CN104188600A - 一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测方法及装置，当自动地面清洁机装置开始正常稳定工作时所述控制单元监测并记录所述当前推进马达的电流值I1；此后，所述控制单元时刻监测并记录所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值I2，并计算I2与I1的差值ΔI；比较预先设定的阈值Ia与ΔI大小；如果ΔI大于或等于Ia，则判断所述自动地面清洁机装置的推进单元当前遇到了较大阻力，控制单元控制推进单元的两个推进马达的方向及速度，转变移动方向；如果ΔI小于Ia，则继续按照原方向移动执行清洁工作。该方式结构简单，节约了成本，经济效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测方法及装置。
背景技术
随着家用设备的高度自动化及数字化的趋势，现有手动吸尘器已渐渐不为人们所使用，自动地面清洁机装置(robotic floor cleaner)，因其具有完全自动化清洁家居地板而大幅节省人力的优点，同时归功其制造成本不断下降，已逐渐普及至一般家庭生活中。
现有的自动地面清洁机装置对碰撞障碍物的检测手段大致可以分为两种：
一种是装置前部设有碰撞感应保险杆，保险杆有一定活动范围，并设有一复位弹簧，用以缓冲碰撞，保险杆连接有光电开关，当保险杆发生一定幅度的位移，光电开关就会检测到遮挡信号，遮挡信号传递至控制电路，装置启动转向程序。
另一种是装置前部设有红外检测模块，该模块具有检测前方障碍物距离的功能，当距离小于某设定值时，装置发生转向。
以上两钟方法各有缺点：第一种方法由于采用的结构比较复杂，生产加工成本较高，故障率也高，在实际使用过程中，相互关联的几个环节只要有一个环节出现问题，将导致自动地面清洁机装置无法正常运行，比较常见的故障是保险杆卡死无法复位等；第二种方法的明显缺陷是此类自动地面清洁机装置需智能识别床裙与障碍物，由于床裙同样具有反射红外线的功能，所以自动地面清洁机装置误以为床裙也是障碍物，从而执行转向程序。这样，床底下的灰尘将无法清除到。再则此类自动地面清洁机装置所用的红外检测模块同样存在成本较高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于自动地面清洁机装置的基于电流强度检测碰撞的检测方法，同时本发明还提供一种应用于自动地面清洁机装置的基于电流强度检测碰撞的检测装置。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的方法,其特征在于：包括如下步骤：
第一步，启动自动地面清洁机装置；
第二步，监测并记录所述自动地面清洁机装置开始正常稳定工作时当前推进马达的电流值I1；
第三步，实时监测所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值I2；
第四步，计算I2与I1的差值ΔI；
第五步，比较预先设定的阈值Ia与ΔI大小；
如果ΔI大于或等于Ia，判定所述自动地面清洁机装置发生了碰撞，推进单元当前遇到了较大阻力，则所述自动地面清洁机装置执行转向程序转变移动方向；
如果ΔI小于Ia，继续按照原移动方向执行清洁工作；
第六步，如果尚未完成清洁任务则转入第三步，否则停机结束清洁任务。
进一步地，第五步所述的阈值Ia为200mA。
进一步地，述第二步和第三步是通过监测推进马达的输入端电流值来监测自动地面清洁机装置推进马达的电流值。
一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的装置，包括一本体，所述本体包括使本体在地面移动的推进单元，用以控制推进单元使本体自动依一预定模式在地面移动的控制单元，所述推进单元设有两个推进马达，控制单元分别控制推进单元的两个推进马达的方向及速度，以此实现对自动地面清洁机装置的推进、转向或退后，其特征在于：
当自动地面清洁机装置开始正常稳定工作时所述控制单元监测并记录所述当前推进马达的电流值I1；此后，所述控制单元时刻监测并记录所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值I2，并计算I2与I1的差值ΔI；比较预先设定的阈值Ia与ΔI大小；如果ΔI大于或等于Ia，则判定所述自动地面清洁机装置的推进单元当前发生了碰撞，遇到了较大阻力，控制单元控制推进单元的两个推进马达的方向及速度，转变移动方向；如果ΔI小于Ia，则继续按照原方向移动执行清洁工作。
进一步地，所述控制单元设置有MCU处理器，用于监测推进单元的两个推进马达的当前电流值。
进一步地，所述控制单元时刻监测并记录所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值是推进马达输入端的电流值。
与现有的技术相比，基于电流强度检测自动地面清洁机装置碰撞的检测方法，误判及出错的概率低，可以有效实现对碰撞的检测。且通过控制单元时刻检测推进单元推进马达的电流实现对自动地面清洁机装置碰撞检测的装置，无需增加新额外的零部件，这种方式结构简单，节约了成本，经济效果良好。且检测电路与电机驱动电路电气隔离，避免了对原驱动电路电气属性的破坏，也不会将电机驱动电路的干扰引入检测电路。
附图说明
图1是本发明自动地面清洁机装置的障碍检测流程图。
图2是本发明自动地面清洁机装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更充分地公开本发明，下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明。
本发明的技术原理为，当自动地面清洁机装置碰到了障碍物时，推进马达的驱动电流的会突然增大以抵消障碍物带来的阻力，通过比较自动地面清洁机装置此时的电流与正常工作时的电流的差值与预先设定阈值的大小可以判断是否碰到了障碍物。
如图1所示， 一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的方法,其特征在于：包括如下步骤：
第一步，启动自动地面清洁机装置；
第二步，监测并记录所述自动地面清洁机装置开始正常稳定工作时当前推进马达的电流值I1；
第三步，实时监测所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值I2；
第四步，计算I2与I1的差值ΔI；
第五步，比较预先设定的阈值Ia与ΔI大小；
如果ΔI大于或等于Ia，判定所述自动地面清洁机装置发生了碰撞，推进单元当前遇到了较大阻力，则所述自动地面清洁机装置执行转向程序转变移动方向；
如果ΔI小于Ia，继续按照原移动方向执行清洁工作；
第六步，如果尚未完成清洁任务则转入第三步，否则停机结束清洁任务。
前述第五步所述的阈值Ia为200mA。
前述第二步和第三步是通过监测推进马达的输入端电流值来监测自动地面清洁机装置推进马达的电流值。
前述差值ΔI是I2减I1的值。
用于实现前述方法的一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的装置，包括一本体，所述本体包括使本体在地面移动的推进单元，用以控制推进单元使本体自动依一预定模式在地面移动的控制单元，所述推进单元设有两个推进马达，控制单元分别控制推进单元的两个推进马达的方向及速度，以此实现对自动地面清洁机装置的推进、转向或退后，其特征在于：
当自动地面清洁机装置开始正常稳定工作时所述控制单元监测并记录所述当前推进马达的电流值I1；此后，所述控制单元时刻监测并记录所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值I2，并计算I2与I1的差值ΔI；比较预先设定的阈值Ia与ΔI大小；如果ΔI大于或等于Ia，则判定所述自动地面清洁机装置的推进单元当前发生了碰撞，遇到了较大阻力，控制单元控制推进单元的两个推进马达的方向及速度，转变移动方向；如果ΔI小于Ia，则继续按照原方向移动执行清洁工作。
前述的控制单元设置有MCU处理器，负责监测推进单元的两个推进马达的当前电流值。
前述的控制单元时刻监测并记录所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值是推进马达输入端的电流值。
具体实施例：
如图2所示，一种自动地面清洁机装置包括本体1，以及设置于本体1内的推进单元2、吸尘单元4、掠扫单元5和控制单元3。所述推进单元2设有两个推进马达，控制单元3分别控制推进单元的两个推进马达的方向及速度，以此实现对自动地面清洁机装置的推进、转向或退后。控制单元3时刻监测推进马达的运动状态,记录推进马达的当前电压值,电流值。
控制单元3设置有MCU处理器，负责监测推进单元2的两个推进马达的当前电压值和电流值。如图1所示，当自动地面清洁机装置开始正常稳定工作后，亦即自动地面清洁机装置开始移动并执行清扫工作2至10秒时，控制单元3的MCU处理器记录当前推进马达输入端的电流值I1。控制单元3的MCU处理器记录当前推进马达的电流值I2，并计算I1与I2的差值ΔI。差值ΔI是I2减I1的值，因为在发生碰撞时，必然是I2的值大于I1的值。当遇到障碍物或者从瓷砖地面移动到木质地面时，自动地面清洁机装置的运动状态发生变化，推进单元2的推进马达的电流变化。通过大量实践实验得出，自动地面清洁机装置正常工作时差值ΔI为小于200mA，而当遇到障碍物并与之相撞，推进马达的电流会瞬间增大以抵消阻力，因此此时ΔI会大于200mA。程序预先设定有一阈值Ia为200mA，通过实时计算ΔI并比较ΔI与Ia的大小，判断自动地面清洁机装置当前的运动状态。当ΔI大于或等于Ia，程序判断自动地面清洁机装置的推进单元当前发生了碰撞，执行转向程序。而当ΔI小于Ia但ΔI不为0时，判断自动地面清洁机装置可能到达了不同摩擦力的地面，不转向，继续按原方向执行清洁工作。同样的ΔI为0时也不转向，继续按原方向执行清洁工作。
Claims (6)
1.一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的方法,其特征在于：包括如下步骤：
第一步，启动自动地面清洁机装置；
第二步，监测并记录所述自动地面清洁机装置开始正常稳定工作时当前推进马达的电流值I1；
第三步，实时监测所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值I2；
第四步，计算I2与I1的差值ΔI；
第五步，比较预先设定的阈值Ia与ΔI大小；
如果ΔI大于或等于Ia，判定所述自动地面清洁机装置发生了碰撞，推进单元当前遇到了较大阻力，则所述自动地面清洁机装置执行转向程序转变移动方向；
如果ΔI小于Ia，继续按照原移动方向执行清洁工作；
第六步，如果尚未完成清洁任务则转入第三步，否则停机结束清洁任务。
2.根据权利要求1所述的自动地面清洁机装置的碰撞检测的方法，其特征在于：第五步所述的阈值Ia为200mA。
3.根据权利要求1所述的自动地面清洁机装置的碰撞检测的方法，其特征在于：所述第二步和第三步是通过监测推进马达的输入端电流值来监测自动地面清洁机装置推进马达的电流值。
4.一种应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的装置，包括一本体，所述本体包括使本体在地面移动的推进单元，用以控制推进单元使本体自动依一预定模式在地面移动的控制单元，所述推进单元设有两个推进马达，控制单元分别控制推进单元的两个推进马达的方向及速度，以此实现对自动地面清洁机装置的推进、转向或退后，其特征在于：
当自动地面清洁机装置开始正常稳定工作时所述控制单元监测并记录所述当前推进马达的电流值I1；此后，所述控制单元时刻监测并记录所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值I2，并计算I2与I1的差值ΔI；比较预先设定的阈值Ia与ΔI大小；如果ΔI大于或等于Ia，则判断所述自动地面清洁机装置发生了碰撞，推进单元当前遇到了较大阻力，控制单元控制推进单元的两个推进马达的方向及速度，转变移动方向；如果ΔI小于Ia，则继续按照原方向移动执行清洁工作。
5.根据权利要求4所述的应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的装置，其特征在于，所述控制单元设置有MCU处理器，用于监测推进单元的两个推进马达的当前电流值。
6.根据权利要求4所述的应用于自动地面清洁机装置的碰撞检测的装置，其特征在于，所述控制单元时刻监测并记录所述自动地面清洁机装置推进马达的电流值是推进马达输入端的电流值。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141210 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |