一种助力装置和清洁设备的制作方法

1.本技术涉及机械技术领域，特别是涉及一种助力装置和清洁设备。


背景技术：

2.目前，为了方便用户的操作一些装置中往往设置有助力装置。例如，洗地机器人，由于洗涤机器人重量较大，通过在洗地机器人内部设置助力装置，可以为用户移动洗地机器人过程中提供助力，从而便于用户进行操作。
3.然而，当前的助力装置往往只能提供单方向的助力。例如，用户在往前推动时有助力，往后拉时却没有助力。从而导致当装置的移动方向与助力方向相反时，会造成反向阻力，导致助力装置非常沉重，甚至会发生跳动现象。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种助力装置和清洁设备，用以解决现有的助力装置当装置的移动方向与助力方向相反时，造成的反向阻力的问题。具体技术方案如下：
5.本技术实施例的第一方面，提供了一种助力装置，包括主动轮、从动轮、传感器、处理器；
6.所述主动轮和所述从动轮前后布置，所述传感器布置在所述从动轮上；
7.所述传感器，用于采集所述从动轮的当前转动方向和当前转速信息；将所述当前转动方向和当前转速信息发送至所述处理器；
8.所述处理器，用于接收所述当前转动方向和当前转速信息；根据所述当前转动方向和当前转速信息计算并生成目标方向和目标转速的指令信息，其中，所述目标方向与所述当前转动方向一致；将所述目标方向和目标转速的指令信息发送至所述主动轮，以使所述主动轮按照所述目标方向和目标转速进行转动。
9.可选的，所述传感器，具体用于根据采集到的所述从动轮的当前转动方向和当前转速信息生成方波信号，其中，所述方波信号的相位用于表示所述当前转动方向，所述方波信号的频率用于表示所述当前转速；将所述方波信号发送至所述处理器；
10.所述处理器，具体用于接收所述方波信号；根据所述方波信号生成所述目标方向和目标转速的指令信息。
11.可选的，所述传感器，具体用于根据采集到的所述从动轮的当前转动方向和当前转速信息生成方波序列，其中所述方波序列为两路不同相位的方波信号；将所述方波序列发送至所述处理器；
12.所述处理器，具体用于接收所述方波序列；根据所述方波序列中两路不同相位的方波信号的相位差确定所述从动轮的实际转动方向，根据所述方波序列的频率确定所述从动轮的实际转速信息；根据所述从动轮的实际转动方向和实际转速信息，生成目标方向和目标转速的指令信息。
13.可选的，所述处理器，具体用于根据所述方波序列中两路不同相位的方波信号的
相位差，确定所述从动轮当前时刻的实际转动方向为向前、向后、停止中的一种，根据所述方波序列的频率确定所述从动轮当前时刻的实际转速信息；根据所述从动轮当前时刻的实际转动方向和当前时刻的实际转速信息，以及预先确定的所述从动轮前一时刻的实际转动方向和前一时刻的实际转速信息确定所述从动轮的运动状态；根据所述从动轮的运动状态，生成目标方向和目标转速的指令信息。
14.可选的，所述处理器，具体用于根据所述从动轮当前时刻的实际转动方向和当前时刻的实际转速信息，以及预先确定的所述从动轮前一时刻的实际转动方向和前一时刻的实际转速信息确定所述从动轮的运动状态为由停止变为向前、由向后变为向前、由停止变为向后、由向前变为向后中的一种；当所述运动状态为由停止变为向前或由向后变为向前时，生成目标方向为向前和目标转速的指令信息，当所述运动状态由停止变为向后或由向前变为向时，生成目标方向为向后和目标转速的指令信息。
15.本技术实施例的第二方面，提供了一种清洁设备，包括上述任一所述的助力装置。
16.可选的，所述清洁设备还包括电机和清洁组件，所述电机与所述主动轮连接，所述电机用于驱动所述清洁组件转动。
17.可选的，所述主动轮为圆形的滚筒，且所述主动轮表面设置有绒毛。
18.可选的，所述传感器为霍尔形式传感器或光电形式传感器。
19.可选的，所述电机为直流有刷电机、直流无刷电机、伺服电机中的一种。
20.本技术实施例有益效果：
21.本技术实施例提供的一种助力装置及清洁设备，包括主动轮、从动轮、传感器、处理器；所述主动轮和所述从动轮前后布置，所述传感器布置在所述从动轮上；所述传感器，用于采集所述从动轮的当前转动方向和当前转速信息；将所述当前转动方向和当前转速信息发送至所述处理器；所述处理器，用于接收所述当前转动方向和当前转速信息；根据所述当前转动方向和当前转速信息计算并生成目标方向和目标转速的指令信息，其中，所述目标方向与所述当前转动方向一致；将所述目标方向和目标转速的指令信息发送至所述主动轮，以使所述主动轮按照所述目标方向和目标转速进行转动。通过本技术实施例的助力装置，可以通过其中的传感器检测从动轮的转动方向，从而确定助力装置的移动方向，并根据该转动方向生成与该移动方向一致的目标方向的指令，并将该指令发送至主动轮，以使主动轮提供该助力装置移动方向的助力，解决现有技术中助力装置反向助力的问题。
22.当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
23.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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
24.图1为本技术实施例提供的助力装置的一种结构示意图；
25.图2为本技术实施例提供的洗地机的一种结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的助力装置的助力方法的一种流程示意图。
具体实施方式
27.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基于本技术所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.首先，对本技术实施例中可能使用到的专业术语进行解释：
29.mcu：微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(timer)、usb(universal serial bus，通用串行总线)、a/d转换(模数转换)、uart(通用异步收发传输器)、plc(可编程逻辑控制器)、dma(直接存储器访问)等周边接口，甚至lcd(液晶显示器)驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
30.本技术实施例的第方面，提供了一种助力装置，参见图1，包括主动轮101、从动轮、传感器102、处理器103；
31.主动轮101和从动轮前后布置，传感器102布置在从动轮上；
32.传感器102，用于采集从动轮的当前转动方向和当前转速信息；将当前转动方向和当前转速信息发送至处理器；
33.处理器103，用于接收当前转动方向和当前转速信息；根据当前转动方向和当前转速信息计算并生成目标方向和目标转速的指令信息，其中，目标方向与当前转动方向一致；将目标方向和目标转速的指令信息发送至主动轮，以使主动轮按照目标方向和目标转速进行转动。
34.本技术实施例中的从动轮可以是无动力装置，该从动轮可以随着助力装置的移动而转动，例如，当助力装置向前该从动轮向前转动，当助力装置向后该从动轮向后转动，即从动轮转动的方向与助力装置的移动方向一致。本技术实施例中的传感器是可以检测检测从动轮的转动方向和频率的多种类型的传感器，具体的，该传感器可以为霍尔形式传感器、光电形式传感器或者其他适用于该场景形式的传感器。本技术实施例中的主动轮可以通过驱动装置进行驱动，该驱动装置可以配置在该主动轮内部，也可以独立于该主动轮之外，具体的可以是直流有刷电机、直流无刷电机、伺服电机或者其他适用于该场景的电机。
35.其中，从动轮的当前转动方向可以为向前或向后中的一种。当前转速信息可以是指从动轮的实际转速，目标转速可以是指处理器计算得到的主动轮助力时所需要的转速，对应的转速可以与主动轮和从动轮的直径有关，例如，可以根据从动轮当前的转速计算该助力装置的移动速度，然后根据该移动速度确定需要助力的速度，最后根据助力的速度计算主动轮的目标转速。具体的，目标转速对应的速度可以等于或大于当前转速对应的速度，从而起到助力的作用。在实际使用过程中，目标转速可以是预先设定的，也可以是根据当前转速计算得到的。例如，可以预先设定多个转速，当获取当前转速后，从预先设定的转速中选取一个，对应的速度大于当前转速对应的速度的一个转速作为目标转速，再例如，根据从动轮当前的转速计算该助力装置的移动速度，然后计算该移动速度和某一预设速度之和，得到需要助力的速度，最后根据助力的速度和主动轮的直径或半径计算主动轮的目标转速。
36.一个例子中，参见图2，本技术实施例中的助力装置可以是洗地机。其中，1为从动
轮，从动轮位于洗地机后部，无动力装置，根据洗地机的运行状态，从动轮会跟随运动。2为从动轮内部装的编码器，编码器可以是霍尔形式传感器、光电形式传感器或者其他适用于该场景形式的传感器。3为滚刷电机，用于驱动滚刷转动，可以是直流有刷电机、直流无刷电机、伺服电机或者其他适用于该场景的电机。4为滚刷，滚刷为一个圆形的滚筒，上有绒毛。高速转动后可以持续擦拭地面。
37.通过本技术实施例的助力装置，可以通过其中的传感器检测从动轮的转动方向，从而确定助力装置的移动方向，并根据该转动方向生成与该移动方向一致的目标方向的指令，并将该指令发送至主动轮，以使主动轮提供该助力装置移动方向的助力，解决现有技术中助力装置反向助力的问题。
38.可选的，传感器102，具体用于根据采集到的从动轮的当前转动方向和当前转速信息生成方波信号，其中，方波信号的相位用于表示当前转动方向，方波信号的频率用于表示当前转速；将方波信号发送至处理器；
39.处理器103，具体用于接收方波信号；根据方波信号生成目标方向和目标转速的指令信息。
40.可选的，传感器102，具体用于根据采集到的从动轮的当前转动方向和当前转速信息生成方波序列，其中方波序列为两路不同相位的方波信号；将方波序列发送至处理器；
41.处理器103，具体用于接收方波序列；根据方波序列中两路不同相位的方波信号的相位差确定从动轮的实际转动方向，根据方波序列的频率确定从动轮的实际转速信息；根据从动轮的实际转动方向和实际转速信息，生成目标方向和目标转速的指令信息。
42.在实际使用过程中，根据方波序列中两路不同相位的方波信号的相位差确定从动轮的实际转动方向，根据方波序列的频率确定从动轮的实际转速信息，可以通过正交解码，确定转动方向和转速信息。例如，可以根据方波序列中两路方波的相位的先后顺序确定从动轮的转向，根据方波序列的频率确定从动轮的转速。具体的，在实际使用过程中，还可以预先确定脉冲频率与行驶速率之间的经验系数，从而便于直接根据脉冲频率确定目标转速。
43.可选的，处理器103，具体用于根据方波序列中两路不同相位的方波信号的相位差，确定从动轮当前时刻的实际转动方向为向前、向后、停止中的一种，根据方波序列的频率确定从动轮当前时刻的实际转速信息；根据从动轮当前时刻的实际转动方向和当前时刻的实际转速信息，以及预先确定的从动轮前一时刻的实际转动方向和前一时刻的实际转速信息确定从动轮的运动状态；根据从动轮的运动状态，生成目标方向和目标转速的指令信息。
44.可选的，处理器103，具体用于根据从动轮当前时刻的实际转动方向和当前时刻的实际转速信息，以及预先确定的从动轮前一时刻的实际转动方向和前一时刻的实际转速信息确定从动轮的运动状态为由停止变为向前、由向后变为向前、由停止变为向后、由向前变为向后中的一种；当运动状态为由停止变为向前或由向后变为向前时，生成目标方向为向前和目标转速的指令信息，当运动状态由停止变为向后或由向前变为向时，生成目标方向为向后和目标转速的指令信息。
45.具体的，可以参见图3，获取从动轮给出的两路方波信号之后，通过主控制器采集并比较信号，从而确定从动轮的运动状态，其中，从动轮的运动状态可以为向前、向后、停止
中的一种，当从动的运动状态为向后变为向前，以及从动轮的运动状态为停止变为向前时，调整滚刷转动方向向前，当从动的运动状态为向前变为向后，以及从动轮的运动状态为停止变为向后时，调整滚刷转动方向向后。
46.为了说明本技术实施例的方法，以下结合具体实施例进行说明，参见图3，包括：
47.1、从动轮上的编码器会根据运动方向给出两路相位不同的方波信号。
48.2、主控制器mcu采集两路方波信号：比较两路信号的相位差来确定从动轮转动方向。通过方波信号的频率来确定从动轮的转速。
49.3、时刻记录从动轮运动状态(向前、向后、停止三种状态)。
50.4、根据检测到的从动轮转动方向信息，来调整电机转动方向。若从动轮状态由向后变成向前或者由停止变成了向前，则跳转到步骤5。若从动轮状态由向前变成了向后或者由停止变成了向后，则跳转到步骤6。
51.5、调整滚刷转动方向为向前。
52.6、调整滚刷转动方向为向后。
53.本技术实施例的第二方面，提供了一种清洁设备，包括上述任一的助力装置。
54.可选的，清洁设备还包括电机和清洁组件，电机与主动轮连接，电机用于驱动清洁组件转动。
55.可选的，主动轮为圆形的滚筒，且主动轮表面设置有绒毛。
56.可选的，传感器为霍尔形式传感器或光电形式传感器。
57.可选的，电机为直流有刷电机、直流无刷电机、伺服电机中的一种。
58.具体的，参见图2，清洁设备为洗地机，包括从动轮：位于洗地机后部，无动力装置。根据洗地机的运行状态，会跟随运动。从动轮内部装有编码器，编码器可以是霍尔形式传感器、光电形式传感器或者其他适用于该场景形式的传感器。滚刷电机：用于驱动滚刷转动，可以是直流有刷电机、直流无刷电机、伺服电机或者其他适用于该场景的电机。滚刷：一个圆形的滚筒，上有绒毛。高速转动后可以持续擦拭地面。
59.通过本技术实施例的清洁设备，可以通过其中的传感器检测从动轮的转动方向，从而确定助力装置的移动方向，并根据该转动方向生成与该移动方向一致的目标方向的指令，并将该指令发送至主动轮，以使主动轮提供该助力装置移动方向的助力，解决现有技术中助力装置反向助力的问题。
60.上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
61.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机
指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
62.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。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。
63.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于清洁设备实施例而言，由于其基本相似于助力装置实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
64.以上所述仅为本技术的较佳实施例，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。