一种清扫方法及清洁机器人与流程

1.本发明涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及一种清扫方法及清洁机器人。


背景技术：

2.随着技术的发展，清洁机器人在人们生活中的应用日趋广泛，为人们生活带来很多便捷。
3.现有技术中，清洁机器人包括主体、感应模块以及控制模块，感应模块设置在主体上，且位于主体的前方，控制模块设置在主体内部，并与感应模块电连接，且控制模块能够控制清洁机器人运动，感应模块用于感应清洁机器人前方障碍物，使控制模块能够控制清洁机器人继续前进或转向。
4.但清洁机器人工作过程中，感应模块无法感应到低矮墙边，且清洁机器人无法识别到矮墙碰撞，导致清洁机器人在遇到低矮墙边时，不能自动避让，而出现在低矮墙边来回走的问题。
5.为解决上述问题，亟待提供一种清扫方法及清洁机器人。


技术实现要素：

6.本发明的一个目的是提出一种清扫方法，以达到识别清洁机器人遇到低矮墙边的效果。
7.本发明的另一个目的是提出一种清洁机器人，运用上述清扫方法，能够自动避免清洁机器人在低矮墙边做无效的重复清扫或出现死机现象。
8.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
9.一种清扫方法，清洁机器人包括主体和感应模块，所述感应模块设置在所述主体上，且所述感应模块用于感应所述主体前方障碍情况，低于感应模块设置高度的墙边为低矮墙边，该清扫方法包括以下步骤：
10.在清洁机器人清扫过程中，所述清洁机器人沿弓字型路径行走，所述清洁机器人的行走方向与墙边呈预设角度，且清洁机器人朝向墙边行走方向为0
°
方向，所述清洁机器人沿弓字型返回的方向为180
°
方向，当所述清洁机器人满足低矮墙边清扫条件达到预设次数时，则判断所述清洁机器人在低矮墙边往复清扫，放弃当前清扫区域，所述低矮墙边清扫条件包括第一条件，所述第一条件为所述清洁机器人在沿弓字型路径行走过程中，相邻两个方向相反的运动的预设电学参数的平均值的差值达到预设范围，所述预设电学参数为与所述清洁机器人受到的阻力变化相关。
11.作为一种可选方案，所述预设电学参数所述清洁机器人的驱动轮电机的电流。
12.作为一种可选方案，所述预设次数大于五次。
13.作为一种可选方案，所述清洁机器人沿0
°
或180
°
的行走路径为长边，扫地机在极限位置转弯行走的路径为横向行走的短边，所述低矮墙边清扫条件还包括第二条件，所述第二条件为所述清洁机器人在0
°
和180
°
位置横向行走的短边包括沿墙行走。
14.作为一种可选方案，所述预设次数大于等于三次。
15.作为一种可选方案，放弃当前清扫区域后，所述清扫方法还包括以下步骤：
16.搜索是否存在漏扫区域，并根据判断结果进行相应的动作。
17.作为一种可选方案，如果判断存在所述漏扫区域，所述清洁机器人前往所述漏扫区域进行清扫。
18.作为一种可选方案，如果判断不存在所述漏扫区域，所述清洁机器人进入最后一圈沿墙清扫。
19.作为一种可选方案，所述清洁机器人沿0
°
或180
°
方向行走过程发生转弯的条件为遇到障碍物或者行进位移达到预设距离。
20.一种清洁机器人，用于执行如上所述的清扫方法，所述清洁机器人包括：
21.主体；
22.控制模块，设置在所述主体上，所述控制模块用于控制所述主体运动；
23.检测模块，与所述控制模块电连接，所述检测模块被配置为检测所述清洁机器人的预设电学参数；以及
24.感应模块，设置在所述主体上，所述感应模块与所述控制模块电连接，所述感应模块被配置为感应所述主体前方障碍情况。
25.本发明的有益效果为：
26.本发明提供一种清扫方法，该清扫方法包括如下步骤：在清洁机器人清扫过程中，清洁机器人沿弓字型路径行走，清洁机器人的行走方向与墙边呈预设角度，且清洁机器人朝向墙边行走方向为0
°
方向，清洁机器人沿弓字型返回的方向为180
°
方向，当清洁机器人满足低矮墙边清扫条件达到预设次数时，则判断清洁机器人在低矮墙边往复清扫，放弃当前清扫区域，低矮墙边清扫条件包括第一条件，第一条件为清洁机器人在沿弓字型路径行走过程中，相邻两个方向相反的运动的预设电学参数的平均值的差值达到预设范围，预设电学参数与清洁机器人受到的阻力变化相关的电学参数。通过上述步骤，当清洁机器人遇到低矮墙边时，能够自动判断是否处于在低矮墙边重复清扫的状况，且能够自动放弃该清扫区域，从而避免清洁机器人在低矮墙边做无效的重复清扫或出现死机现象有利于提高清洁机器人的清洁效率，保证清洁机器人的使用寿命。
27.本发明还提供一种清洁机器人，该清洁机器人通过上述清扫方法，能够自动避免清洁机器人在低矮墙边做无效的重复清扫或出现死机现象。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明实施例提供的常规情况下，清洁机器人的行走路径示意图；
30.图2是本发明实施例提供的遇到低矮墙边情况下，清洁机器人的行走路径示意图；
31.图3是本发明实施例提供的清扫方法的流程图一；
32.图4是本发明实施例提供的清扫方法的流程图二。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的结构分而非全结构。
34.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内结构的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
37.随着技术的发展，清洁机器人在人们生活中的应用日趋广泛，为人们生活带来很多便捷。
38.本实施例提供一种清洁机器人，该清洁机器人包括主体、清扫模块、控制模块以及检测模块。其中，清扫模块设置在主体上，清扫模块用于清扫地面，控制模块设置在主体上，控制模块用于控制主体运动。检测模块与控制模块电连接，检测模块被配置为检测清洁机器人的预设电学参数，且预设电学参数为与清洁机器人受到的阻力变化相关的电学参数。示例性地，本实施例中检测模块用于检测清洁机器人的驱动轮电机的电流或者电压等参数，并能够将检测结果向控制模块反馈，控制模块能够根据接收到的检测结果进行相应的判断。
39.可以理解的是，该清洁机器人还包括设置在主体上的感应模块，感应模块与控制模块电连接，感应模块用于感应主体前方障碍情况。当感应模块感应到清洁机器人前面存在障碍时，感应模块能够将感应结果反馈给控制系统，控制系统将驱动主体避开障碍。
40.但清洁机器人实际工作过程中，经常遇到低矮墙边，该低矮墙边的高度低于感应模块的感应高度，感应模块无法感应到低矮墙边的存在，且清洁机器人也无法识别到低矮墙边，例如，当矮墙高度低于红外避障传感器(感应模块)的识别高度时，机器人不能提前感应到障碍物(矮墙)，且没有安装机械碰撞开关，通过陀螺仪等电子碰撞感应器来识别碰撞状态的机器人，由于矮墙造成碰撞倾斜程度小，达不到陀螺仪的数据采集阈值，在碰到矮墙时不能马上识别出机器处于碰撞状态，会出现蹭边行走的现象，导致清洁机器人在遇到低矮墙边时，不能自动避让，而出现在低矮墙边来回走的问题。该低于感应模块设置高度的墙边为低矮墙边。
41.为了解决上述问题，本实施例提供一种清扫方法，该清扫方法包括以下步骤：
42.如图1所示，在常规情况下，清洁机器人清扫过程中，清洁机器人沿弓字型路径行走，即沿a
′c′e′g′a″
的方向依次行走。其中，c
′e′
段和g
′a″
段行走路径为短边。a
′c′
段和e
′g′
段行走路径为长边，机器人根据自身导航系统确定a
′c′
方向为0
°
方向，e
′g′
方向为180
°
方向。示例性地，在常规情况下，清洁机器人短边行走的距离为12cm(小于等于一个机身的距离)，长边行走的距离为5m。
43.作为一种可选方案，清洁机器人运动距离为达到长边或者短边的预设距离而发生转弯的条件有两个，其一为遇到障碍物，其二为清洁机器人行走的距离达到预设的最大距离，即短边行走的距离为12cm，长边行走的距离为5m，以便于清洁机器人分模块进行清洁。
44.如图2所示，当清洁机器人的初始行走方向ab与矮墙具有预设角度的夹角时，清洁机器人沿ab方向行走的距离小于12cm遇到低矮墙的障碍将与矮墙发生碰撞，而此时清洁机器人无法通过感应模块等识别前方低矮墙为障碍物。此时，ab方向为清洁机器人记录的0
°
方向。但导致清洁机器人无法继续行走，即使清洁机器人无法感应到该低矮墙壁时，清洁机器人会沿低矮墙边发生蹭边行走，可以理解为该蹭边距离大概为图2中的距离bc，且ab和bc两段位移总和为清洁机器人行走的一个长边位移，相当于图1中的a
′c′
。当清洁机器人运行到c点后，根据弓字型行走路径，清洁机器人将向右转向一个机身的位移，该位移为cd端位移。示例性地，由于清洁机器人机身尺寸有限，该转向过程，清洁机器人行走约0.25秒作用，行走距离大概5cm。且位于d点时，清洁机器人机身的方向垂直于ab线并朝向墙壁的方向，并朝向该方向行走。但受到低矮墙边阻碍，实际上清洁机器人无法行走。因此清洁机器人转向后继续在低矮墙边行走，行走距离为de段位移，即一个短边行走位移。此时，清洁机器人的机身朝向仍然为垂直于ab线并朝向墙壁的方向，因此，清洁机器人仍为蹭墙行走。完成短边行走达到e点后，清洁机器人再次右转，右转过程到达f点，由于清洁机器人默认ab方向为清洁机器人记录的0
°
方向，则清洁机器人返回的fg方向为180
°
方向，该方向与ab方向相反。而现有技术中，由于清洁机器人无法识别低矮墙边，导致清洁机器人在上述路径行走过程中，将反复重复，无法自动结束，容易造成清洁机器人的损坏。
45.上述过程中，清洁机器人与墙边的预设角度为5
°
～20
°
。
46.由于在正常行驶过程中，清洁机器人的预设电学参数变化不大，或者仅在遇到小障碍物时出现单点峰值。当清洁机器人遇到障碍或者摩擦时，为了克服摩擦阻力，驱动轮电机的预设电学参数提高。且清洁机器人运动过程中，检测模块会持续检测驱动轮电机的预设电学参数，并对该段路程中检测到的预设电学参数进行平均值计算。当遇到摩擦或者障碍等阻力时，检测模块所测量预设电学参数值将增大。由此可见，上述行走路径过程中，清洁机器人沿0
°
方向行走时发生bc距离蹭边行走，导致abc段行走过程中检测到的预设电学参数的平均值大于efg段检测到的预设电学参数的平均值。该预设电学参数可以使驱动轮电机的电压或者电流。
47.本实施例中检测的为驱动轮电机的电流。如果清洁机器人遇到低矮墙边，在低矮墙边的阻挡下，清洁机器人蹭边前进，则清洁机器人与墙边发生磨损，摩擦阻力导致电流增加。具体而言，根据常用的清洁机器人尺寸设计，预设范围为10ma～50ma。当然，当清洁机器人的尺寸或者工作场景发生较大变化时，预设范围可以与上述范围不同。可以理解的是，在清洁机器人没有遇到低矮墙边时，其往回走时电流为正常值。而如图2所示，本实施例中，当
清洁机器人沿abc段位移行走时，包含bc段蹭边行走，导致abc段位移过程中检测模块所获取的电流平均值增大。而回程的返回180
°
方向的位移，只有ef段位移为蹭边行走，fg段位移检测模块所获取的电流平均值为正常值，且bc段位移大于ef段位移，因此，abc段位移过程中检测模块所获取的电流平均值大于efg段位移过程中检测模块所获取的电流平均值。因此，abc段位移和efg段位移检测模块所获取的电流差值，则有利于判断清洁机器人往回走的条件是遇到感应模块无法识别的障碍物，而不是运动距离达到最大距离。当然，在墙边行走过程中，电压也会发生变化，操作者也可以通过检测电压的差值进行判断。
48.本实施例的清扫方法为，如图3所示，当清洁机器人满足如图2所示的低矮墙边清扫条件达到预设次数时，则判断清洁机器人在低矮墙边往复清扫，放弃当前清扫区域，低矮墙边清扫条件包括第一条件，第一条件为清洁机器人在沿弓字型路径行走过程中，相邻两个方向相反的运动的预设电学参数的平均值的差值达到预设范围，相邻两个方向相反的运动为沿abc方向运动和沿efg方向运动。在清洁机器人沿abc方向或efg方向运动时，所得的两个平均值即为相邻两个方向相反的运动的预设电学参数的平均值，且abc方向行走过程中的平均电流大于efg方向行走过程的平均电流。
49.可见，本实施例通过判断出清洁机器人在所计算出的电流平均值较高的一段行程受到较大摩擦力，从而自动判断是否处于在低矮墙边重复清扫的状况，且能够自动放弃该清扫区域，避免清洁机器人在低矮墙边做无效的重复清扫或出现死机现象，有利于提高清洁机器人的清洁效率，保证清洁机器人的使用寿命。
50.可以理解的是，清洁机器人行走过程中会出现打滑或者小障碍物的情况，单次满足第一条件不能直接排除清洁机器人是否由于打滑或者小障碍物而沿abcdefg的路径行走。只有当清洁机器人在该工况下运动达到预设次数，可以判断清洁机器人是否处于在低矮墙墙边重复清扫。该方案有利于提高判断清洁机器人是否沿低矮墙边往复清扫准确性，避免上述方法出现故障时清洁机器人无法进行判断。该方法有利于提高清洁机器人判断结果的准确性。
51.具体而言，清洁机器人运动过程中，检测模块会时刻监测该预设电学参数，例如每秒监测一次。当清洁机器人沿墙边行走时，受到墙边的摩擦和阻力作用，清洁机器人的预设电学参数会升高，而没有墙边阻力行走时，清洁机器人的预设电学参数相对稳定。本实施例中，清洁机器人通过计算沿abc方向行走过程的平均预设电学参数数值，并将该数值与沿efg方向行走过程中计算的预设电学参数数值进行对比，如果对比结果差值达到预设范围。且清洁机器人在如图2所示的abcdefg行走路径中行走次数达到预设次数时，说明清洁机器人进入了一个循环，本实施例通过预先设置，使清洁机器人避免在上述循环中无限次重复。
52.进一步地，清洁机器人通过控制模块驱动主体运动，并通过检测模块将检测结果反馈给控制模块，以便于控制模块根据检测结果进行判断。
53.可选地，为了保证判断结果的准确性，且清洁机器人沿墙边行走过程，即abc段与低矮墙边平行时，清洁机器人与墙碰撞或者摩擦次数减少，使预设电学参数的预设差值满足第一条件的次数减少。或者清洁机器人打滑时，也可能会进入沿abcdefg方向循环行走过程，但下一个循环路径可以恢复正常行走，导致满足第一条件较少次数时无法直接作出沿低矮墙边行走的判断。因此，仅存在第一条件时，预设次数大于五次，即超过五次清洁机器人的在0
°
和180
°
往复运动到极限位置时的电流差值在10ma～50ma，则认为清洁机器人在低
矮墙墙边重复清扫。
54.作为一种可选方案，清洁机器人沿0
°
或180
°
的行走路径为长边，扫地机在极限位置转弯行走的路径为横向行走的短边，低矮墙边清扫条件还包括第二条件，第二条件为清洁机器人在0
°
和180
°
位置横向行走的短边包括沿墙行走，即图2中de段的行程为清洁机器人沿墙边行走，由于cd段的行程未达到弓字形路径短边行走的距离要求，即cd段距离小于c
′e′
段、g
′a″
段的距离，从而机器人根据默认指令执行沿墙动作来补足未行走的弓字形路径短边行走距离，从d点开始执行沿墙行为，该沿墙行为为控制机器人的轮速差沿着墙边行走，直到e点，cd段与de段行程之和达到弓字形路径短边行走的距离要求。第一条件和第二条件同时满足，并达到预设次数时，则判断清洁机器人在低矮墙边往复清扫。由于清洁机器人打滑时也会发生转弯或进入沿abcdefg路径行走的循环状态。但在清洁机器人打滑的情况下，清洁机器人循环的次数较少，且打滑时清洁机器人沿abc段行走时可能是较短的距离。因此，通过第一条件和第二条件同时满足，有利于提高判断清洁机器人遇到矮墙的准确性，避免清洁机器人在低矮墙边做无效的重复清扫或出现死机现象，有利于提高清洁机器人的清洁效率，保证清洁机器人的使用寿命。可以理解的是，预设电学参数为电流，预设范围为10ma～50ma。
55.工作时，清洁机器人沿长边运动到一定距离后，在低矮墙边的阻力作用下转变方向，沿短边行走一个清洁机器人的宽度，然后180
°
转弯向反方向清扫，通过检测清洁机器人在两abc和efg两个方向的预设电学参数的平均值的差值，判断清洁机器人的转弯是在遇到障碍物的条件下进行。同时判断扫地机短边行走的工况，两个条件同时判断清洁机器人是否沿低矮墙边清扫，有利于提高判断效率和判断的准确性。
56.同时，清洁机器人可以通过电流、电压等参数判断是否出狱短边沿墙状态。
57.示例性地，检测模块用于检测电流值，且检测模块将清洁机器人在0
°
和180
°
往复运动过程中的电流值并能够通过该检测结果计算出电流平均值的差值反馈给控制模块，然后控制模块根据电流差值的结果进行相应的判断。
58.可选地，满足第一条件和第二条件时，由于此时判断清洁机器人满足低矮墙边往复清扫条件增加，判断结果更为严谨，此时的预设次数的次数大于等于三次，即可以确定。即当同时判断清洁机器人在0
°
和180
°
往复运动的行程中的电流差值和短边运动是否为沿低矮墙边运动时，仅需要出现三次上述工况，可以判断清洁机器人出现低矮墙边往复清扫问题，避免清洁机器人做无效清扫或出现死机等问题。
59.作为一种可选方案，放弃当前清扫区域后，清扫方法还包括以下步骤：
60.搜索是否存在漏扫区域，并根据判断结果进行相应的动作。该方法在放弃低矮墙边之后，清洁机器人能够搜索漏扫区域，有利于提高清洁机器人的清扫效果。具体而言，当清洁机器人清洁地面时，清洁机器人在工作过程中不断建立地图，以便于后期清洁过程中可以快速清扫，且有利于避免发生遗漏。该清洁机器人判断为沿低矮墙边运动后，判断清洁机器人所建立的地图是否为闭合状态。如果为闭合状态，则不存在漏扫区域，如果不是闭合状态，则存在漏扫区域。
61.作为一种可选方案，当清洁机器人确认在矮墙边重复清扫，控制模块作出放弃清扫该区域后，则控制系统进行搜索，判断是否存在漏扫区域。如果判断存在漏扫区域，清洁机器人前往漏扫区域进行清扫，有利于保证清洁机器人的清洁效率，避免出现漏扫区域。进
一步地，清洁机器人前往漏扫区域后，继续进行弓字型清扫，同时将当前低矮墙边设置为已清扫区域或者禁区。
62.如果判断不存在漏扫区域，清洁机器人进入最后一圈沿墙清扫，以避免存在墙边存在遗漏位置，且有利于提高清洁机器人的清扫效果。示例性地，最后一圈沿墙清扫完成的标识为地图边缘闭合。
63.注意，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。