帶有矯正裝置的自移動機器人及其矯正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種帶有矯正裝置的自移動機器人及其矯正方法，屬于小家電制造技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的清潔機器人都是依靠履帶或輪子在工作表面上移動，為提高清潔效率，機 器的行進軌跡一般都是規(guī)劃成垂直于一條邊的"弓"字形軌跡(如圖7-圖8所示)。
[0003] 目前，清潔機器人按照預設行進軌跡在工作表面移動，主要通過加速度傳感器或 陀螺儀等方向傳感器指示機器人的行走方向。將加速度傳感器安裝在清潔機器人上，并與 控制單元相連，通過加速度傳感器檢測清潔機器人的運動狀態(tài)，同時將檢測結(jié)果反饋給控 制單元，如果出現(xiàn)傾斜或偏離預定路線由控制單元發(fā)出指令進行相應的調(diào)整。然而在該方 案中，通過加速度傳感器等電子元器件指示機器人的行走方向，而電子元器件長時間使用 會產(chǎn)生一定的累積誤差，當加速度傳感器存在誤差時，加速度傳感器的指示方向偏離原規(guī) 劃路徑的方向，從而清潔機器人不能沿預定規(guī)劃的路線行走，對清潔機器人在工作表面上 的清潔效率存在較大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種帶有矯正裝置的 自移動機器人及其矯正方法，通過邊界檢測傳感器用于清潔機器人可以輔助方向傳感器工 作，驗證其檢測結(jié)果的準確性，使得機器人始終能夠以較小的誤差水平或堅直移動。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] -種帶有矯正裝置的自移動機器人，包括：主機體，所述主機體設有控制單元、方 向傳感器及行走單元，所述控制單元控制所述帶有矯正裝置的自移動機器人按照預設行走 模式行走，所述方向傳感器用于指示機器人的行走方向，所述主機體上還設有邊界檢測傳 感器，所述邊界檢測傳感器與所述控制單元連接，根據(jù)邊界檢測傳感器的感應信號，控制單 元判斷方向傳感器是否處于正確的工作狀態(tài)，若方向傳感器處于錯誤的工作狀態(tài)則對其矯 正。
[0007] 優(yōu)選地，所述邊界檢測傳感器為至少兩個。
[0008] 更好地，所述主機體的一端面兩邊分別設有至少一個邊界檢測傳感器。
[0009] 更好地，所述端面為主機體的前端面或后端面
[0010] 所述邊界檢測傳感器為接觸式傳感器或非接觸式傳感器。
[0011] 所述方向傳感器為加速度傳感器、陀螺儀或碼盤。
[0012] 本發(fā)明還提供一種具有上述的帶有矯正裝置的自移動機器人的矯正方法，包括如 下步驟：
[0013] Sl:自移動機器人開機放在邊框附近，根據(jù)邊界檢測傳感器調(diào)整主機體至相對于 邊框的位姿A，記錄此時方向傳感器的角度值9 ;
[0014] S2 :自移動機器人按照預設的行走模式行走，通過方向傳感器指示主機體1的行 走方向；
[0015] S3 :當機器人行走至邊框附近時，根據(jù)邊界檢測傳感器調(diào)整機器至相對于邊框的 位姿A，比較此時方向傳感器的角度值(P'是否與CP相等，若f'不等于9，則矯正方向傳感 器的角度值至9后，返回S2,否則直接返回S2。
[0016] 較常見的，所述邊框為水平邊框或堅直邊框。
[0017] 為方便自移動機器人準確快速地找到相對于邊框的位姿A，所述邊界檢測傳感器 設置于主機體前端面兩邊，則位姿A為主機體前端與邊框平行，當然，所述邊界檢測傳感器 也可以設置于主機體后端面兩邊，則位姿A為主機體后端與邊框平行。
[0018] 較佳的，所述邊界檢測傳感器調(diào)整主機體至位姿A是通過設置于主機體1前端面 兩邊或后端面兩邊的邊界檢測傳感器5感測到不同的邊界信號或僅一邊矯正裝置檢測到 邊界信號。
[0019] 為提高自移動機器人的工作效率，所述預設行走模式規(guī)劃為垂直于邊框的"弓"字 形路線或往復直線路線。
[0020] 優(yōu)選的，當機器人沿垂直于邊框的"弓"字形模式或往復直線模式行走時，控制單 元根據(jù)方向傳感器的反饋信號控制主機體在工作表面向邊框的方向行走至邊界，設置于主 機體前端面或后端面的邊界檢測傳感器檢測到主機體位姿傾斜時，矯正方向傳感器的誤 差。
[0021] 本發(fā)明帶有矯正裝置的自移動機器人結(jié)構(gòu)簡單，將邊界檢測傳感器用于清潔機器 人可以輔助方向傳感器工作，驗證其檢測結(jié)果的準確性，使得機器人始終能夠以較小的誤 差移動。
[0022] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細地說明。
【附圖說明】
[0023] 圖1為帶有矯正裝置的自移動機器人控制結(jié)構(gòu)框圖；
[0024] 圖2為邊界檢測傳感器設置于主機體前端兩邊的示意圖；
[0025] 圖3為邊界檢測傳感器設置于主機體后端兩邊的示意圖；
[0026] 圖4為帶有矯正裝置的自移動機器人的矯正方法步驟圖；
[0027] 圖5為邊界檢測傳感器設置于主機體前端兩邊的矯正過程示意圖；
[0028] 圖6為邊界檢測傳感器設置于主機體后端兩邊的矯正過程示意圖；
[0029] 圖7為現(xiàn)有技術(shù)擦清潔機器人傳統(tǒng)路徑規(guī)劃(水平方向）示意圖；
[0030] 圖8為現(xiàn)有技術(shù)擦清潔機器人傳統(tǒng)路徑規(guī)劃(垂直方向）示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 圖1為帶有矯正裝置的自移動機器人控制結(jié)構(gòu)框圖，圖2為帶有矯正裝置的清潔 機器人實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2并參考圖1所示，一種帶有矯正裝置的自移動機器 人，包括：主機體1，所述主機體1設有控制單元2、方向傳感器3及行走單元4,所述控制單 元2控制所述自移動機器人按照預設行走模式行走，如垂直于邊框的"弓"字形行走或往復 直線行走，所述方向傳感器3用于指示機器人的行走方向，所述方向傳感器3可以為加速度 傳感器、陀螺儀或碼盤等。如圖5所示，以圖示箭頭指示方向為自移動機器人的前向，在主 機體1的前端兩邊各設一邊界檢測傳感器5,如圖2所示，所述邊界檢測傳感器5與所述控 制單元2連接，根據(jù)邊界檢測傳感器5的感應信號，控制單元2判斷方向傳感器是否處于正 確的工作狀態(tài)，若方向傳感器3處于錯誤的工作狀態(tài)則對其矯正，需要指出的是，在主機體 1的前端兩邊各設一邊界檢測傳感器5僅為本實施例所列舉的一種設置方式，所述邊界檢 測傳感器同樣可以設置于主機體1的左右兩側(cè)或主機體1的后端(如圖3所示)，所述邊界 檢測傳感器5的數(shù)量可以為任意一個以上的多個。
[0032] 請再次參考圖5所示，具體的，下面以主機體1設有重力加速度傳感器或陀螺儀 作為方向傳感器3,主機體1前端左右兩邊分別設有邊界檢測傳感器5為例進行解釋說明。 當自移動機器人采用如圖8所示的"弓"字形堅直行走，方向傳感器3始終以重力方向為基 準方向，控制機器人重復堅直向上行走碰到邊框轉(zhuǎn)彎后再堅直向下行走的行走過程。當方 向傳感器3正常工作時，機器人能準確識別堅直方向；但隨著機器人的繼續(xù)行走，方向傳感 器3出現(xiàn)誤差，則機器人行走的方向會偏離堅直方向，而機器人本身仍然以為沿堅直方向 行走，造成較大的行走結(jié)果偏差，降低機器人的清潔效率等。而當機器人向上或向下行走到 邊框時，通過其前端的邊界檢測傳感器5實時檢測機器人的位姿來判斷方向傳感器3是否 處于正確的工作狀態(tài)。如當機器人根據(jù)方向傳感器3的指示，向上行走碰到邊框時，機器人 前端左、右兩邊的邊界檢測傳感器5同時感應到信號，則判斷方向傳感器3處于正確的工作 狀態(tài)；若僅主機體1前端左邊的邊界檢測傳感器5或右邊的邊界檢測傳感器5感應到信號， 則判斷機身傾斜，機器人偏離堅直方向，方向傳感器3處于錯誤的工作狀態(tài)，需對其進行矯 正。當然，若采用超聲傳感器或紅外傳感器時，若機器人行走到邊框時，左、右邊的邊界檢測 傳感器5不會同時收到信號或者收到信號的強弱不同，則機器人判斷出機身傾斜，方向傳 感器3處于錯誤的工作狀態(tài)，需對其進行矯正。
[0033] 上述實施中，玻璃邊框本身是水平設置的。若玻璃邊框是傾斜的，則當機器人向上 或向下行走，僅根據(jù)是否收到一個邊界檢測傳感器5的感測信號或收到兩個不同的邊界檢 測傳感器5的感測信號，機器人無法判斷機身是否偏離堅直，進而無法判斷方向傳感器3是 否存在誤差，處于正確或錯誤的工作狀態(tài)。此時，需要先將自移動機器人放在邊框附近，根 據(jù)邊界檢測傳感器