飞行式清理机器人及其清扫方法与流程

本发明涉及智能生活电器技术领域。

背景技术：

随着科技的告诉发展，越来越多的智能生活电器进入了千家万户，大大提高了人们的生活舒适性和便利性。

目前，吸尘器例如扫地机器人得到了广大用户的青睐，但现有的扫地机器人只能用于平坦地面的清扫操作，无法跨越阶梯或阻碍扫地机器人行走的障碍物，使用范围受到很大的限制。

技术实现要素：

本发明提供一种便于跨越阶梯或障碍物的飞行式清理机器人及其清扫方法。

具体技术方案如下：

一种飞行式清理机器人，该装置包括：飞行单元和清扫单元，所述飞行单元用以携带所述清扫单元进行空中移位操作，所述清扫单元用以清扫地面垃圾。

优选的，所述飞行单元采用旋翼式飞行结构，或

所述飞行单元采用扑翼式飞行结构，或

所述飞行单元采用固定翼式飞行结构，或

所述飞行单元采用伞翼式飞行结构，或

所述飞行单元采用喷气式飞行结构，或

所述飞行单元采用飞艇结构。

优选的，所述飞行单元包括：

监测模块，用以实时监测是否有阻碍清扫单元行走的障碍区域，并输出相应的监测结果；

飞行模块，当所述监测结果为有阻碍所述清扫单元行走的所述障碍区域时，所述飞行模块根据预设规则，或控制指令携带所述清扫单元执行飞行操作。

优选的，所述清扫单元包括：

清扫机构，用以清扫地面垃圾；

行走机构，用以携带所述清扫机构根据预设路径，或控制指令执行行走操作；

驱动机构，分别连接所述清扫机构和所述行走机构，用以驱动所述清扫机构和所述行走机构；

收纳机构，连接所述清扫机构，用以收纳所述垃圾；

控制模块，分别连接所述驱动机构和所述收纳机构，用以分别控制所述驱动机构和所述收纳机构。

优选的，所述清扫单元还包括：

供电模块，用以为所述控制模块，所述驱动机构，所述清扫机构，所述行走机构和所述收纳机构供电。

优选的，所述清扫单元还包括：

通信模块，用以进行数据传输，所述数据包括预设路径数据，和/或控制指令数据。

优选的，所述清扫单元还包括：电量监测模块，连接所述供电模块和所述控制模块，用以监测所述供电模块的剩余电量；

所述控制模块用以在所述供电模块的剩余电量低于阈值时，通过所述驱动机构控制所述行走机构行走至预设充电位置，以使所述充电模块执行充电操作。

优选的，所述预设规则为与所述预设路径相关联的规则，当监测到阻碍所述清扫单元行走的所述障碍区域时，所述飞行模块携带所述清扫单元根据所述预设路径飞行至无所述阻碍区域的区域，以使所述清扫模块执行清扫操作。

优选的，所述飞行单元还包括，

定位模块，连接飞行模块，用以定位所述飞行单元的位置信息；

接收模块，连接飞行模块，用以接收飞行指令；

飞行模块用以根据所述飞行指令及所述位置信息进行飞行，或

所述飞行模块用以根据所述飞行指令及所述位置信息飞行至目标位置。

优选的，还包括图像识别触发单元，所述图像识别触发单元包括，

拍摄模块，用以拍摄包含用户在内的图像；

识别模块，用以识别所述用户的需求状况；

需求判定模块，用以根据拍摄的所述图像及需求状况判定清扫需求。

优选的，还包括声音识别触发单元，所述声音识别触发单元包括，

采集模块，用以采集用户的语音信号；

识别模块，用以识别所述语音信号的语义内容；

需求判定模块，用以根据所述语义内容判定清扫需求。

本发明还提供一种飞行式清理机器人的清扫方法，包括的步骤为：

飞行单元携带所述清扫单元进行空中移位操作，以使所述清扫单元清扫地面垃圾。

优选的，所述飞行单元携带所述清扫单元进行空中移位操作之前还包括：

实时监测是否有阻碍所述清扫单元行走的所述障碍区域；

当有阻碍所述清扫单元行走的所述障碍区域时，所述飞行单元根据预设规则，或控制指令携带所述清扫单元执行飞行操作；

当没有阻碍所述清扫单元行走的所述障碍区域时，所述清扫单元清扫地面垃圾。

优选的，所述清扫单元清扫地面垃圾的过程为：

监测所述清扫单元的剩余电量；

当所述清扫单元的剩余电量低于阈值时，所述清扫单元行走至预设充电位置，以执行充电操作；

当所述清扫单元的剩余电量高于所述阈值时，所述清扫单元根据预设路径，或控制指令执行行走操作，并清扫地面垃圾。

优选的，所述预设规则为与所述预设路径相关联的规则，当监测到阻碍所述清扫单元行走的所述障碍区域时，所述飞行单元携带所述清扫单元根据所述预设路径飞行至无所述阻碍区域的区域，以使所述清扫单元执行清扫操作。

上述技术方案的有益效果举例如下：

飞行式清理机器人利用飞行单元携带清扫单元进行空中移位以跨越阻碍清理单元行走的障碍区域，扩大了清扫单元的适用范围；

飞行式清理机器人的清扫方法通过飞行单元携带清扫单元进行空中移位，提高了清扫单元的移动速度。

附图说明

图1为本发明所述飞行式清理机器人的一种实施例的整体结构示意图。

图2为本发明所述清扫单元的一种实施例的模块图。

图3为本发明所述飞行单元的一种实施例的模块图。

图4为本发明所述图像识别触发单元的一种实施例的模块图。

图5为本发明所述图像识别触发单元的另一种实施例的模块图。

图6为本发明所述飞行式清理机器人的清扫方法的一种实施例的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，一种飞行式清理机器人，该装置包括：飞行单元1和清扫单元2，飞行单元1用以携带清扫单元2进行空中移位操作，清扫单元2用以清扫地面垃圾。

在本实施例中，飞行式清理机器人利用飞行单元1携带清扫单元2进行空中移位以跨越阻碍清理单元行走的障碍区域，扩大了清扫单元2的适用范围。

作为一种实施例，飞行单元1可采用旋翼式飞行结构，或飞行单元1可采用扑翼式飞行结构，或飞行单元1可采用固定翼式飞行结构，或飞行单元1可采用伞翼式飞行结构，或飞行单元1可采用喷气式飞行结构，或飞行单元1可采用飞艇结构。

于上述技术方案基础上，进一步的，飞行单元1可以是旋翼飞行器、固定翼飞行器或固定翼与旋翼混合的飞行器。若飞行单元1采用旋翼飞行器，可以为包括一个或者多个螺旋桨的飞行器，例如单个螺旋桨的直升机、四旋翼飞行器、六旋翼飞行器、八旋翼飞行器等。飞行单元1能够根据预先配置的航线数据自动飞行至目标区域，也可以接收诸如遥控器、智能手机、平板电脑、智能可穿戴设备等带无线功能的控制设备在地面端发送的飞行控制数据，并基于这些飞行控制数据进行飞行至目标区域。

飞行器通常还可包含有动力组件，例如云台电机、螺旋桨、螺旋桨电机，以及散热风扇等机械部件。

飞行单元1还可包括用于控制飞行的飞控板，飞控板包括电路板以及设置于电路板上用于实现预定功能的功能模块，功能模块可以包括控制器模块、处理器模块、传感器模块等。进一步地，传感器模块可以包括惯性测量模块、温度传感器模块、高度传感器模块、距离传感器模块等。惯性测量模块包括加速度传感器以及陀螺仪，惯性测量模块能够测量无人飞行器的飞行姿态信息。

如图3所示，在优选的实施例中，飞行单元1包括：

监测模块11，用以实时监测是否有阻碍清扫单元2行走的障碍区域，并输出相应的监测结果；

飞行模块12，当监测结果为有阻碍清扫单元2行走的障碍区域时，飞行模块12根据预设规则，或控制指令携带清扫单元2执行飞行操作。

进一步地，作为举例而非限定，监测模块11可采用光学传感器。

在本实施例中，通过监测模块11监测清扫单元2在清扫时的行进路径上是否有障碍物，或阻碍清扫单元2行走的障碍区域，当存在障碍物或障碍区域时飞行模块12携带清扫单元2飞越障碍区域，以使清扫单元2可以继续执行清扫操作。

如图2所示，在优选的实施例中，清扫单元2包括：

清扫机构21，用以清扫地面垃圾；

行走机构22，用以携带清扫机构21根据预设路径，或控制指令执行行走操作；

驱动机构23，分别连接清扫机构21和行走机构22，用以驱动清扫机构21和行走机构22；

收纳机构24，连接清扫机构21，用以收纳垃圾；

控制模块25，分别连接驱动机构23和收纳机构24，用以分别控制驱动机构23和收纳机构24。

进一步地，作为举例而非限定，行走机构22可包括至少三个万向轮，以实现清扫单元2可自由行走。收纳机构24为可拆卸的结构以便用户倾倒垃圾。

在本实施例中，采用驱动机构23驱动行走机构22及清扫机构21，以实现行走与清扫同时进行的目的。

在优选的实施例中，清扫单元2还包括：

供电模块26，用以为控制模块25，驱动机构23，清扫机构21，行走机构22和收纳机构24供电。

在本实施例中，供电模块26可采用锂电池。

在优选的实施例中，清扫单元2还包括：

通信模块27，用以进行数据传输，数据包括预设路径数据，和/或控制指令数据。

在本实施例中，作为举例而非限定，通信模块27可采用无线模块，或蓝牙模块，以实现无线的数据传输，便于用户控制清扫单元2的清扫操作。

在优选的实施例中，清扫单元2还包括：

电量监测模块28，连接供电模块26和控制模块25，用以监测供电模块26的剩余电量；

控制模块25用以在供电模块26的剩余电量低于阈值时，通过驱动机构23控制行走机构22行走至预设充电位置，以使充电模块执行充电操作。

在本实施例中，作为举例而非限定，可利用电量监测模块28监测供电模块26的剩余电量，当剩余电量低于阈值时，可通过控制模块25控制驱动机构23，驱动行走机构22返回预设的充电位置，进行充电。

在优选的实施例中，预设规则为与预设路径相关联的规则，当监测到阻碍清扫单元2行走的障碍区域时，飞行模块12携带清扫单元2根据预设路径飞行至无阻碍区域的区域，以使清扫模块执行清扫操作。

在本实施例中，当飞行单元1监测到清扫单元2在清扫过程中遇到障碍区域时，则根据预先设置的清扫路径，携带清扫单元2飞行至无障碍的待清扫区域，以便清扫单元2继续清扫，提高了清扫单元2使用的便捷性。

在优选的实施例中，飞行单元1还包括，

定位模块13，连接飞行模块12，用以定位飞行单元1的位置信息；

接收模块14，连接飞行模块12，用以接收飞行指令；

飞行模块12用以根据飞行指令及位置信息进行飞行，或

飞行模块12用以根据飞行指令及位置信息飞行至目标位置。

在本实施例中，作为举例而非限定，可通过定位模块13定位飞行单元1的位置信息，飞行模块12根据接收模块14接收到的飞行指令，执行相应的飞行操作。

如图4所示，在优选的实施例中，还包括图像识别触发单元3，图像识别触发单元3包括，

拍摄模块31，用以拍摄包含用户在内的图像；

识别模块32，用以识别用户的需求状况；

需求判定模块33，用以根据拍摄的图像及需求状况判定清扫需求。

在本实施例中，作为举例而非限定，可采用图像识别的技术手段触发飞行单元1飞行，当识别模块32识别的用户的需求状况为需要清扫，则触发飞行单元1携带清扫单元2从初始位置起飞，以飞行至需要清扫的区域，或控制清扫单元2行走至需要清扫的区域。

如图5所示，在优选的实施例中，还包括声音识别触发单元3，声音识别触发单元3包括，

采集模块34，用以采集用户的语音信号；

识别模块32，用以识别语音信号的语义内容；

需求判定模块33，用以根据语义内容判定清扫需求。

在本实施例中，作为举例而非限定，可采用语音信号识别的技术手段触发飞行单元1飞行，当识别模块32识别的语义内容为需要清扫，则触发飞行单元1携带清扫单元2从初始位置起飞，以飞行至需要清扫的区域，或控制清扫单元2行走至需要清扫的区域。

一种飞行式清理机器人的清扫方法，包括的步骤为：

飞行单元携带清扫单元进行空中移位操作，以使清扫单元清扫地面垃圾。

在本实施例中，作为举例而非限定，可利用飞行单元携带清扫单元进行空中移位以跨越阻碍清理单元行走的障碍区域，扩大了清扫单元的适用范围，同时也提高了清扫单元的移动速度。

如图6所示，在优选的实施例中，飞行单元携带清扫单元进行空中移位操作之前还包括：

S1.实时监测是否有阻碍清扫单元行走的障碍区域；

S2.当有阻碍清扫单元行走的障碍区域时，飞行单元根据预设规则，或控制指令携带清扫单元执行飞行操作；

S3.当没有阻碍清扫单元行走的障碍区域时，清扫单元清扫地面垃圾。

在本实施例中，作为举例而非限定，可通过监测清扫单元在清扫时的行进路径上是否有障碍物，或阻碍清扫单元行走的障碍区域，当存在障碍物或障碍区域时飞行单元携带清扫单元飞越障碍区域，以使清扫单元可以继续执行清扫操作。

在优选的实施例中，清扫单元清扫地面垃圾的过程为：

监测清扫单元的剩余电量；

当清扫单元的剩余电量低于阈值时，清扫单元行走至预设充电位置，以执行充电操作；

当清扫单元的剩余电量高于阈值时，清扫单元根据预设路径，或控制指令执行行走操作，并清扫地面垃圾。

在本实施例中，监测清扫单元的剩余电量，当剩余电量低于阈值时，可控制清扫单元返回预设的充电位置，进行充电。

在优选的实施例中，预设规则为与预设路径相关联的规则，当监测到阻碍清扫单元行走的障碍区域时，飞行单元携带清扫单元根据预设路径飞行至无阻碍区域的区域，以使清扫单元执行清扫操作。

在本实施例中，当飞行单元监测到清扫单元在清扫过程中遇到障碍区域时，则根据预先设置的清扫路径，携带清扫单元飞行至无障碍的待清扫区域，以便清扫单元继续清扫，提高了清扫单元使用的便捷性。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的相关装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。