智能扫地机器人及智能扫地机器人系统论文和设计-邓培海

全文摘要

本实用新型公开一种智能扫地机器人，包括机身、驱动轮组件、扫地刷、万向轮组件以及主机控制器，所述万向轮组件包括旋转轮座、滚轮、射频电子标签以及安装于所述旋转轮座的持续发出射频信号的第一射频解读器模块，所述第一射频解读器模块与所述主机控制器电连接，并与所述射频电子标签在预设距离内形成耦合，所述滚轮的端面部分位于所述第一射频解读器模块的耦合范围内，所述射频电子标签随着所述滚轮的转动而往复进出该耦合范围，并在该耦合范围内时反馈其内置的反馈信号至所述第一射频解读器模块以传送至所述主机控制器。本实用新型还提供一种智能扫地机器人系统，与相关技术相比，本实用新型的智能扫地机器及系统可靠性好。

主设计要求

1.一种智能扫地机器人，包括机身、分别安装于所述机身底部的驱动轮组件、扫地刷和万向轮组件以及安装于所述机身内的主机控制器，其特征在于，所述万向轮组件包括安装于所述机身底部的旋转轮座、通过轴承安装于所述旋转轮座的滚轮以及固定于所述滚轮的端面的射频电子标签；所述智能扫地机器人还包括安装于所述旋转轮座远离所述滚轮一侧的第一射频解读器模块，所述第一射频解读器模块持续发出射频信号，所述第一射频解读器模块与所述主机控制器电连接，并与所述射频电子标签在预设距离内形成耦合，所述滚轮的端面部分位于所述第一射频解读器模块的耦合范围内，所述射频电子标签随着所述滚轮的转动而往复进出该耦合范围，并在该耦合范围内时反馈其内置的反馈信号至所述第一射频解读器模块以传送至所述主机控制器。

设计方案

2.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征在于，所述射频电子标签包括用于与所述第一射频解读器模块耦合的第一射频电子标签，所述第一射频电子标签向所述第一射频解读器模块反馈第一反馈信号。

3.根据权利要求1所述的智能扫地机器人，其特征在于，所述滚轮设有由其端面凹陷形成的安装槽，所述射频电子标签固定于所述安装槽内。

4.一种智能扫地机器人系统，其特征在于，其包括如权利要求1-3任意一项所述的智能扫地机器人和充电桩，所述充电桩设有第二射频解读器模块，所述射频电子标签包括用于与所述第二射频解读器模块耦合的第二射频电子标签，所述第二射频电子标签向所述第一射频解读器模块反馈第二反馈信号。

5.根据权利要求4所述的智能扫地机器人系统，其特征在于，所述智能扫地机器人系统还包括虚拟墙发射器，所述虚拟墙发射器包括第三射频解决模块，所述射频电子标签包括用于与所述第三射频解读器模块耦合的第三射频电子标签，所述第三射频电子标签向所述第一射频解读器模块反馈第三反馈信号。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及智能吸尘设备领域，尤其涉及一种智能扫地机器人及智能扫地机器人系统。

背景技术

随着人工智能的发展，智能家居电子设备越来越多的进入普通家庭，更充当家庭中一部分劳动力，比如知能扫地机器人。

相关技术的智能扫地机器人中，包括机身，设置于所述机身底部的驱动轮和万向轮组件以及设置于机身内部的用于控制所述驱动轮动作的控制器，在使用中需要通过控制智能扫地机器人是否在做既定的程序轨迹运动，即需要识别万向轮组件上的小滚轮是否转动，来识别所述智能扫地机器人是否还在运动、前进或者后退碰到障碍物卡死、停止。如果在前进时碰到障碍物卡死，通过某种技术识别读取到万向轮组件的滚轮不转动，这时就给相应的信号至控制器，让控制器做后退运行或者向左、向右运行等，而相关技术中，控制方式多种，比如，通过在万向轮组件的滚轮上设置多个黑白相间隔地的颜色，同时在万向轮的顶部的万向轮座上设置红发射头和红外接收头，两者呈一定的光平面反射角度。当红外发射头发射的红外光照射到黑色部位时，光没有无法被反射，红外接收头就接收不到信号。当红外发射头发射的红外光，照射到白色部位时(白色部位就好像一面镜子)，红外光就被白色部位反射到红外接收头上。由于万向轮是多个黑白相间的，如果控制器转动，那控制器就时断时续接收到信号，从而判断控制器还在运行中。如果控制器只接收不到断续信号或者长时间接到持续信号，则判断控制器停止。

然而，万向轮组件上的小滚轮又是黑白相间的，反复与地面接触，地面灰尘很容易将黑白相间的万向轮变成黑色的万向轮。利用光反射原理产生识别信号就不可能，控制器则无法收到时断时续的信号，而造成控制器程序判断失灵而无法正常运行。

因此，有必要提供一种新的智能扫地机器人及智能扫地机器人系统解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述技术问题，提供一种可靠性好的智能扫地机器人及智能扫地机器人系统。

本实用新型提供一种智能扫地机器人，包括机身、分别安装于所述机身底部的驱动轮组件、扫地刷和万向轮组件以及安装于所述机身内的主机控制器；所述万向轮组件包括安装于所述机身底部的旋转轮座、通过轴承安装于所述旋转轮座的滚轮以及固定于所述滚轮的端面的射频电子标签；所述智能扫地机器人还包括安装于所述旋转轮座远离所述滚轮一侧的第一射频解读器模块，所述第一射频解读器模块持续发出射频信号，所述第一射频解读器模块与所述主机控制器电连接，并与所述射频电子标签在预设距离内形成耦合，所述滚轮的端面部分位于所述第一射频解读器模块的耦合范围内，所述射频电子标签随着所述滚轮的转动而往复进出该耦合范围，并在该耦合范围内时反馈其内置的反馈信号至所述第一射频解读器模块以传送至所述主机控制器。

优选的，所述射频电子标签包括用于与所述第一射频解读器模块耦合的第一射频电子标签，所述第一射频电子标签向所述第一射频解读器模块反馈第一反馈信号。

优选的，所述滚轮设有由其端面凹陷形成的安装槽，所述射频电子标签固定于所述安装槽内。

本实用新型还提供一种智能扫地机器人系统，其包括本实用新型提供的上述智能扫地机器人和充电桩，所述充电桩设有第二射频解读器模块，所述射频电子标签包括用于与所述第二射频解读器模块耦合的第二射频电子标签，所述第二射频电子标签向所述第一射频解读器模块反馈第二反馈信号。

优选的，所述智能扫地机器人系统还包括虚拟墙发射器，所述虚拟墙发射器包括第三射频解决模块，所述射频电子标签包括用于与所述第三射频解读器模块耦合的第三射频电子标签，所述第三射频电子标签向所述第一射频解读器模块反馈第三反馈信号。

与现有技术相比，本实用新型提供的智能扫地机器人通过在的述旋转轮座上安装第一射频解读器模块，并在轮滚的端面上安装射频电子标签，使所述射频电子标签随所述滚轮转动而往复进出所述第一射频解读器模块的耦合范围，并在该耦合范围内向所述第一射频解读器模块反馈反馈信号并传送至主机控制器，从而通过主机控制器判断所述智能扫地机器人的运动状态，及控制其运行动作，因射频信号不易被桌子等障碍物隔挡，其信号传输稳定性好，从而提高了所述这智能扫地机器人及智能扫地机器人系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本实用新型智能扫地机器人的立体结构示意图；

图2为本实用新型智能扫地机器人的部分结构示意图；

图3为本实用新型智能扫地机器人万向轮组件部分分解示意图；

图4为本实用新型智能扫地机器人系统的结构示意图；

图5为本实用新型智能扫地机器人系统的射频信号传输原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实用新型提供一种智能扫地机器人100，包括机身1、分别安装于所述机身1底部的驱动轮组件2、扫地刷3和万向轮组件4、安装于所述机身1内的主机控制器5以及第一射频解读器模块6。

所述万向轮组件4包括安装于所述机身1底部的旋转轮座41、通过轴承42安装于所述旋转轮座41的滚轮43以及固定于所述滚轮43的端面的射频电子标签44。

所述第一射频解读器模块6安装于所述旋转轮座41远离所述滚轮43的一侧，其与所述主机控制器5电连接，所述第一射频解读器模块6持续发出射频信号，并与所述射频电子标签44在预设距离内形成耦合。

所述滚轮43的端面部分位于所述第一射频解读器模块6的耦合范围内，所述射频电子标签44随着所述滚轮43的转动而往复进出该耦合范围，并在该耦合范围内时反馈其内置的反馈信号至所述第一射频解读器模块6以传送至所述主机控制器5，从而通过所述主机控制器5根据接收的反馈信号进行处理，以实现对所述智能扫地机器人100的运动状态的判断、控制其后退、左转、右转等运动。

更优的，所述滚轮43设有由其端面凹陷形成的安装槽431，所述射频电子标签44固定于所述安装槽431内，提高可靠性。

比如，以判断所述智能扫地机器人100是否正常运动状态为例进行说明：

所述射频电子标签44包括用于与所述第一射频解读器模块6耦合的第一射频电子标签44a，所述第一射频电子标签44a向所述第一射频解读器模块6反馈第一反馈信号，所述第一射频解读器模块6将所述第一反馈信号传输至所述主机控制器5，所述主机控制器5根据内设程序规则判断所述智能扫地机器人100是否在正常行走工作。

具体的：所述第一射频解读器模块6的无线电激发产生能量，所述第一射频电子标签44a与其耦合后将内部预设的特定的第一反馈信息反馈到所述第一射频解读器模块6，所述第一射频解读器模块6接收到该第一反馈信息后，反馈给所述主机控制器5。当设置在所述滚轮43上的所述第一射频电子标签44a滚动到与所述第一射频解读器模块6距离最远的F位置时，由于超出了所述第一射频解读器模块6的无线电激发(耦合)范围，故没有能量激发将所述第一反馈信息反馈给所述第一射频解读器模块6，则所述主机控制器5在该时间段没有接收到该第一反馈信息，而当所述滚轮43上的所述第一射频电子标签44a滚动到与所述第一射频解读器模块6距离最近的E位置时，则处理所述第一射频解读器模块6的耦合范围内，此时所述第一射频电子标签44a被激发将所述第一反馈信息反馈给所述第一射频解读器模块6，则所述主机控制器5在该时间段接收到该第一反馈信号。当所述滚轮43不停的转动，所述主机控制器5则会断续的接收到该第一反馈信息，即根据接收到的断续的所述第一反馈信号形成的波形(或波型信号)判断出所述智能扫地机器人100是否在行走中。

请同时结合图4-5所示，本实用新型还提供一种智能扫地机器人系统200，其包括本实用新型提供的上述智能扫地机器人100、充电桩7以及虚拟墙发射器8。

所述充电桩7设有第二射频解读器模块9，所述虚拟墙发射器8设有第三射频解读器模块10，所述射频电子标签44还包括用于与所述第二射频解读器模块9耦合的第二射频电子标签44b以及与所述第三射频解读器模块10耦合的第三射频电子标签44c。所述第二射频电子标签44b向所述第一射频解读器模块6反馈第二反馈信号，所述第三射频电子标签44c向所述第一射频解读器模块6反馈第三反馈信号。

本实施方式中，所述第一射频电子标签44a、所述第二射频电子标签44b、所述第三射频电子标签44c分别等间隔设置在所述滚轮43的端面的周侧。更优的，所述安装槽431包括三个，且三个安装槽在同一时间仅有一个位于所述第一射频解读器模块6的耦合范围内，所述第一射频电子标签44a、所述第二射频电子标签44b、所述第三射频电子标签44c分别安装于三个所述安装槽431内。

同上述所述第一射频电子标签44a的原理，所述第二射频解读器模块9设置覆盖范围，并向所述第二射频电子标签44b发射能量激发所述第二射频电子标签44b内预存的第二反馈信号(不能激发所述第一射频电子标签44a和所述第二射频电子标签44c产生反馈信息)，随着所述滚轮43的转动，所述第二射频电子标签44b反复进出所述第一射频解读器模块6的耦合范围内，并在该耦合范围内时将所述第二反馈信号反馈至所述第一射频解读器模块6，通过所述第一射频解读器模块6传至所述主机控制器5，所述主机控制器5根据所述第二反馈信号按预设规则进行判断，比如第二反馈信号用于运动轨迹的行进处理和避障处理。因使用射频信号，不会被桌椅等隔断，可快速实现所述充电桩7的定位查找，尽可能短的时间内完成避障后达到所述充电桩7，再通过红外精准定位实现与所述充电桩7的对接充电。

同上述，所述第三射频电子标签44c在所述第三射频解读器模块10的覆盖范围内被激发产生第三反馈信号并反馈至所述第一射频解读器模块6，通过所述第一射频解读器模块6传至所述主机控制器5，所述主机控制器5根据所述第三反馈信号按预设规则进行判断，比如第三反馈信号用于运动轨迹的行进处理和避障处理。

当然，所述第一反馈信号、所述第二反馈信号以及所述第三反馈信号可根据不同的需要设置成不同控制反馈信号，其原理都一样。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

设计图

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