一种水池清洁机器人及其控制方法与流程

本发明属于水下清洁，尤其是涉及一种水池清洁机器人及其控制方法。

背景技术：

1、泳池在使用过程中会产生很多垃圾，需要定期对泳池进行清洁，现有的泳池通常采用泳池清洁机进行泳池的清洁，但泳池清洁机工作完成时、需要清理过滤盒时或需要维修时或其他需要机器位置发生上下变化时，泳池清洁机停止工作停驻在泳池池底，需要人工寻找泳池清洁机并从泳池中取出，需要时间长，人工成本高。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供一种水池清洁机器人及其控制方法，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水池清洁机器人，水池清洁机器人包括主体、位置调节单元和驱动单元i；

3、位置调节单元和驱动单元i设于主体上或者与主体连接；

4、位置调节单元设置为使水池清洁机器人从水面和液体浸没表面之间往返；

5、在位置调节单元的作用下，水池清洁机器人上浮到水面时，驱动单元i设置为驱动水池清洁机器人在水面移动。

6、进一步的，位置调节单元包括驱动单元ii，驱动单元ii包括单向进水系统和单向排水系统，单向进水系统动作，液体进入位置调节单元内部，增加水池清洁机器人重量；单向排水系统动作，液体从位置调节单元内部排出，减少水池清洁机器人重量。

7、进一步的，单向进水系统与单向排水系统独立的选自以下任一项：

8、(1)泵和设于泵的进水/排水管道上的单向阀；

9、(2)单向泵。

10、进一步的，驱动单元i包括动力部和驱动部；动力部为所述驱动部提供动力，所述驱动部产生对水池清洁机器人的驱动力，使得水池清洁机器人在水面移动。

11、进一步的，动力部包括电机、连接部以及拨水部；所述电机通过所述连接部将动力传递给所述拨水部。

12、进一步的，连接部包括电机轴。

13、进一步的，连接部包括与驱动部啮合的驱动轮。

14、进一步的，拨水部可以为设置在主体上的明轮、螺旋桨等。

15、进一步的，拨水部包括滚刷和/或履带；在动力部的作用下，滚刷和/或履带在水面动作，所述滚刷和/或履带上的凸起在水面或水中运动产生对水池清洁机器人的推力。

16、进一步的，滚刷设有与驱动轮直接或间接啮合的滚刷轮；

17、履带在水池清洁机器人的行走轮带动下，在水面动作，产生对水池清洁机器人的推力，行走轮与驱动轮直接或间接啮合。

18、进一步的，动力部包括电机以及与电机连接的叶轮，驱动部包括排水口；所述电机带动所述叶轮动作，水流经所述排水口排出。

19、进一步的，排水口的排水方向在水平方向上的分量产生对水池清洁机器人的推力，使得水池清洁机器人在水面移动；其中，水平方向为水面所在平面内的方向。

20、进一步的，所述驱动单元i包括所述水池清洁机器人在池底清洁时泵吸系统中电机，叶轮以及排水口。

21、进一步的，水池清洁机器人在进行池底或者池壁清洁时，在电机和叶轮的作用下，待清洁的水流经水池清洁机器人进水口进入后，经过过滤后，从排水口排出；即通过电机，叶轮和排水口组成的泵吸系统实现清洁。

22、进一步的，主体包括壳体i以及与壳体i连接的控制单元；

23、位置调节单元与壳体i连接，与控制单元电连接；

24、驱动单元i与控制单元电连接。

25、进一步的，壳体i包括壳体上部和壳体下部，壳体下部设有进水口，与壳体下部相对的一侧为壳体上部；当水池清洁机器人浮于水面时，至少一部分壳体上部露出水面；进水口为水池清洁机器人的进水口。

26、进一步的，水池清洁机器人的行进方向一端为壳体i的前端，位置调节单元设于壳体i的非前端。

27、进一步的，水池清洁机器人的行进方向一端为壳体i的前端，位置调节单元设于壳体i的中间或后端。

28、进一步的，壳体i的前端包括水池清洁机器人爬壁清洁时首先接近水面的一端。

29、进一步的，水池清洁机器人从水面和液体浸没表面之间往返包括水池清洁机器人从液体浸没表面上浮到水面和/或水池清洁机器人从水面下潜到液体浸没表面。

30、进一步的，水池清洁机器人从液体浸没表面上浮到水面包括水池清洁机器人从液体浸没表面上浮到水面且浮于水面。

31、进一步的，位置调节单元包括调节单元和驱动单元ii，调节单元包括至少一个腔体，腔体包括壳体ii以及壳体ii包围形成的空腔；

32、在驱动单元ii的作用下，空腔中气体和/或液体所占空间体积发生变化，使水池清洁机器人从水面和液体浸没表面之间往返；

33、在驱动单元ii作用下，空腔的腔体体积不变。

34、进一步的，在驱动单元ii作用下，空腔中气体体积增大或者液体体积减小时，空腔中气体压力发生变化。

35、进一步的，在驱动单元的作用下，空腔中气体和/或液体所占空间体积发生变化包括：

36、在驱动单元的作用下，空腔中注入液体，气体所占空间体积变小，位置调节单元重量增加，水池清洁机器人下潜到液体浸没表面；

37、和/或，液体从空腔中排出，气体所占空间体积变大，位置调节单元重量减小，水池清洁机器人上浮到水面。

38、进一步的，控制单元控制驱动单元ii的启停。

39、进一步的，驱动单元ii包括至少一个驱动组件和至少两个传输部；

40、其中至少一个传输部连通驱动组件和空腔；

41、至少一个传输部连通驱动组件与外部。

42、进一步的，外部包括外部液体所处位置，传输部包括通道。

43、进一步的，驱动单元ii设置于密封仓内，密封仓与调节单元通过密封件进行密封连接；或

44、驱动单元设置于密封盒内，通过管道连接到调节单元的空腔，管道连接处设有密封结构。

45、进一步的，密封件包括密封板。

46、进一步的，密封仓和密封件构成一容纳空间，密封仓与密封件均设有过水孔，以使得容纳空间分别与空腔和外部连通；

47、驱动单元ii设于容纳空间内，驱动单元ii分别与密封仓上的过水孔和密封件上的过水孔连接，以使得外部的液体在驱动单元ii的作用下进入空腔内或位于空腔内的水在驱动单元ii的作用下排出。

48、进一步的，密封仓与密封件的连接处设有密封结构；

49、驱动单元ii与过水孔的连接处设有密封结构；

50、调节单元与密封件连接处设有密封结构。

51、进一步的，空腔内设有用于排水和/或排气的单向阀或者开口，用于限定位置调节时空腔中液体的加入量。

52、进一步的，单向阀或者开口的位置被设置于低于空腔上表面，当阀被液体浸没时，继续注入的液体会从单向阀或者开口中排出，同时液面与空腔上表面之间封存有气体；

53、注入液体时，液面上升方向对应一面为空腔上表面。

54、进一步的，壳体ii设有安全阀。

55、进一步的，空腔内设有用于排水和/或排气单向阀或者开口，用于限定位置调节时空腔中液体的加入量，单向阀或者开口与安全阀的安装空间相连通，以便安全阀进行泄压；

56、安全阀设于单向阀或者开口上方。

57、进一步的，壳体ii向空腔内延伸设有容纳槽，容纳槽与空腔连通，容纳槽上连接有安全阀压帽，安全阀设于容纳槽与安全阀压帽构成的空间内。

58、进一步的，空腔内设有分隔板，空腔被分割成至少两个相连通腔体。

59、进一步的，空腔内设有分隔板，空腔被分隔成两个连通的腔体；

60、在气体所占空腔体积减小达到需求值时，气液界面在分隔板附近。

61、进一步的，分隔板与空腔的壳体固定可拆卸连接。

62、进一步的，分隔板上设有通孔，分隔开的腔体通过通孔连通。

63、进一步的，分隔板的至少一侧设有分隔部，将对应一侧的腔体分隔中至少两个连通腔室，腔室内为相同介质。

64、进一步的，分隔部设置在靠近气体介质的一侧。

65、进一步的，分隔板的至少一侧面向腔体延伸设置有多个格栅。

66、进一步的，空腔内设有用于排水和/或排气的单向阀或者开口，用于限定浮力调节时液体的加入量。

67、进一步的，分隔板设有安装孔，与空腔内设有的单向阀或者开口配合安装。

68、进一步的，水池清洁机器人还包括信号传输单元；

69、信号传输单元设于主体上或者与主体连接；

70、在位置调节单元的作用下，水池清洁机器人上浮到水面时，信号传输单元设置为与控制台进行信号交互。

71、进一步的，水池清洁机器人上浮到水面时，信号传输单元位于水面附近。

72、进一步的，水池清洁机器人上浮到水面时，信号传输单元位于水面上方或者水面下方。

73、进一步的，信号传输单元与控制台进行信号交互包括无线信号交互，声音信号交互，光信号交互中的至少一种。

74、进一步的，信号传输单元包括：无线信号收发器，声音信号收发器，光信号收发器中的至少一种。

75、进一步的，控制台包括手机app，遥控器，中继站中的至少一种。

76、一种水池清洁机器人的控制方法，控制水池清洁机器人从液体浸没表面上浮到液面或从水面下潜到液体浸没表面，包括：

77、获取水池清洁机器人的数据或指令，确定水池清洁机器人需要上浮或者下潜；

78、控制水池清洁机器人上浮或者下潜；和/或

79、上浮后控制水池清洁机器人在水面移动。

80、进一步的，上浮或下潜包括水池清洁机器人在液体浸没表面和水面之间往返。

81、进一步的，获取水池清洁机器人的数据或指令，确定水池清洁机器人需要上浮或者下潜包括：

82、获取水池清洁机器人的状态数据，状态数据用于表示水池清洁机器人的状态；

83、在状态数据符合预设条件的情况下，确定水池清洁机器人需要上浮或下潜；或

84、收到指示水池清洁机器人上浮或者下潜的指令。

85、进一步的，获取水池清洁机器人的状态数据包括下述至少一项：

86、在水池清洁机器人进行移动或静止的过程中，获取水池清洁机器人的电量参数中的至少一项；

87、在水池清洁机器人进行移动或静止的过程中，获取水池清洁机器人运行参数中的至少一项；

88、在水池清洁机器人进行移动或静止的过程中，获取水池清洁机器人时间参数中的至少一项；

89、在水池清洁机器人进行移动或静止的过程中，获取水池清洁机器人的清洁参数中的至少一项；

90、在水池清洁机器人进行移动或静止的过程中，获取水池清洁机器人的预警数参数中的至少一项。

91、进一步的，在状态数据符合预设条件的情况下，确定水池清洁机器人需要上浮或下潜包括下述任一项：

92、在水池清洁机器人的电量参数超出电量参数阈值范围的情况下，确定水池清洁机器人需要上浮或下潜；

93、在水池清洁机器人的运行参数超出运行参数阈值范围的情况下，确定水池清洁机器人需要上浮或下潜；

94、在水池清洁机器人的时间参数超出时间参数阈值范围的情况下，确定水池清洁机器人需要上浮或下潜；

95、在水池清洁机器人的清洁参数超出清洁参数阈值范围的情况下，确定水池清洁机器人需要上浮或下潜；

96、在水池清洁机器人的预警参数超出预警参数阈值范围的情况下，确定水池清洁机器人需要上浮或下潜。

97、进一步的，清洁参数包括清洁次数、清洁面积、清洁时间中的至少一种。

98、进一步的，控制水池清洁机器人上浮或下潜包括：

99、控制水池清洁机器人的重量，以减少或增加水池清洁机器人的重量。

100、进一步的，控制水池清洁机器人的重量包括控制水池清洁机器人的位置调节单元的重量，以减少或增加水池清洁机器人的重量，在位置调节单元的作用下，水池清洁机器人从液体浸没表面浮到水面或从水面下潜到液体浸没表面。

101、进一步的，上浮后控制水池清洁机器人在水面移动包括：控制单元发出指令，驱动单元i动作，驱动水池清洁机器人在水面移动。

102、由于采用上述技术方案，该位置调节单元具有调节单元，调节单元具有至少一个空腔，通过驱动单元ii的作用，调节空腔内的气体的体积变化，进而调节位置调节单元的浮力，实现自动上浮及下潜；

103、调节单元具有储水仓，储水仓具有至少一个空腔，对水进行存储，储水仓上设置有安全阀，用于控制储水仓内的压力，避免储水仓内的压力过大而造成储水仓变形、损坏，也能保证水能够进入储水仓内；

104、储水仓内设置有分隔板，分隔板将储水仓的内部空间分隔成两个，一个用于存储液体，另一个用于存储空气，分隔板上设置有通孔，使得两个空间连通；分隔板安装在接近液体液面的位置，分隔板上设置有格栅以及分隔部，能够减缓液面波动，提高位置调节单元的稳定性；腔体壳体(出水仓壳体)向腔室内延伸设置有第一排水口，第一排水口与泄压通道连通，第一排水口高度的设置，能够保证储水仓内液体液面的高度，保证进入储水仓内液体的总量，从而保证位置调节单元提供的浮力值(同时可配合安全阀，经过安全阀压力的控制，到达设定压力，安全阀打开，多余的液体会从第一排水口排出经安全阀排出)；

105、驱动单元ii具有多组驱动结构，还具有密封仓与密封板，密封仓与密封板构成一个密封容纳空间，多组驱动结构设置在密封容纳空间内，密封仓与密封板对驱动结构进行保护，防止驱动结构与水接触而造成损坏；

106、具有多组驱动结构，多组驱动结构交替动作，能够将外部的水吸引进入储水仓内，也能够将储水仓内的水排放至外部，驱动结构具有驱动组件及进行进水和出水的输水管(也可将进水/出水口直接与空腔连通)，进行进水和出水的输水管分别与密封仓上的过水孔和密封板上的过水孔连接，驱动组件动作，使得外部的水沿着进水输水管和出水输水管流动，进入储水仓内，或使得储水仓内的水沿着进水输水管和出水输水管流动，排放至外部，调节位置调节单元的重量，进而调节水池清洁机器人的重量，根据水池清洁机器人的重量和受到的浮力的关系，实现水池清洁机器人的自动上浮及下潜，在机器需要清理或维护时浮出水面或有水面工作需要时，不需要人工寻找机器以及将机器提出水面，减少人力劳动，降低人工成本，提高工作效率，提高自动化程度。同时，本技术中技术方案实现了水池清洁机器人在上浮到水面后，可以在水面进行行走，可实现用户的多种需求，比如包括通过信号传输单元与控制台实现信息交互，控制水池清洁机器人进行所需动作。