本發(fā)明屬于智能清潔設(shè)備領(lǐng)域，尤其地，涉及一種智能清潔機器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

掃地機器人，又稱為智能自動吸塵器或機器人吸塵器，因其具有自動清潔等效果正受到越來越多家庭的歡迎，尤其是對于忙碌的上班族，有一個智能的掃地機器人簡直就是生活的″神器″，可以將人從難得的假期生活中解放出來。

市面上的掃地機器人產(chǎn)品，具有掃/吸/拖三種基本清潔功能，其中清掃功能是掃地機器人的基本功能，通過邊掃和中掃將地面的臟物通過吸塵口收集到塵盒內(nèi)部，與其同時，風機高速旋轉(zhuǎn)將部分臟物通過吸塵口塵盒中。至于拖地功能，通常的做法是，在掃地機器人底部的驅(qū)動輪后方設(shè)置一個水箱和抹布，隨著機器人根據(jù)預設(shè)路徑規(guī)劃行進，抹布即擦過地面，實現(xiàn)掃地機器人的拖地功能。

然而，針對具體環(huán)境下的地面做清潔，僅僅通過并非嚴密貼合地面的抹布無法實現(xiàn)有效清潔，也不能將部分臟污程度較高的區(qū)域清潔干凈。

因此，雖然現(xiàn)有的掃地機器人具備拖地功能，但卻無法對地面實現(xiàn)行之有效的清潔效果，拖地效果遠差于人工拖地，消費者體驗不好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)、控制方法及其工作方法，增加蓄水器和滾布的搭配使用，有效提高拖地效果，克服以往清潔機器人清潔效果欠佳的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的和優(yōu)點，本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，包括機器人、控制單元、行走單元與清潔單元，控制單元分別與行走單元、清潔單元電連接，其中：機器人包括頂蓋和底盤，頂蓋上表面開設(shè)有凹陷部，底盤下表面設(shè)置有吸塵口；行走單元包括安裝在底盤下表面的驅(qū)動輪和至少一組萬向輪，控制單元根據(jù)檢測單元反饋之信號驅(qū)動行走單元前進/后退或轉(zhuǎn)彎；清潔單元包括塵盒和膠刷，且當機器人處于清掃模式時，塵盒安裝在凹陷部處與凹陷部形成配合關(guān)系，膠刷固定在吸塵口下部的底盤下表面；其特征在于，清潔單元還包括蓄水器和滾布，且當機器人處于旋拖模式時，蓄水器、滾布的安裝位置分別與塵盒、膠刷相對應。

進一步地，滾布包括抹布和支撐架，支撐架為圓柱形結(jié)構(gòu)，抹布全部或部分包覆在支撐架的弧形曲面。

進一步地，支撐架為環(huán)形中空結(jié)構(gòu)，抹布通過設(shè)置在支撐架兩邊緣的環(huán)形接口與支撐架固定。

進一步地，蓄水器或塵盒安裝在凹陷部時，蓄水器或塵盒與凹陷部相接觸的部位均小于凹陷部對應部位的尺寸。

進一步地，蓄水器通過設(shè)置在機器人內(nèi)部的水道將清水導流至吸塵口上部。

進一步地，蓄水器包括清水器和污水器，污水器位于清水器的底部或側(cè)部，污水器通過吸塵口收集滾布旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的污水。

進一步地，底盤的下表面相對于機器人行進方向上滾布的前部設(shè)置有擋板。

進一步地，蓄水器與水道連接處設(shè)置有電磁水泵。

進一步地，水道在吸塵口附近設(shè)置有分流器，清水器通過設(shè)置在機器人內(nèi)部的水道與分流器相連，。

進一步地，分流器包括多個分水孔，分水孔均勻地設(shè)置在滾布的上部。

有益效果：

①本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)、控制方法及其工作方法，改變原來水箱的裝配位置和相應尺寸，將蓄水器安裝在凹陷部，增大了水箱的容量，延長了機器人的續(xù)航時間，且相較于之前安裝在底殼上的外掛水箱，也使機器人越障能力顯著增強。

②本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)、控制方法及其工作方法，改變原抹布黏貼在外掛水箱上的結(jié)構(gòu)，采用旋轉(zhuǎn)的滾布的形式，使抹布與地面的接觸力度更大，抹布的去污能力顯著增強。

③本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)、控制方法及其工作方法，當機器人處于旋拖模式時，控制風機處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)，避免風機空轉(zhuǎn)，節(jié)省電量消耗，擴大掃地機器人的巡航時間且延長風機的使用壽命。

④本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，設(shè)置在吸塵口附近的分流器，通過分水孔能夠?qū)⑿钏鲀?nèi)的清水均勻的導流至滾布上，可以使?jié)L布浸濕均勻，拖地效果好。

⑤本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，其工作順序為先清掃后旋拖，即先干后濕，干濕相對分離，清潔效果佳，同時也能最大限度保證滾刷和滾布本身的清潔。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明行走狀態(tài)圖，其中箭頭方向為機器人行進方向；

圖4為本發(fā)明的爆炸圖；

圖5為本發(fā)明局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為分流器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7分流器與滾布連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為滾布局部剖視圖；

圖9為滾布裝配示意圖；

圖10為滾布裝配示意圖；

圖11為滾布裝配示意圖；

圖12為蓄水器局部剖視圖；

圖13為重點清掃模式邏輯框圖。

圖14為往復式清掃示意圖，其中為區(qū)別顯示不同過程，將在同一路線的不同過程以實線與曲線分開；

圖15為類拖地式清掃示意圖，其中為區(qū)別顯示不同過程，將在同一路線的不同過程以實線與曲線分開。

具體實施方式

本發(fā)明的一個目的，在于提供塵盒40與蓄水器40′互換的技術(shù)方案，較于現(xiàn)有技術(shù)中的水箱，蓄水器40′的水容量大幅提升，掃地機器人的拖地續(xù)航時間延長。

本發(fā)明的另一個目的，在于提供清掃和拖地兩種工作模式的切換控制方法，控制風機43的合理啟閉，避免風機43空轉(zhuǎn)，節(jié)省電量消耗，擴大掃地機器人的巡航時間。

本發(fā)明的又一個目的，在于提供智能清潔機器人的工作方法，即先清掃后拖地，區(qū)別于以往的清掃、拖地同時進行而清潔效率較差。

本發(fā)明的又一個目的，在于提供滾布41′及旋拖模式，改變以往平面式抹布拖地的方式，能夠有效清潔地面的臟污。

結(jié)合附圖1-15，本發(fā)明提供的具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，包括機器人1、控制單元2、行走單元3與清潔單元4，控制單元2分別與行走單元3、清潔單元4電連接，控制單元2根據(jù)路徑規(guī)劃或者指令驅(qū)動行走單元3行進，控制單元2控制清潔單元4針對待工作空間開啟清掃模式、旋拖模式等。

參考附圖4，機器人1包括頂蓋10和底盤11，頂蓋10上表面開設(shè)有凹陷部100，凹陷部100上端被固定連接在頂蓋10上的翻蓋200覆蓋，翻蓋200一端固定在頂蓋10上或者翻蓋200可繞固定軸旋轉(zhuǎn)而使凹陷部100露出或被覆蓋。翻蓋200一端固定在頂蓋10上屬于現(xiàn)有技術(shù)中常用的方案，優(yōu)點是易于操作，結(jié)構(gòu)簡單，但空間需求較高，且打開翻蓋200時，塵盒40或蓄水器40′或手部易于翻蓋產(chǎn)生剮蹭。翻蓋200可繞固定軸旋轉(zhuǎn)而使凹陷部100露出或被覆蓋時，結(jié)構(gòu)簡單，而操作難度也較低，且占用空間較小。蓄水器40′或塵盒10安裝在凹陷部時，蓄水器40′或塵盒40與凹陷部100相接觸的部位均小于凹陷部100對應部位的尺寸。

行走單元3包括安裝在底盤11下表面的驅(qū)動輪30和至少一組萬向輪31，控制單元2根據(jù)檢測單元反饋之信號驅(qū)動行走單元前進、后退或轉(zhuǎn)彎。當機器人1安裝有兩組萬向輪31時，兩組萬向輪31應對稱設(shè)置在機器人1行進方向的驅(qū)動輪30的前后兩端。機器人1的前部位置設(shè)置有碰撞結(jié)構(gòu)500、墻體檢測模塊600，當機器人1與障礙物碰撞時，碰撞結(jié)構(gòu)500可以保護機器人1不受碰撞之損害，且墻體檢測模塊600可以檢測工作空間內(nèi)的障礙物，通過向控制單元2反饋對應信號，從而使控制單元2驅(qū)動行走單元3做出相應制動。機器人1的底部安裝有多組懸崖檢測模塊(圖中未示出)，避免機器人1從樓梯或類似結(jié)構(gòu)中跌落，克服現(xiàn)實中因機器人1跌落產(chǎn)生的危險。

清潔單元4包括塵盒40和膠刷41，其中膠刷41可選用毛刷條和/或膠皮條，還包括邊刷44，邊刷44設(shè)置在底盤11下表面的前方側(cè)部，電機馬達帶動其實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，為實現(xiàn)空間的合理利用，膠刷41和邊刷44可以通過同一組電機馬達帶動，也可以分別由不同組電機馬達帶動。

參考附圖3，清掃模式時，塵盒40安裝在凹陷部100處與凹陷部100形成配合關(guān)系，底盤11設(shè)置有吸塵口110，膠刷40固定在吸塵口110下部的底盤11下表面，膠刷41與吸塵口110的位置配合關(guān)系應保證膠刷41旋轉(zhuǎn)時帶動的垃圾顆粒通過吸塵口110進入到塵盒40內(nèi)部。

參考附圖4，清潔單元4還包括蓄水器40′和滾布41′，且當機器人1處于旋拖模式時，蓄水器40′、滾布41′的安裝位置分別與塵盒40、膠刷41相對應。參考附圖9-11，滾布41′包括抹布410′和支撐架411′，支撐架411′為圓柱形結(jié)構(gòu)，抹布410′全部或部分包覆在支撐架411′的弧形曲面，支撐架411′為環(huán)形中空結(jié)構(gòu)，抹布410′通過設(shè)置在支撐架411′兩邊緣的環(huán)形接口420′與支撐架411′固定。抹布410′可以通過螺旋纏繞在支撐架411′上，也可以套筒的形式套裝在支撐架411′上，或者抹布410′分為多組抹布塊且通過支撐架411′上的限位固定在支撐架411′上。

參考圖5-7，蓄水器40′與水道4000連接處設(shè)置有電磁水泵5000，電磁水泵5000根據(jù)機器人1旋拖模式的實際需要，控制蓄水器40′的出水量，水道4000在吸塵口110附近設(shè)置有分流器6000，分流器6000包括多個分水孔7000，分水孔7000均勻地設(shè)置在滾布41′的上部。因滾布41′在與機器人1行進方向的垂直的水平方向上具有一定長度，因此分流器6000與分水孔7000的設(shè)置就能夠使?jié)L布41′整體浸濕均勻，拖地效果好。

參考附圖3，底盤11的下表面相對于機器人1行進方向上滾布41′的前部設(shè)置有擋板111。旋拖模式時，在清掃模式下未被掃凈的垃圾顆粒擋在滾布41′之外，避免滾布41′因垃圾卡住或滾布41′變臟從而導致后續(xù)旋拖模式無法拖凈工作空間的地面。

本發(fā)明提供的智能清潔機器人控制方法，包括兩種工作模式，其中：機器人1處于清掃模式時，控制單元2驅(qū)動行走單元3按照預設(shè)路徑規(guī)劃行進，風機43處于開啟狀態(tài)，垃圾通過吸塵口110被吸入到塵盒40內(nèi)部；機器人1處于旋拖模式時，風機43處于關(guān)閉狀態(tài)，且蓄水器40′和滾布41′均安裝在對應位置，控制單元2驅(qū)動行走單元3按照預設(shè)路徑規(guī)劃行進。當機器人1處于旋拖模式時，風機43關(guān)閉，因吸塵口110被蓄水器40′的側(cè)壁遮擋，蓄水器40′替代塵盒40安裝在對應位置，此時風機43無法通過塵盒40的內(nèi)部區(qū)域、吸塵口110吸取垃圾顆粒，另外，風機43關(guān)閉能夠有效降低拖地時機器人1發(fā)出的噪音，減少電量消耗，提高續(xù)航能力。

處于旋拖模式時，應保證蓄水器40′和滾布41′均在位，否則無法進行正常的工作，其具體方案為：蓄水器40′和/或滾布41′處設(shè)置在位檢測裝置(圖中未示出)，在位檢測裝置包括微動開關(guān)、霍爾傳感器、紅外傳感器等。

①蓄水器40′和/或滾布41′不在位時，在位檢測裝置向控制單元2反饋信號a，控制單元2向語音單元5發(fā)送報警指令，語音單元5發(fā)出不在位提示，當蓄水器40′和滾布41′均在位時，機器人1開啟旋拖模式；

或②蓄水器40′和/或滾布41′不在位時，在位檢測裝置向控制單元2反饋信號a，控制單元2控制機器人1停止工作；蓄水器40′和滾布41′均在位時，在位檢測裝置向控制單元2反饋信號b，機器人1繼續(xù)工作。

反饋信號a、b包括機械信號、電平信號、虛擬信號。

蓄水器40′內(nèi)余水量低于預設(shè)值時，語音單元5發(fā)出缺水提示和/或控制單元2通過網(wǎng)絡模塊向關(guān)聯(lián)移動設(shè)備發(fā)出缺水提示；蓄水器40′內(nèi)余水量高于預設(shè)值時，機器人1恢復工作。當蓄水器40′內(nèi)余水量低于預設(shè)值時，應及時向蓄水器40′內(nèi)注水，否則會影響旋拖效果。蓄水器40′內(nèi)部設(shè)置有水位檢測裝置(圖中未示出)，對水量進行實時監(jiān)測，當余水量過小時，控制單元2應控制電磁水泵5000停轉(zhuǎn)，避免其空轉(zhuǎn)。

蓄水器40′包括清水器400′和污水器401′，污水器401′通過吸塵口110收集滾布41′旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的污水，污水器401′內(nèi)部設(shè)置有臟污檢測模塊(圖中未示出)。工作空間內(nèi)會隨機器人1的旋拖模式產(chǎn)生部分污水，而對此部分污水的合理回收對旋拖模式的整體清潔效果產(chǎn)生極大影響，本技術(shù)方案中，設(shè)置用于收集污水的污水器401′。當滾布41′旋轉(zhuǎn)時，污水會隨滾布41′的旋轉(zhuǎn)方向，通過吸塵口110進入到污水器401′內(nèi)。在污水器401′內(nèi)設(shè)置臟污檢測模塊(圖中未示出)的目的在于，對污水產(chǎn)生區(qū)域進行重點清潔，提高旋拖的整體清潔效果，并對工作空間的臟污程度進行有效監(jiān)測。

臟污檢測模塊(圖中未示出)每隔1-5秒向控制單元2反饋信號值x′；將x′與預設(shè)值x比較，控制單元2記錄此時間段內(nèi)機器人1的始末位(a，b)；當x′≥x，即實時臟污程度高于預設(shè)臟污程度時，控制單元2控制機器人1針對(a，b)位置區(qū)域進入重點清掃模式，清重點掃方式包括往復式清掃或螺旋式清掃或類拖地式清掃；當x′＜x，即實時臟污程度低于預設(shè)臟污程度時，機器人繼續(xù)工作。

往復式清掃包括以下步驟：

①當實時臟污程度高于預設(shè)臟污程度時，機器人1在b位置原地旋轉(zhuǎn)180度，按照原行走路線逆行至a位置；②機器人1在a位置原地旋轉(zhuǎn)180度，按照原行走路線與方向行至b位置，臟污檢測模塊(圖中未示出)每隔1-5秒向控制單元2反饋信號值x″，再次將(a，b)段實時臟污程度值與預設(shè)值比較，當x″＜x時，即實時臟污程度低于預設(shè)臟污程度時，(a，b)段重點清掃模式結(jié)束，機器人1繼續(xù)工作；③當x″≥x時，即實時臟污程度高于預設(shè)臟污程度時，重復上述步驟。

螺旋式清掃以a，b間距離為最大直徑，向內(nèi)做螺旋運動，直至實時臟污程度低于預設(shè)臟污程度時，機器人1繼續(xù)工作。

類拖把式清掃包括以下步驟：

①當實時臟污程度高于預設(shè)臟污程度時，機器人1在b位置原地旋轉(zhuǎn)180度，按照原行走路線逆行至a位置，在此方向上機器人1執(zhí)行前進距離l，后退距離s的預設(shè)操作，其中l(wèi)＞s；②機器人1在a位置原地旋轉(zhuǎn)180度，按照原行走路線與方向行至b位置，在此方向上機器人1執(zhí)行前進距離l′，后退距離s′的預設(shè)操作，其中l(wèi)′＞s′再次將(a，b)段實時臟污程度值與預設(shè)值比較，當x″＜x時，即實時臟污程度低于預設(shè)臟污程度時，(a，b)段重點清掃模式結(jié)束，機器人1繼續(xù)工作；③當x″≥x時，即實時臟污程度高于預設(shè)臟污程度時，重復步驟①。

本發(fā)明提供的智能清潔機器人工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將機器人1置于待工作空間內(nèi)，使機器人1處于開啟狀態(tài)；

(2)機器人1開啟清掃模式，控制單元2驅(qū)動行走單元3按照預設(shè)路徑規(guī)劃行進，風機43處于開啟狀態(tài)，垃圾通過吸塵口110被吸入到塵盒40內(nèi)部；

(3)機器人1清掃完畢后，人工將塵盒40、膠刷41對應替換為蓄水器40′、滾布41′；

(4)機器人1開啟旋拖模式，風機43關(guān)閉，控制單元2驅(qū)動行走單元3按照預設(shè)路徑規(guī)劃行進，直至蓄水器40′內(nèi)水量不足或電量不足。

當機器人1清掃完畢后、旋拖模式開啟前，蓄水器40′和/或滾布41′不在位時，機器人1停止工作；蓄水器40′和滾布41′均在位時，機器人1開啟旋拖模式。

區(qū)別于同類產(chǎn)品中同時進行清掃、拖地功能，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為-先清掃后拖地，實際測試效果較好，避免滾布上黏附垃圾顆粒。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，需要理解，″上″、″下″、″左″、″右″、″內(nèi)部″等指示的方位和位置關(guān)系是基于說明書附圖所示的方位和位置關(guān)系，只是為了便于、簡化描述，并非指示或暗示所指的裝置的或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因.此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語″小于″、″大于″僅用于描述目的，其描述是基于所指裝置或元件的特定形狀，只是為了便于理解和描述，不能理解為對本發(fā)明的限制。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，但上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下載本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。