CN211022469U - 扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种扫地机器人，本申请中的增加摄像头和摄像头控制模块，摄像头垂直机器人机身的第一盖板向上设置，并通过所述第一盖板的孔洞采集所述机器人机身上方的图像，机器人主控模块内存储有待清扫环境的地图和预设清扫路线，机器人主控模块将待清扫环境的地图和预设清扫路线发送到摄像头控制模块，摄像头控制模块内有关于图像处理相关算法，通过分析摄像头获得的图像与待清扫环境的地图进行对比，计算出机器人偏航角和位置坐标，判断机器人是否偏离预设清扫路线，若偏离预设清扫路线路线则将结果反馈给机器人主控模块，机器人主控模块按照摄像头控制模块计算出的机器人偏航角和位置坐标控制扫地机器人返回原预设清扫路线。

Description

扫地机器人

技术领域

本申请涉及智能电子设备领域，尤其涉及一种扫地机器人。

背景技术

扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地面清理工作。一般采用刷扫和真空吸尘方式，将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，统一归为扫地机器人。

现有技术中的扫地机器人在扫地过程中通常利用摄像头来采集周围的图像，然后检测周围是否有障碍物，然后避开障碍物进行清扫，或者提前构建待清扫环境的地图，根据待清扫环境的地图设定机器人的清扫路线，使机器人在设定路线上进行清扫。但是现在技术中机器人在按照预设的清扫路线进行清扫时，若因意外情况跑偏则无法回到原来的清扫路线，导致无法完成预设的清扫工作。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种扫地机器人。

本申请的方案如下：

一种扫地机器人，其特征在于，包括：摄像头，摄像头控制模块，机器人主控模块，清扫模块，机器人机身，驱动轮，红外模块和防撞组件；

所述机器人机身上方设置有第一盖板，所述第一盖板具有透明窗；

所述摄像头和所述摄像头控制模块设置在所述第一盖板下方；所述摄像头垂直所述第一盖板向上，并通过所述第一盖板的透明窗采集所述机器人机身上方的图像；

所述机器人主控模块设置在所述机器人机身内部；

所述清扫模块和所述驱动轮设置在所述机器人机身底部；

所述红外模块设置在所述机器人机身侧面；

所述防撞组件与所述机器人机身可拆卸连接；

所述摄像头和所述摄像头控制模块通信连接；

所述摄像头控制模块，所述清扫模块，所述驱动轮均和所述机器人主控模块通信连接。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述机器人机身包括：从上到下依次可拆卸连接的第一盖板，第二盖板，主壳体，底盘；

所述第二盖板具有孔洞；

所述摄像头和所述摄像头控制模块设置在所述第二盖板和所述主壳体之间；

所述摄像头穿过所述第二盖板的孔洞；

所述机器人主控模块设置在所述主壳体内部；

所述驱动轮设置在所述底盘下方；

所述红外模块设置在所述主壳体侧面；

所述防撞组件与所述底盘可拆卸连接。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述机器人机身还包括：设置在所述第一盖板上方的第三盖板，所述第三盖板为透明材质。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述第三盖板通过可活动连接组件与所述第一盖板连接；所述第三盖板通过所述可活动连接组件进行开启闭合。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：无线通信模块；

所述无线通信模块设置在所述主壳体内部；

所述摄像头控制模块和所述无线通信模块通信连接。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述清扫模块包括：两个边刷电机，一个中扫电机；

两个所述边刷电机分别设置在所述底盘第一端下方两侧；

所述中扫电机设置在所述底盘下方中心。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：风压电机；

所述风压电机设置在所述底盘上方中心。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：集尘盒；

所述集尘盒设置在所述底盘第二端上方。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述防撞组件包括：

第一弧形防撞板和第二弧形防撞板，所述第一弧形防撞板和第二弧形防撞板围绕所述主壳体设置；

所述第一弧形防撞板内嵌有透明弧形板；

所述红外模块设置在所述第一弧形防撞板的透明弧形板和所述主壳体之间的空隙处。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述防撞组件通过防撞支架和所述底盘可拆卸连接。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请中的扫地机器人，由于增加摄像头和摄像头控制模块，摄像头垂直机器人机身的第一盖板向上设置，并通过所述第一盖板的透明窗采集所述机器人机身上方的图像，机器人主控模块内存储有待清扫环境的地图和预设清扫路线，机器人主控模块将待清扫环境的地图和预设清扫路线发送到摄像头控制模块，摄像头控制模块内有关于图像处理相关算法，通过分析摄像头获得的图像与待清扫环境的地图进行对比，计算出机器人偏航角和位置坐标，判断机器人是否偏离预设清扫路线，若偏离预设清扫路线路线则将结果反馈给机器人主控模块，机器人主控模块按照摄像头控制模块计算出的机器人偏航角和位置坐标控制扫地机器人返回原预设清扫路线。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的扫地机器人的结构示意图；

图2是本申请一个实施例提供的扫地机器人的硬件系统连接示意图；

图3是本申请另一个实施例提供的扫地机器人的结构示意图；

图4是本申请一个实施例提供的扫地机器人的底面结构图；

图5是本申请一个实施例提供的扫地机器人的俯视图。

附图标记：摄像头-1；摄像头控制模块-2；机器人主控模块-3；清扫模块-4；边刷电机41；中扫电机-42；机器人机身-5；第一盖板-51；第二盖板-52；主壳体-53；底盘-54；驱动轮-6；红外模块-7；防撞组件-8；第一弧形防撞板81；透明弧形板-811；第二弧形防撞板-82。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本申请一个实施例提供的扫地机器人的结构示意图，参照图1，一种扫地机器人，其特征在于，包括：摄像头1，摄像头控制模块2，机器人主控模块3，清扫模块4，机器人机身5，驱动轮6，红外模块7和防撞组件8；

机器人机身5上方设置有第一盖板51，第一盖板51具有透明窗；

摄像头1和摄像头控制模块2设置在第一盖板51下方；摄像头1垂直第一盖板51向上，并通过第一盖板51的孔洞采集机器人机身5上方的图像；

机器人主控模块3设置在机器人机身5内部；

清扫模块4和驱动轮6设置在机器人机身5底部；

红外模块7设置在机器人机身5侧面；

防撞组件8与机器人机身5可拆卸连接；

摄像头1和摄像头控制模块2通信连接；

摄像头控制模块2，清扫模块4，驱动轮6均和机器人主控模块3通信连接。

现有技术中的扫地机器人的摄像头1一般是横向设置，采集扫地机器人周围的图像信息，然后反馈到机器人控制器，机器人控制器根据摄像头1采集的扫地机器人周围的图像信息规划路线防止碰撞。

透明度是结晶矿物在磨制成标准厚度(0.03mm)时允许光线透过的程度。物理学中用吸收系数来说明物体的透明度。在肉眼鉴定中，则常以更简便的方法来鉴别结晶矿物的透明度，一般划分为透明、半透明与不透明三级。

第一盖板51的透明窗为跟摄像头形状对应的圆形透明窗，透明度为透明级别。

本实施例中的扫地机器人，摄像头1垂直机器人机身的第一盖板51向上设置，并通过第一盖板51的透明窗采集机器人机身5上方的图像，机器人主控模块3内存储有待清扫环境的地图和预设清扫路线，机器人主控模块3将待清扫环境的地图和预设清扫路线发送到摄像头控制模块2，摄像头控制模块2内有关于图像处理相关算法，通过分析摄像头1获得的图像与待清扫环境的地图进行对比，计算出机器人偏航角和位置坐标，判断机器人是否偏离预设清扫路线，若偏离预设清扫路线路线则将结果反馈给机器人主控模块3，机器人主控模块3按照摄像头控制模块2计算出的机器人偏航角和位置坐标控制扫地机器人返回原预设清扫路线。

其中，摄像头控制模块2内存储的有关于图像处理相关算法是现有的技术手段，通过分析摄像头1获得的图像与待清扫环境的地图进行对比，计算出机器人偏航角和位置坐标也是现有的技术手段。

本实施例的优选方案中，第一盖板51上还设置有电源触摸按键，电源触摸按键分别与电源模块，机器人主控模块3连接，用于在按压时，电源模块向机器人主控模块3输送或停止输送电能，使扫地机器人开始或停止工作。

电源模块可以但不限于为可充电电池，一般为镍氢电池或锂电池。

扫地机器人还可以具有匹配的充电座。

扫地机器人在工作完毕后按照预设的途径回到充电座进行充电。

图2是扫地机器人的硬件系统连接示意图。参照图2，摄像头1和摄像头控制模块2通信连接；摄像头控制模块2，清扫模块4，驱动轮6均和机器人主控模块3通信连接。

进一步的，参照图3，机器人机身5包括：从上到下依次可拆卸连接的第一盖板51，第二盖板52，主壳体53，底盘54；

第二盖板52具有孔洞；

摄像头1和摄像头控制模块2设置在第二盖板52和主壳体53之间；

摄像头1穿过第二盖板52的孔洞；

机器人主控模块3设置在主壳体53内部；

驱动轮6设置在底盘54下方；

红外模块7设置在主壳体53侧面；

防撞组件8与底盘54可拆卸连接。

因为摄像头1为圆柱状，需要设置一个盖板包覆住摄像头1对摄像头1进行固定，所以本实施例中采用设有孔洞的第二盖板52，使摄像头1穿过第二盖板52的孔洞来对摄像头1进行固定，摄像头1底部固定在主壳体53上，。

其中，第一盖板51的透明窗和第二盖板52的通孔大小等于摄像头1主体的横截面大小。

优选的，摄像头1在主壳体53上固定的地方设置胶垫防止摄像头1滑动；第一盖板51和第二盖板52的孔大小略大于摄像头1主体的横截面大小，第一盖板51和第二盖板52的孔内设置有一圈胶圈防止摄像头1滑动。

一些实施例中的扫地机器人，机器人机身5还包括：设置在第一盖板51上方的第三盖板，第三盖板为透明材质。

因为第一盖板51的透明窗和电源触摸键裸露在外，第一盖板51上沾上灰尘在清理时容易使透明窗处或者电源触摸键处进水，并且如果扫地机器人上方受到碰撞，则容易影响到透明窗下的摄像头，所以本实施例中，通过在第一盖板51上方设置第三盖板，使第三盖板起到防尘，并且保护摄像头1的作用。因为摄像头1需要采集扫地机器人上方的图像信息，所以，本实施例中采用透明材质的第三盖板。

第三盖板可以但不限于为透明塑料材质。透明度为透明级别。

进一步的，考虑到第一盖板51上设置有电源触摸按键的情况，第三盖板通过可活动连接组件与第一盖板51连接；第三盖板通过可活动连接组件进行开启闭合。

可活动连接组件的实现方式具有多种，比如合叶。合叶是连接物体两个部分并能使之活动的部件。

一些实施例中的扫地机器人，还包括：无线通信模块；

无线通信模块设置在主壳体53内部；

摄像头控制模块2和无线通信模块通信连接。

摄像头控制模块2通过无线通信模块与移动设备通信连接，将采集的扫地机器人上方的图像发送到移动设备端。移动设备端可以存储摄像头控制模块2采集的图像，移动设备的使用者可以根据摄像头控制模块2采集的图像，人工判断扫地机器人现在的位置。使用者还可以通过移动设备向扫地机器人下达各种指令，比如更改清扫路线，设置虚拟墙和自定义清扫的区域等，然后将指令通过无线通信模块发送到摄像头控制模块2，摄像头控制模块2将信息发送给机器人主控模块3，机器人主控模块3控制扫地机器人各模块完成指令。

一些实施例中的扫地机器人，参照图4，清扫模块4包括：两个边刷电机41，一个中扫电机42；

两个边刷电机41分别设置在底盘54第一端下方两侧；

中扫电机42设置在底盘54下方中心。

本实施例中，设置三个清扫电机，两个边刷电机41分别设置在机身底盘54第一端下方两侧，负责聚拢灰尘、清扫角落和缝隙，中扫电机42设置在机身底盘54下方中心，负责清扫地面，三个清扫电机协同工作清扫效果更好。

一些实施例中的扫地机器人还包括：风压电机；

风压电机设置在底盘54上方中心。

进一步的，扫地机器人还包括：集尘盒；

集尘盒设置在底盘54第二端上方。

风压电机将地面上的尘灰吸附起来并将尘灰输送到集尘盒。

集尘盒为可拆卸结构，并且具有可开启的顶盖。

扫地机器人每对周围环境进行一次清扫后，可以将集尘盒拆下，打开集尘盒的顶盖，清理集尘盒内的灰尘，再将集尘盒装回。

一些实施例中的扫地机器人，参照图5，防撞组件8包括：

第一弧形防撞板81和第二弧形防撞板82，第一弧形防撞板81和第二弧形防撞板82围绕主壳体53设置；

第一弧形防撞板81内嵌有透明弧形板811；

红外模块7设置在第一弧形防撞板81的透明弧形板811和主壳体53之间的空隙处。

第一弧形防撞板81内嵌有透明弧形板811，红外模块7设置在第一弧形防撞板81的透明弧形板811和主壳体53之间的空隙处，使得红外模块7可以透过第一弧形防撞板81的透明弧形板811向外发射红外线，不影响红外模块7的工作。

由于红外线的穿透力较强，所以第一弧形防撞板81的透明弧形板811可以为半透明的透明弧形板，即透明弧形板的透明级别为半透明。

弧形设计的防撞板可以有效的减小扫地机器人受到的碰撞冲击力。

进一步的，防撞组件8通过防撞支架和底盘54可拆卸连接。

防撞支架为弧形支架，防撞组件8，防撞支架和底盘54之间可以通过卡扣结构可拆卸连接。

一些实施例中的扫地机器人，红外模块7包括：红外悬崖检测模块和红外障碍检测模块；

红外悬崖检测模块用于检测扫地机器人前方的台阶，并在检测到扫地机器人前方具有较大台阶时向主控模块发送第一报警信号；

红外障碍检测模块用于检测扫地机器人前方的障碍物，并在检测到扫地机器人前方具有障碍物时向主控模块发送第二报警信号。

本实施例中，红外模块7包括：红外悬崖检测模块和红外障碍检测模块，可以同时对扫地机器人前方的大台阶和障碍物进行检测，防止扫地机器人掉入前方的台阶下方，也防止了扫地机器人碰撞到前方的障碍物。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种扫地机器人，其特征在于，包括：摄像头，摄像头控制模块，机器人主控模块，清扫模块，机器人机身，驱动轮，红外模块和防撞组件；

所述机器人机身上方设置有第一盖板，所述第一盖板具有透明窗；

所述摄像头和所述摄像头控制模块设置在所述第一盖板下方；所述摄像头垂直所述第一盖板向上，并通过所述第一盖板的透明窗采集所述机器人机身上方的图像；

所述机器人主控模块设置在所述机器人机身内部；

所述清扫模块和所述驱动轮设置在所述机器人机身底部；

所述红外模块设置在所述机器人机身侧面；

所述防撞组件与所述机器人机身可拆卸连接；

所述摄像头和所述摄像头控制模块通信连接；

所述摄像头控制模块，所述清扫模块，所述驱动轮均和所述机器人主控模块通信连接。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述机器人机身包括：从上到下依次可拆卸连接的第一盖板，第二盖板，主壳体，底盘；

所述第二盖板具有孔洞；

所述摄像头和所述摄像头控制模块设置在所述第二盖板和所述主壳体之间；

所述摄像头穿过所述第二盖板的孔洞；

所述机器人主控模块设置在所述主壳体内部；

所述驱动轮设置在所述底盘下方；

所述红外模块设置在所述主壳体侧面；

所述防撞组件与所述底盘可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述机器人机身还包括：设置在所述第一盖板上方的第三盖板，所述第三盖板为透明材质。

4.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于，所述第三盖板通过可活动连接组件与所述第一盖板连接；所述第三盖板通过所述可活动连接组件进行开启闭合。

5.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，还包括：无线通信模块；

所述无线通信模块设置在所述主壳体内部；

所述摄像头控制模块和所述无线通信模块通信连接。

6.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，所述清扫模块包括：两个边刷电机，一个中扫电机；

两个所述边刷电机分别设置在所述底盘第一端下方两侧；

所述中扫电机设置在所述底盘下方中心。

7.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，还包括：风压电机；

所述风压电机设置在所述底盘上方中心。

8.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，还包括：集尘盒；

所述集尘盒设置在所述底盘第二端上方。

9.根据权利要求2所述的扫地机器人，其特征在于，所述防撞组件包括：

第一弧形防撞板和第二弧形防撞板，所述第一弧形防撞板和第二弧形防撞板围绕所述主壳体设置；

所述第一弧形防撞板内嵌有透明弧形板；

所述红外模块设置在所述第一弧形防撞板的透明弧形板和所述主壳体之间的空隙处。

10.根据权利要求9所述的扫地机器人，其特征在于，所述防撞组件通过防撞支架和所述底盘可拆卸连接。

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