CN109124496B - 扫地机器人及清洁设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扫地机器人及清洁设备，涉及清洁设备技术领域，为解决扫地机器人易出现与其他物体碰撞或清洁不彻底的问题。所述扫地机器人包括：激光雷达装置和红外线测距装置，激光雷达装置安装于扫地机本体的顶部；红外线测距装置安装于激光雷达装置的顶部。所述扫地机器人具有红外测距功能，可避免发生撞击且可扩大清扫范围。

Description

扫地机器人及清洁设备

技术领域

本发明涉及清洁设备技术领域，尤其是涉及一种扫地机器人及清洁设备。

背景技术

目前，在智能家电领域，扫地机器人的应用更为广泛，越来越多家庭使用扫地机器人清扫地面。

部分扫地机器人在初次清扫过程中按照一定路径进行清扫，在清扫过程中若与物体发生碰撞则改变清扫方向，并记忆该处区域，在整片区域清扫完毕后形成该清扫区域的地图，从而在下次清扫过程中避开放置有物品的区域。但是，在这种模式下进行清扫工作的扫地机器人经常受到撞击，易出现刮伤或损坏。部分扫地机器人通过发射激光束检测清扫区域的物品摆放位置，并构建清扫区域地图，然后在清扫过程中绕过放置有物体的区域进行清扫。在这种模式下进行清扫工作的扫地机器人虽然避免了撞击，但是在对于一些底部具有一定空隙的家具存在清扫不彻底的情况，例如在对沙发附近区域进行清扫时，扫地机器人检测到沙发后会绕开沙发进行清扫，因此无法清扫到沙发底部外侧边缘区域的灰尘。

因此，现有技术中的扫地机器人易出现与其他物体碰撞或存在清洁不彻底的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扫地机器人，以解决现有技术中存在的扫地机器人易出现与其他物体碰撞或清洁不彻底的情况的技术问题。

本发明提供的扫地机器人，包括：扫地机本体、激光雷达装置和红外线测距装置，

所述激光雷达装置安装于所述扫地机本体的顶部；

所述红外线测距装置安装于所述激光雷达装置的顶部。

在上述技术方案中，进一步地，所述红外线测距装置安装于所述扫地机本体的顶部，所述红外线测距装置包括红外线收发组件和镜片，所述红外收发组件发射的红外线穿过所述镜片后射出，所述镜片至少部分区域位于所述红外线收发组件朝向所述扫地机本体移动方向的前方的一侧。

在上述技术方案中，进一步地，所述红外线测距装置射出的红外线所在水平面与所述激光雷达装置射出的激光束所在水平面平行。

在上述技术方案中，进一步地，所述红外线测距装置的红外线发射轨迹与所述激光雷达装置发射激光束的轨迹之间的最短距离为10mm～13.5mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述红外线测距装置安装于所述扫地机本体的移动方向的后侧，且位于所述扫地机本体的边缘区域。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述红外线测距装置还包括防护壳体，所述防护壳体包括上盖和下盖，所述镜片安装于所述上盖与所述下盖之间，所述上盖、所述下盖与所述镜片围成密封腔室，所述红外线收发组件安装于所述密封腔室内。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述镜片朝向所述密封腔室外侧的一面为向内凹陷的凹面。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述镜片与所述上盖的连接处与所述上盖的边缘具有设定间距，所述镜片与所述下盖的连接处与所述下盖的边缘具有设定间距。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述镜片的中心点至所述扫地机本体的上表面的距离为17mm～20mm。

相对于现有技术，本发明所述的扫地机器人具有以下优势：

本发明所述的扫地机器人在工作的过程中，激光雷达装置和红外线测距装置同步启动，激光雷达装置检测扫地机本体远距离内是否存在障碍物，红外线测距装置发出红外线以检测在扫地机本体近距离内是否存在障碍物，以及检测与物体之间的距离，以便于扫地机器人更改清扫路线以免与物体发生撞击。

此外，由于红外线测距装置设置于激光雷达装置的顶部，因此可检测扫地机本体顶部上方区域前方是否存在物体，以及物体与扫地机本体之间的距离，通过对于距离阈值的合理设定，可以扩大扫地机器人的清扫区域。例如红外线测距装置检测在其正前方近距离无障碍物，则说明该障碍物的底部空隙高度高于激光雷达装置的顶面，即该物体底部存在一定空隙，且该空隙的高度高于激光雷达装置的高度，说明扫地机本体可进入该空隙，同时能够避免激光雷达装置受到撞击，则可控制扫地机器人继续向前移动一定距离，在扫地机器人出现撞击前转向，从而可对于该物体底部进行进一步清扫。

因此，使用本申请提供的扫地机器人可以在保证扫地机本体在碰撞之前更改路线，并对于底部存在间隙的物体的底部进行更近一步清扫，从而扩大扫地机器人的清扫范围，使得扫地机器人的清扫效果更好。

本发明的另一目的在于提出一种清洁设备，以解决现有技术中存在的扫地机器人易出现与其他物体碰撞或清洁不彻底的情况的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种清洁设备，包括上述技术方案所述的扫地机器人。

所述清洁设备与上述扫地机器人相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的扫地机器人处于第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的扫地机器人处于第二视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的扫地机器人处于第三视角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的扫地机器人处于第四视角的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的扫地机器人中红外线测距装置处于第一视角的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的扫地机器人中红外线测距装置处于第二视角的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的扫地机器人中红外线测距装置处于第三视角的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的扫地机器人处于第五视角的结构示意图。

图中：10-扫地机本体；11-集尘盒；12-操作按键；13-清扫边刷；20-红外线测距装置；21-上盖；22-下盖；23-镜片；24-红外线发射器；25-红外线接收器；30-激光雷达装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例一

如图1-图8所示，本发明实施例提供的扫地机器人，包括：激光雷达装置30、扫地机本体10和红外线测距装置20，其中：

激光雷达装置30安装于扫地机本体10的顶部。激光雷达装置30在扫地机器人工作过程中进行自转且通过发射激光束束来探测清扫区域，从而检测位于扫地机器人外环向一周的区域，以构建清扫区域地图，从而进行扫地机器人的清扫路径规划。

红外线测距装置20安装于激光雷达装置30的顶部。

本发明实施例提供的扫地机器人在工作的过程中，激光雷达装置30和红外线测距装置20同步启动，激光雷达装置30检测扫地机本田10远距离内是否存在障碍物；红外线测距装置20中的红外线收发组件发射红外线，反射回的红外线被红外线收发组件接收，从而检测在扫地机本体10近距离内是否存在物体，以及检测与物体之间的距离，以便于扫地机器人更改清扫路线以免与物体发生撞击。

此外，由于红外线测距装置20设置于激光雷达装置30的顶部，因此可检测扫地机本体10顶部上方区域的前方是否存在物体，以及物体与扫地机本体10之间的距离，通过对于距离阈值的合理设定，可以扩大扫地机器人的清扫区域。如此设置，红外线测距装置20检测在其正前方近距离无障碍物，则说明该物体的底部存在一定空隙，且该空隙的高度高于激光雷达装置30的高度，说明扫地机本体10可进入该空隙，同时能够避免激光雷达装置受到撞击，则可控制扫地机器人继续向前移动一定距离，在扫地机器人出现撞击前转向，从而可对于该物体底部进行进一步清扫。

举例来说，当在扫地机器人前方放置有沙发，沙发的底部存在一定空间，具体地，沙发底部靠近外侧的部分区域的间隙的高度大于激光雷达装置30的高度，沙发底部内侧的区域的间隙低于激光雷达装置30的高度，在扫地机本体10移动到沙发边缘处时，由于红外线测距装置20检测到其前方空间足以使得扫地机本体10进入且激光雷达装置30不产生撞击，因此控制器控制扫地机本体10继续向沙发底部内侧区域移动，从而对于沙发底部靠近外侧的区域进行清扫。

因此，使用本申请提供的扫地机器人可以在保证扫地机本体10进入物体底部间隙进行进一步清扫同时激光雷达装置30不产生碰撞，在发生碰撞之前更改路线，以对于底部存在间隙的物体的底部进行更近一步清扫，从而扩大扫地机器人的清扫范围，使得扫地机器人的清扫效果更好。

红外线测距装置20包括红外线收发组件和镜片23，红外收发组件发射的红外线穿过镜片23后射出，反射回的红外线穿过镜片23后被红外线收发组件接收，镜片23至少部分区域位于红外线收发组件朝向扫地机本体10移动方向的一侧。也就是说，红外线收发组件的红外线发射方向与激光雷达装置30发射的激光束的发射方向具有相同的区域。

具体地，红外线收发组件包括红外线发射器25和红外线接收器26，红外线发射器25用于发射红外线，红外线接收器26用于接收红外线，根据红外线的发射与接收之间的时间差值等因素计算前方物体与扫地机器人之间的距离。

在本实施例提供的一种具体实施方式中，扫地机器人包括机壳，机壳内部设置有集尘盒11，机壳底部设置有清扫边刷13，机壳顶部设置有红外线测距装置20，同时，在机壳顶部还设置有操作按键12。

在一种可选实施方式中，红外线测距装置20射出的红外线所在水平面(如图4中虚线A-A所示)与激光雷达装置30发射的激光束所在水平面(如图4中虚线B-B所示)平行，且由于红外线测距装置20位于激光雷达测距装置30的顶部，因此红外线测距装置20的红外线发射轨迹位于激光雷达装置30的发射激光束的轨迹的上方。激光雷达装置30用于检测远处区域，红外线测距装置20用于检测近处且位于扫地机本体10及激光雷达装置30上方区域。

当红外线测距装置20的红外线发射轨迹与激光雷达装置30发射激光束的轨迹平行时，红外线测距装置20的红外线发射轨迹与激光雷达装置30发射激光束的轨迹之间的最短距离为10mm～13.5mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，红外线测距装置20所发出的红外线的最小波长为镜片23与扫地机本体10的移动方向的前方的一侧端面所在竖直平面之间的距离。也就是说，红外线测距装置20发射的红外线的最短波长为镜片23至扫地机本体10前端面的长度，此处所述扫地机本体10前端面为扫地机本体10在移动方向上位于最前侧的端面。

在本实施例的一种优选实施方式中，红外线测距装置20安装于扫地机本体10的移动方向的后侧，且位于扫地机本体10的边缘区域。值得一提的是，在本实施例中提到的前侧与后侧均为针对扫地机器人的移动方向判断。清扫边刷13位于扫地机本体10的底部的前侧区域，红外线测距装置20安装于扫地机本体10顶部的后侧区域。

在本实施例的一种优选实施方式中，红外线测距装置20还包括防护壳体，防护壳体包括上盖21和下盖22，镜片23安装于上盖21与下盖22之间，上盖21、下盖22与镜片23围成密封腔室，红外线收发组件安装于密封腔室内。如此设置，可避免红外线收发组件落灰、遇水或者受到碰撞，从而对红外线收发组件起到更好的保护作用，延长红外线收发组件的使用时间。

上盖21与下盖22之间的连接处、上盖21与镜片23之间的连接处、以及下盖22与镜片23之间的连接处均进行密封处理，具体可选用涂覆密封胶或者加设密封条等方式进行密封。

进一步地，在上盖21的顶面为曲面，具体地，上盖21的顶面的纵向截面为向上凸起的弧线，从而使得扫地机器人外观更为美观。

为对镜面进行进一步地保护，在本实施例的一种具体实施方案中，镜片23与上盖21的连接处与上盖21的边缘具有设定间距，镜片23与下盖22的连接处与下盖22的边缘具有设定间距。也就是说，上盖21的边缘，以及下盖22的边缘均相对于镜片23处于更为靠前的位置。因此，即使出现碰撞，也是上盖21与下盖22先与碰撞物接触，从而避免镜片23受到直接撞击，以保护镜片23。

在本实施例的另一种具体实施方案中，镜片23朝向密封腔室外侧的一面为向内凹陷的凹面。镜片23的边缘可以如上述方案，连接于上盖21及下盖22边缘内侧区域，也可以将镜片23边缘连接于上盖21边缘以及上盖21边缘处。由于镜片23外侧面为向密封腔室内凹陷的曲面，因此使得镜片23的外侧面整体位于上盖21边缘和下盖22边缘后侧区域，从而对镜片23起到保护作用。

在上述任一技术方案中，进一步地，镜片23的中心点至扫地机本体10的上表面的在垂直方向上的距离为17mm～20mm。

在上述实施方式中，红外线测距装置20的红外线发射方向固定，均为朝向扫地机器人移动方向的前方，在本实施例的另一种可选实施方式中，红外线测距装置20还包括第一驱动结构，红外线收发组件与第一驱动结构连接，第一驱动结构用于驱动红外线收发组件转动。举例来说，第一驱动结构包括驱动器和转盘，红外线收发组件安装于转盘上，驱动器与转盘连接，用于驱动转盘转动，从而带动红外线收发组件转动。

进一步地，红外线测距装置20还包括第二驱动结构，第二驱动结构与红外线收发组件连接，用于驱动红外线收发组件上下摆动，从而改变红外线收发组件发出的红外线的俯仰角。

在一种优选实施方式中，红外线测距装置20同时包括第一驱动结构和第二驱动结构，第二驱动结构安装于第一驱动结构的转动部(例如转盘)，红外线收发组件与第二驱动结构连接，第一驱动机构驱动第二驱动结构转动以带动红外线收发组件转动，以改变在水平方向上红外线的发射角度，第二驱动结构带动红外线收发组件上下摆动，从而改变射出的红外线的俯仰角。

如此设置，在扫地机器人进入较为狭窄空间后，可通过第一驱动机构和/或第二驱动机构改变红外线的发射角度，以测量在扫地机主体周围不同区域的环境，从而提供更为优选的清扫路径。

在红外线测距装置20内包含有第一驱动结构时，镜片23的横截面可为弧形或者环形，从而保证转动后的红外线收发组件发出的红外线始终可透过镜片23射出。

实施例二

本发明实施例二提出一种清洁设备，包括上述实施例一提供的扫地机器人。

清洁设备与上述扫地机器人相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

进一步地，清洁设备还可包括其他清洁装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种扫地机器人，其特征在于，包括：扫地机本体、激光雷达装置和红外线测距装置，

所述激光雷达装置安装于所述扫地机本体的顶部；

所述红外线测距装置安装于所述激光雷达装置的顶部；所述红外线测距装置包括红外线收发组件、镜片和防护壳体，所述防护壳体包括上盖和下盖，所述镜片安装于所述上盖与所述下盖之间，并且所述镜片与所述上盖的连接处与所述上盖的边缘具有设定间距，所述镜片与所述下盖的连接处与所述下盖的边缘具有设定间距；所述镜片朝向远离所述红外线收发组件的一面为向内凹陷的凹面；

所述红外线测距装置还包括与所述红外线收发组件连接的第一驱动结构和第二驱动结构，以能够分别驱动所述红外线收发组件转动和摆动。

2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述红外线收发组件发射的红外线穿过所述镜片后射出，所述镜片至少部分区域位于所述红外线收发组件朝向所述扫地机本体移动方向的前方的一侧。

3.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述红外线测距装置射出的红外线所在水平面与所述激光雷达装置射出的激光束所在水平面平行。

4.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于，所述红外线测距装置的红外线发射轨迹与所述激光雷达装置发射激光束的轨迹之间的最短距离为10mm～13.5mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的扫地机器人，其特征在于，所述红外线测距装置安装于所述扫地机本体的移动方向的后侧，且位于所述扫地机本体的边缘区域。

6.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述上盖、所述下盖与所述镜片围成密封腔室，所述红外线收发组件安装于所述密封腔室内。

7.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述镜片的中心点至所述扫地机本体的上表面的距离为17mm～20mm。

8.一种清洁设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的扫地机器人。