一种智能清洁机器人的制作方法

本实用新型涉及智能清洁机器人领域，具体涉及一种智能清洁机器人。

背景技术：

现有的扫地机器人一般都不具备对房间环境进行测距建图和清扫规划的功能，工作时主要依靠行走轮、里程计及其内置的行走算法来进行清扫，存在重复清扫、遗漏清扫、行走方向迷失、避障能力一般等缺点，严重降低了扫地机器人的使用体验。

目前市面上少有的几款具备对房间环境进行测距建图和清扫规划功能的扫地机器人，主要是依靠其自带的激光测距模块，相关技术中申请号为201310591303.0的《激光测距传感器及其测距方法》和申请号为201310593673.8的《测距装置及其寻找测距起始点的方法》，公开了带激光测距模块的扫地机器人，如图1所示，清扫工作时，激光测距模块会360度旋转对房间环境进行测距建图，再利用其内置的行走算法进行清扫规划。

但是，相关技术公开带有激光测距模块的清扫方案因为其激光测距模块工作时需要360度旋转，所以该激光测距模块另外设置了电机组件，这样会导致成本增加且寿命降低，而且该激光测距模块只能固定安装在扫地机主体的顶部，这也增加了扫地机的整体高度，使其无法进入到低矮的清扫死角位置工作，比如沙发底下、床底下等等，还容易磕碰到沙发等家具，存在使用中易损坏的风险。

技术实现要素：

本实用新型提供一种智能清洁机器人，实现对房间环境进行测距，使得清扫工作更加准确可靠。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种智能清洁机器人，包括测距模块；所述测距模块设置在所述智能清洁机器人的侧面，所述测距模块的测距范围角为α，所述测距模块有效测距距离的最小值为R_min，所述测距模块的设置方向为所述测距范围角α的角平分线的方向，并且与所述智能清洁机器人的清扫行走方向一致或者成夹角，所述测距模块的设置位置使得所述测距模块与智能清洁机器人的贴边行走侧边缘的距离大于或等于所述测距模块有效测距距离的最小值R_min，其中，90°＜α＜180°。

可选地，所述测距模块为激光测距模块，所述激光测距模块包括激光发射源和红外摄像头，所述红外摄像头设置位置与设置方向使得所述红外摄像头能捕捉到所述激光发射源发射的激光信号射到障碍物时形成的光点。

可选地，所述测距模块的设置方向偏向贴边行走侧并且设置位置远离所述贴边行走侧。

可选地，所述测距模块的设置方向与所述智能清洁机器人的清扫行走方向的夹角β大于或者等于90°－α/2，并且小于或者等于α/2。

可选地，所述智能清洁机器人设置测距模块的侧面为直线型。

可选地，所述测距模块内嵌或外设在所述智能清洁机器人的直线型侧面，且所述测距模块内嵌或外设的高度小于或者等于所述智能清洁机器人的高度。

可选地，所述的智能清洁机器人还包括辅助测距模块，所述辅助测距模块设置在所述智能清洁机器人的侧面，所述辅助测距模块的设置方向与所述测距模块的设置方向垂直或者成夹角。

可选地，所述辅助测距模块的设置位置使得所述辅助测距模块与智能清洁机器人的贴边行走侧边缘的距离大于或等于所述辅助测距模块有效测距距离的最小值。

可选地，所述辅助测距模块的发射方向与所述测距模块的发射方向的夹角大于或者等于α，其中，α为所述测距模块测距扇形的夹角，90°＜α＜180°。

可选地，所述辅助测距模块为激光测距模块，所述激光测距模块包括激光发射源和红外摄像头，所述红外摄像头设置位置与设置方向使得所述红外摄像头能捕捉到所述激光发射源发射的激光信号射到障碍物时形成的光点。

本实用新型和现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型采用具有测距模块的智能清洁机器人，具备对房间环境进行测距建图和清扫规划的功能，提升了扫地机的工作效率和使用体验；并且测距模块定向(非旋转式)工作，不需要另外设置电机，结构简单成本低且工作寿命大幅度提高；所述测距模块固定安装于主体的侧面并且与行走方向一致或者成一定角度，在提升沿边清扫能力的同时又不影响整机的高度，可以进入到低矮的沙发底下等环境工作，提高了机器对清扫环境的适应性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的测距模块的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的测距模块测距范围示意图；

图3为本实用新型实施例的智能清洁机器人清扫示意图；

图4为本实用新型实施例的智能清洁机器人清扫示意图；

图5为本实用新型实施例的测距模块设置示意图；

图6为本实用新型实施例的测距模块与行走方向一致的示意图；

图7为本实用新型实施例的带有辅助测距模块的智能清洁机器人的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1、2和3所示，本实用新型实施例提供一种智能清洁机器人，包括测距模块1；所述测距模块1设置在所述智能清洁机器人2的侧面，所述测距模块1的测距范围角为α，所述测距模块1有效测距距离的最小值为R_min，所述测距模块1的设置方向为所述测距范围角α的角平分线的方向，并且与所述智能清洁机器人2的清扫行走方向一致或者成夹角，所述测距模块1的设置位置使得所述测距模块1与智能清洁机器人2的贴边行走侧边缘的距离大于或等于所述测距模块有效测距距离的最小值R_min，其中，90°＜α＜180°。

本实用新型实施例中所述智能清洁机器人2清扫时利用测距模块1精确测出所述智能清洁机器人2与房间内各种障碍物(如墙壁、家具等)的距离并构建地图，让其行走时可以避开障碍物的阻挡，使清扫的工作效率更高。其中，测距模块1安装在所述智能清洁机器人2上的位置要求：测距模块1与智能清洁机器人2的贴边行走侧之间的距离L，要求其大于或等于测距模块1有效测距距离的最小值，即：L≥R_min，这样设置的好处是可以保证测距模块1对侧面墙壁测距的有效性；贴边行走侧为智能清洁机器人2行走时靠近墙壁的边缘，智能清洁机器人2行走时可以靠近右侧墙壁，也可以靠近左侧墙壁，贴边行走侧可以为单侧也可以为双侧，本实用新型实施例中所述测距模块1与智能清洁机器人2的贴边行走侧边缘的距离大于或等于所述测距模块有效测距距离的最小值R_min，指所述测距模块1与智能清洁机器人2的左侧边缘和/或右侧边缘(智能清洁机器人2清扫行走方向为基准)的距离大于或等于所述测距模块有效测距距离的最小值R_min，以保证墙壁的位置不在测距模块的测距盲区内。

如图1所示，所述测距模块1为激光测距模块，所述激光测距模块包括激光发射源11和红外摄像头12，所述红外摄像头12设置位置与设置方向使得所述红外摄像头12能捕捉到所述激光发射源11发射的激光信号射到障碍物时形成的光点。

激光发射源11发出多条激光信号，激光信号射到障碍物时会形成光点被红外摄像头12识别出距离信息。如图2所示为激光测距模块1测距范围的示意图，测距范围理论上呈扇形，有角度值α，α值越大，表示激光测距模块1的测距范围越大，性能越好，本实用新型实施例中的α满足：90°＜α＜180°，另有R_min和R_max限制激光测距模块1的测距范围，R_min以内的区域为激光测距的盲区，R_min和R_max之间的区域为激光测距的有效范围。

所述测距模块的设置方向偏向贴边行走侧并且设置位置远离所述贴边行走侧。

如图3所示，本实用新型实施例为了提高测距的精度，选择设置在远离贴边行走侧并且偏向贴边行走侧的位置。

如图3和图4所示，所述智能清洁机器人2沿贴边行走侧清扫时的工作状态，所述智能清洁机器人2的右侧边距离侧面墙壁的距离为h，h的数值越大，表示所述智能清洁机器人2与侧面墙壁的距离越大，即所述智能清洁机器人2沿边清扫的死角越大，沿边清扫的能力越差；h的数值越小，表示所述智能清洁机器人2与侧面墙壁的距离越小，即扫地机沿边清扫的死角越小，沿边清扫的能力越强，及h值的大小可以直接反应出所述智能清洁机器人2沿边清扫的能力。

所述测距模块的设置方向与所述智能清洁机器人2的清扫行走方向的夹角β大于或者等于90°－α/2，并且小于或者等于α/2。

β值的范围：β值表示测距模块1的设置方向与智能清洁机器人2的清扫行走方向夹角，β值的范围要求测距模块1发射的信号射到智能清洁机器人2行走时靠近墙壁形成的光点能够被测距模块1接收，测距模块1的测距角度值α满足：90°＜α＜180°，当沿墙壁方向行走时，为保证有效测量所述智能清洁机器人2的贴边行走侧距离侧面墙壁的距离h，需要在行走方向与墙壁之间的90°范围内能够被测距模块1的测距范围覆盖，此时，以智能清洁机器人2靠近右侧面墙壁行走为例，测距模块1的测距有效范围为最左侧与行走方向重合至最右侧与智能清洁机器人2设置测距模块的侧面重合；获得90°－α/2≤β≤α/2，优选取β＝90°－α/2，这样设置的好处是保证智能清洁机器人2与侧面墙壁之间距离的精度。当β≠90°－α/2时，智能清洁机器人2与侧面墙壁之间距离按照角度进行计算获得。

所述智能清洁机器人2设置测距模块的侧面为直线型。

如图5所示，所述测距模块内嵌或外设在所述智能清洁机器人2的直线型侧面，且所述测距模块内嵌或外设的高度小于或者等于所述智能清洁机器人2的高度。

如图7所示，所述的智能清洁机器人2还包括辅助测距模块3，所述辅助测距模块3设置在所述智能清洁机器人2的侧面，所述辅助测距模块3的设置方向与所述测距模块的设置方向垂直或者成夹角。

所述测距模块和所述辅助测距模块3可以是相同的或者不同的，其中，相同的测距模块指的是α值、R_min和R_max都相同。增加辅助测距模块3可以使得测距的范围变大，甚至可以达到360°全覆盖，提升扫地机的测距精度和工作效率。

所述辅助测距模块3的设置位置使得所述辅助测距模块3与智能清洁机器人2的贴边行走侧边缘的距离大于或等于所述辅助测距模块3有效测距距离的最小值。

同样的，本实用新型实施例为了保证测距的有效性，要求所述辅助测距模块3与智能清洁机器人2的贴边行走侧边缘的距离大于或等于所述辅助测距模块3有效测距距离的最小值。

所述辅助测距模块3的发射方向与所述测距模块的发射方向的夹角大于或者等于α，其中，α为所述测距模块测距扇形的夹角，90°＜α＜180°。

所述辅助测距模块3为激光测距模块，所述激光测距模块包括激光发射源和红外摄像头，所述红外摄像头设置位置与设置方向使得所述红外摄像头能捕捉到所述激光发射源发射的激光信号射到障碍物时形成的光点。

实施例一

如图2所示，激光发射源11发出多条激光信号，激光信号射到障碍物时会形成光点被红外摄像头12识别出距离信息。激光测距模块1测距范围呈扇形，90°＜α＜180°，另有R_min为0.2m和R_max为5m，R_min以内的区域为激光测距的盲区，R_min和R_max之间的区域为激光测距的有效范围。

实施例二

如图2所示，所述智能清洁机器人设置测距模块的侧面为直线型。测距模块1的测距有效范围最右侧边缘与智能清洁机器人2设置测距模块的直线型侧面重合；β＝90°－α/2，这样设置在测量所述智能清洁机器人2的贴边行走侧距离侧面墙壁的距离h时，可以利用测距模块1的测距有效范围最右侧边缘获得的与墙壁的距离值减去L，其中，L为测距模块1与智能清洁机器人2的贴边行走侧之间的距离，此时，不需要进行角度换算，好处是保证智能清洁机器人2与侧面墙壁之间距离的精度，并且节省了计算的时间，提高了效率。

实施例三

如图6所示，测距模块1的设置方向与所述智能清洁机器人2的清扫行走方向一致；即β＝0，这样设置对于前方的障碍物的距离测量准确，对于与侧面墙壁之间距离，需要按照测距模块1的测距有效范围最右侧边缘的余弦值进行计算，即h＝R_右cos(90°－α/2)－L。其中，L为测距模块1与智能清洁机器人2的贴边行走侧之间的距离，R_右为测距模块1的测距有效范围最右侧边缘获得的与墙壁的距离值。

虽然本实用新型所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本实用新型的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本实用新型所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。