自移动机器人的制作方法

文档序号:11119825阅读:416来源:国知局
本发明涉及一种自移动机器人。本发明尤其涉及实现多功能任务的自移动机器人。
背景技术
:自动化的家庭设备,例如自动割草机等具有自动工作程序,可以自行工作,不需要人工始终操控。借助这些自动化的家庭设备,人们可以从繁琐费时的家庭任务中解脱出来,得到更多的休闲时光。这种自动化的家庭设备也称自动工作设备、自动机器人等。针对家庭用户的各种需求,目前涌现了各种专门化的自移动机器人,如自动吸尘器,自动扫雪机、自动割草机、自动浇灌机等。随之出现的问题是用户需要为不同的需求购买不同的自动设备,例如在进行庭院维护时,一个用户可能需要同时布置用于修剪草坪的自动割草机、用于清扫路面的自动清扫机、或者用于清扫落叶的自动吹风机等等。这样首先是费用高昂,其次是导致家庭环境杂乱。通常每一种自动设备都需要单独的布置充电站和相关线路,室外机器还需要为不同的系统布置不同的边界信号线,这些边界信号线还可能会产生相互干扰。技术实现要素:有鉴于此,本发明的目的在于提供一种多功能于一体的自移动机器人。本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是:一种自移动机器人,包括:壳体;驱动模块,带动所述自移动机器人在地面上移动;割草模块,执行割草工作;能量模块,向自移动机器人提供能量;控制模块,控制自移动机器人自动移动和执行工作;其中,自移动机器人还包括执行地面清洁工作的清洁模块;自移动机器人具有割草模式和清洁模式,在割草模式下,控制模块控制自移动机器人执行割草工作,在清洁模式下,控制模块控制自移动机器人执行清洁工作。优选的,自移动机器人还包括地面识别单元,地面识别单元采集目标区域的地面信息并判断目标区域地面为草地或路面。优选的,模块根据地面识别单元对目标区域的识别结果,控制自移动机器人在割草模式下保持位于草地上以执行割草工作、在清洁模式下保持位于路面上以执行清洁工作。优选的,模块根据地面识别单元对目标区域的识别结果,在自移动机器人从草地移动到路面上时,从割草模式切换到清洁模式;在自移动机器人从路面移动到草地上时,从清洁模式切换到割草模式。优选的,控制模块根据地面识别单元对目标区域的识别结果,在自移动机器人位于草地上时控制其处于割草模式,在自移动机器人位于路面上时控制其处于清洁模式。优选的,地面识别单元包括摄像头和与摄像头连接的识别元件;摄像头采集目标区域的地面图像并传递给识别元件,识别元件内预置有地面类型判断算法,识别元件提取图像特征并将其输入地面类型判断算法中,以判断目标区域为草地或路面。优选的,地面识别单元包括地面硬度传感器和与地面硬度传感器连接的识别元件;地面硬度传感器采集目标区域的地面硬度信息并传递给识别元件,识别元件内预置有地面类型判断算法,识别元件将地面硬度信息输入所述地面类型判断算法中,以判断目标区域为草地或路面。优选的,控制模块包括模式控制单元,模式控制单元按照预设程序控制自移动机器人在割草模式和清洁模式之间切换。优选的,模式控制单元根据日期或季节信息分配自移动机器人处于割草模式的时间和处于清洁模式的时间。优选的,清洁模块为用于清洁落叶的树叶清洁模块优选的,树叶清洁模块为吹风模块,吸风模块或扫地模块。优选的,清洁模块可拆卸的安装在所述壳体上。与现有技术相比,本发明的有益效果为:自移动机器人具有割草模块,可以实现自动割草的功能,还具有清洁模块,能够实现自动清洁地面的功能。用户能够一机多用,降低费用。自移动机器人通过地面识别单元判断目标区域为草地或是路面,从而能够自动切换割草工作模式或者清洁模式,提高机器的使用效率。附图说明以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述。附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。图1是本发明的一种实施方式的自移动机器人系统示意图。图2是本发明的一种实施方式的自移动机器人的模块图。图3是本发明的一种实施方式的自移动机器人的侧翼折起状态前视示意图。图4是图3中自移动机器人的侧翼落下状态前视示意图。图5是本发明的一种实施方式的自移动机器人的仰视示意图。1、自移动机器人3、工作区域31、草地33、路面11、控制模块13、能量模块15、驱动模块17、割草模块19、清洁模块21、地面识别单元211、摄像头213、识别元件215、地面硬度传感器111、模式控制单元191、风扇193、风道5、停靠站12、侧翼具体实施方式如图1,自移动机器人系统包括自移动机器人1和停靠站5。自移动机器人自动化的在工作区域3中巡航并执行工作,停靠站5供自移动机器人停泊。工作区域3包括草地31和路面33,草地31上方长有草皮,路面33上方没有草皮,可供人和车辆行走,路面33不仅包括狭长形式的路径,也包括宽阔的供人停留或活动的非草区域,如没有草的庭院、体育场地等。在一种实施例中,自移动机器人系统还包括虚拟边界,例如围绕工作区域3布置的边界电线、红外墙、RFID标签等;在一种实施例中,虚拟边界将工作区域3划分为多个子区域,例如至少一个草地区域和至少一个路面区域。继续参照图1,停靠站5供自移动机器人1在不工作时停泊,在一种实施例中,停靠站5上设置有电源接口,电源接口为自移动机器人1充电。如图2,自移动机器人1包括控制模块11、能量模块13、驱动模块15、割 草模块17和清洁模块19,还包括安装前述各个单元的壳体。控制模块11的具体物理形式为布置有一个或多个处理器、存储器、其他相关元器件以及相应外围电路的控制电路板。控制单元内置有控制程序,以执行预定的指令,控制自移动机器人1运行,在工作区域3中巡航和工作,返回停靠站5等等。能量模块13向自移动机器人1提供工作能量,可以为可充电电池包,太阳能收集储存装置等合适的储能物。驱动模块15带动自移动机器人1在地面上移动,通常包括轮组,也可以包括履带、机械足等;驱动模块15可以包括专用的动力源,如驱动马达等,也可以和其他模块共用动力源。割草模块17用于执行割草工作,包括切割元件如携带甩刀片的刀盘、刀条或割草绳;割草模块17可以包括专用的动力源,如切割马达等,也可以和其他模块共用动力源。清洁模块19用于执行地面清洁工作,例如扫地、吸尘、吹落叶、吸落叶等;清洁模块19可以包括扫地模块、吸风模块、吹风模块或吹吸模块等;清洁模块19可以包括专用的动力源,如清洁马达等,也可以和其他模块共用动力源。自移动机器人1具有割草模式和清洁模式,在割草模式下,自移动机器人1能够在草地31上自动巡航并执行割草工作,在清洁模式下,自移动机器人1能够自动巡航并执行清洁工作。在执行割草工作时,自移动机器人1的割草模块启动、清洁模块停止;反之,在执行清洁工作时,割草模块停止、清洁模块启动。在清洁模式下,根据应用场景的不同,在一些实施例中,自移动机器人仅在草地上执行清洁工作;在其他一些实施例中,自移动机器人仅在路面上执行清洁工作;在另一些实施例中,自移动机器人在草地和路面上执行清洁工作;在另一些实施例中,自移动机器人可选择的仅在草地、或者仅在路面、或者在草地和路面上执行清洁工作。例如,在清洁模块主要执行路面扫地工作时,则在清洁模式下自移动机器人仅在路面上执行清洁工作;在清洁模块主要执行落叶清除工作时,并且落叶会散落在草地上时,自移动机器人在路面和草地上执行清洁工作。在本发明的一实施例中,自移动机器人1还包括地面识别单元21,以识别地面的类型为草地或者路面。在一实施例中,当自移动机器人从草地31区域移动到路面33区域时,地面识别单元21会将其目标区域的识别结果传给控制模块11,控制模块11控制自移动机器人从割草模式转换成清洁模式,即割草模 块停止、清洁模块启动。当自移动机器人从路面33区域移动到草地31区域时,地面识别单元21会将其目标识别结果传给控制模块11,控制模块11控制自移动机器人从清洁模式转换成割草模式,即清洁模块停止、割草模块启动。在一种实施例中,地面识别单元21包括摄像头和与摄像头连接的识别元件。摄像头采集目标区域的地面图像并且传递给识别元件,识别元件内预置有地面类型判断算法,识别元件提取图像特征并将其输入地面类型算法中,以判断目标区域为草地或路面。其中图像特征可以根据地面类型判断算法的不同而不同。在一实施例中,图像特征包括目标区域图像的彩色像素值,地面类型算法为将获取的像素值形成色彩分布图,根据分布图中颜色区域最多的峰值区域与预设的区域值进行比较,若分布图中的峰值区域处于预设区域值之间,则判断地面类型为草地,否则判断地面类型为路面。在一些实施例中,地面预设算法也可以采用其他基于图像的草地识别算法,在此就不一一阐述。在一种实施例中,地面识别单元21包括地面硬度传感器和与地面硬度传感器连接的识别元件。地面硬度传感器采集目标区域的地面硬度信息并传递给识别元件,识别元件内预置有地面类型判断算法,识别元件将地面硬度信息输入地面类型算法中,以判断目标区域为草地或路面。根据所采用的硬度传感器不同,地面硬度传感器可以设置在自移动机器人的不同位置。在一实施例中,地面硬度传感器可以设置在自移动机器人的轮子上,用于实时地检测地面硬度值。在其他实施例中,地面硬度传感器也可设置在自移动机器人的壳体上。地面类型判断算法根据地面硬度传感器给出的地面硬度值来判断目标区域的地面类型,当地面硬度值大于获知等于预设值时,判断目标区域为路面,否则判断目标区域为草地。在一些实施例中,地面预设算法也可以采用其他基于硬度信息的路面识别算法。在一实施例中,地面硬度传感器也可以设置在草地31与路面33交界处。当自移动机器人接近草地31与路面33的交界处时,地面硬度传感器可以向自移动机器人发射通知信号。地面类型判段算法根据所接到通知信号的不同,判断自移动机器人是进入草地还是进入路面。在一实施例中,控制模块11还包括模式控制单元。模式控制单元按照预设的程序控制自移动机器人在割草模式和清洁模式之间进行切换。模式控制单元根据日期或者季节信息分配自移动机器人处于割草模式的时间和处于清洁模式 的时间。在一实施例中,预设程序可以根据全球各个地区的草在一年里的生长规律存储着自移动机器人所处割草模式与清洁模式的时间比表,这些规律可以通过气象统计学数据得知。例如,中国地区的草,生长速度最快是在夏季,接下来是春季、秋季,冬天草生长最慢,则在预设程序中的时间比表如表一所示:表一季节/日期2月-4月5月-7月8月-10月11月-次年1月割草时间比80%100%20%0%清洁时间比20%0%80%100%表一只是给出一个实施例的百分比数据,割草模式与清洁模式在具体时间内的具体时间比,用户可以根据自己所处位置或者自己喜好进行设定。在本发明的实施例中,清洁模块19为树叶清洁模块。树叶清洁模块为吹风模块或者吸风模块或者扫地模块。清洁模块19可以位于自移动机器人的壳体下方或者侧方。在一实施例中,如图3和图4所示,自移动机器人1的壳体侧方设有可活动的侧翼12,在侧翼12上安装有清洁模块19。如图3所示,当处于割草模式时,侧翼12折起靠在壳体侧边;如图4所示,当处于清洁模式时,侧翼12落下,清洁模块在驱动模块的驱动下运转工作。在一实施例中清洁模块19为吹风模块。吹风模块可以包括一风扇,通过风扇带动气流运动将散落在路面上的树叶或灰尘等垃圾进行吹散或者吹拢聚堆。在一实施例中,如图5所示,吹风模块包括一风扇和与风扇连通的风道,风扇位移自移动机器人1的壳体下方。当清洁模式启动时,驱动模块驱动风扇产生的气流,气流经过风道吹向路面,从而将风道口周边的落叶或者灰尘等垃圾吹散或者吹拢聚堆。在其他实施例中,吹风模块也可以位移自移动机器人的壳体侧边。在一实施例中,清洁模块19为吸风模块。吸风模块包括一风扇、风道和集尘装置,通过风扇产生吸气气流将路面上的树叶或灰尘等垃圾吸入集尘装置。吸风模块可以位于自移动机器人的壳体下方或者壳体侧边。在一实施例中,吸风模块可以不包括集尘装置,收集的树叶或灰尘等垃圾直接通过排尘口排出。在一实施例中,清洁模块19为扫地模块。具体的,扫地模块可以为扫地刷或者扫地滚轮。扫地模块可以位移自移动机器人的壳体下方或者壳体侧边。在一实施例中,扫地模块位于壳体下方,当处于清洁模式启动时,驱动模块驱动 扫地模块运转对路面进行清扫。在一实施例中,清洁模块19可拆卸地安装在壳体上。在清洁模块损坏或者过脏时,用户可以将其拆卸下来,进行替换或者清洗。可拆卸结构包括常见的紧固件连接结构,如螺栓螺母连接、螺钉连接等;可拆卸结构还包括无紧固件连接,如卡扣结构连接、通过形状连接。本发明不局限于所举的具体实施例结构,基于本发明构思的结构均属于本发明保护范围。当前第1页1 2 3 
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