无限制的向地面方向转动，从而可以使得滚刷装置200在转动时更安全可靠。
58.基于上文实施例公开的清洁机器人a，本技术还公开一种清洁机器人a的控制方法，所公开的清洁机器人a为上述实施例公开的清洁机器人a，所公开的控制方法包括：
59.步骤a1，接收第一指令，以及响应于第一指令，控制驱动机构300驱动摆动侧处在悬空状态。
60.第一指令可以是人为通过控制器发出，例如，人为通过按压遥控器的按键，第一指令也可以是通过清洁机器人a安装的相应地检测装置发出的，例如安装的坡度检测装置、检测地面上水的检测装置等。
61.步骤a2，接收第二指令，以及响应于第二指令，控制驱动机构300驱动摆动侧处在触地状态。
62.第二指令可以是人为通过控制器发出，例如，人为通过按压遥控器，第二指令也可以是通过清洁机器人a安装的相应地检测装置发出的，例如安装的坡度检测装置、检测地面上水的检测装置等。
63.本技术公开的实施例通过接收第一指令，使得响应于第一指令，驱动机构300驱动摆动侧处在悬空状态，从而可以有效地解决在一些特殊的情况下，由于滚刷装置200与地面接触而造成爬坡失败、无法进入地毯或滚刷沾到的水渍携带到其他干净区域的问题，通过接收第二指令，使得响应于第二指令，控制驱动机构300驱动摆动侧处在触地状态，从而使得清洁机器人a正常进行清扫工作。
64.进一步的，清洁机器人a可以包括摄像头，本发明实施公开的控制方法还包括：
65.步骤b1，控制摄像头获取地面实际图像。
66.步骤b2，比对实际图像与预设地面图像是否一致。
67.步骤b3，在实际图像与预设地面图像不一致的情况下，发出第一指令。
68.步骤b4，在实际图像与预设地面图像一致的情况下，发出第二指令。
69.通过设置摄像头，使得摄像头可以获取地面的实际图像，进而可以根据实际图像
与预设的地面图像比对，从而使得在实际图像与预设地面图像不一致的情况下，发出第一指令，从而便于清洁机器人a的正常通过，在实际图像与预设地面图像一致的情况下，发出第二指令，以使清洁机器人a正常进行清扫工作。具体的，用户可以通过操控清洁机器人，使得摄像头拍摄正常清扫的地面的图像，将该图像作为预设地面图像。在实际图像中出现地毯特征、水渍、坡度等特征时，则认为实际图像与预设地面图像不一致。当然，用户也可以预存其它异常情况下的地面图像作为预设地面图像。
70.本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
71.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。