本发明涉及智能家居设备，更具体地说，涉及一种自动调节智能家居吸尘器。
背景技术：
吸尘器按结构可分为立式、卧式和便携式。吸尘器的工作原理是，利用电动机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压，吸取尘屑。2012年9月我国家用吸尘器产量是740.5万台。动力部分：吸尘器电机和调速器。调速器分手控、机控。电机：有铜线电机和铝线电机之分。铜线电机有耐高温、寿命长、单次操作时间长等优点，但价格较铝线比较高；铝线电机有着价格低廉的特点，但是耐温性较差、熔点低、寿命不及铜线长。调速器：手控式一般为风门调节；机控式为电源式手持按键或红外线调节。过滤系统：尘袋、前过滤片、后过滤片。按过滤材料不同又分：纸质、布质、sms、海帕(hepa高效过滤材料)。
吸尘器的工作原理是吸尘器电机高速旋转,从吸入口吸入空气,使尘箱产生一定的真空,灰尘通过地刷、接管、手柄、软管、主吸管进入尘箱中的滤尘袋,灰尘被留在滤尘袋内,过滤后的空气再经过一层过滤片进入电机,这层过滤片是防止尘袋破裂灰尘吸入电机的一道保护屏障,进入电机的空气经电机流出,由于电机运行中碳刷不断的磨损,因此流出吸尘器前又加了一道过滤。
由于吸尘器是通过电机高速转动产生负压从而起到一个吸尘的效果，所以影响吸尘器效果的因素主要有两个，一个是电机的功耗较大，影响电机功耗一个较大的因素时手持软管带动吸头活动时，容易使被吸面与吸头的间隙过小，从而导致功耗的上升，同时负载的增大会导致电机寿命的降低，而另一个问题是这样设置容易导致吸尘效果因为使用者的操作失误而下降，使使用时的清洁效率降低。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明目的是提供一种自动调节智能家居吸尘器。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种自动调节智能家居吸尘器，包括底座和吸头组件，底座设置有吸尘电机以及过滤装置，所述底座底部设置有滚轮以使所述底座能够在外力作用下水平运动，所述吸头组件包括吸头本体、进气支撑结构以及调节结构；
所述吸头本体通过所述进气支撑结构连接于所述底座，所述进气支撑结构包括支撑支架以及进气管，所述吸头本体设置有吸尘口，所述吸尘口通过进气管连通所述过滤装置，所述吸头本体还设置有若干红外检测单元，所述红外检测单元围设于所述吸尘口设置，所述红外检测单元用于检测所述吸尘口朝向上的采样距离，所述吸头本体上设置有陀螺仪，所述陀螺仪用于检测所述吸头本体的采样朝向；
所述调节结构包括高度调节组件以及角度调节组件，所述高度调节组件包括有高度调节件，所述高度调节组件固定于所述底座上，所述角度调节组件包括角度调节件，所述角度调节组件固定于所述高度调节件上并通过所述高度调节件调节所述底座和所述角度调节组件的相对高度，所述吸头本体通过所述角度调节件固定于所述角度调节组件上并通过所述角度调节件调节所述吸头本体的朝向；
还包括控制器，所述控制器配置有控制策略，所述控制策略包括
步骤s1、通过陀螺仪的采样朝向控制角度调节组件以使所述吸尘口向正下方设置；
步骤s2、配置一基准吸尘距离，控制所述高度调节件运动以调节所述采样距离最小的红外检测单元的采样距离等于所述基准吸尘距离；
步骤s3、配置一最小吸尘距离，以采样距离最小的两个红外检测单元所在位置为转轴，通过角度调节组件以及高度调节组件控制所述吸头本体沿第一方向转动直至任意的红外检测单元的采样距离小于或等于最小吸尘距离，然后通过角度调节组件以及高度调节组件控制所述吸头本体沿与第一方向相逆的第二方向转动直至任意的红外检测单元的采样距离小于或等于最小吸尘距离；
步骤s4，通过陀螺仪的采样朝向控制角度调节组件以使所述吸尘口向正下方设置。
进一步地：所述底座设置有制动结构，所述制动结构设置于所述滚轮上，所述制动结构用于制动所述滚轮以限制所述底座和地面的相对运动。
进一步地：还包括粉尘传感器，所述粉尘传感器用于检测被吸入所述吸尘口的空气的粉尘浓度得到一采样浓度，所述控制器配置有基准浓度，当所述采样浓度大于所述基准浓度时，所述控制器控制所述制动结构制动所述滚轮，并执行所述控制策略。
进一步地：所述基准吸尘距离设置为30毫米至50毫米，所述最小吸尘距离设置为10毫米至20毫米，所述角度调节组件的转动角速度为20度每秒至30度每秒，所述高度调节组件的运动速度为30毫米每秒至35毫米每秒。
进一步地：所述支撑支架上设置有滑槽，所述高度调节组件包括高度固定座以及支撑杆，所述高度固定座与所述滑槽滑移连接，所述高度调节件用于带动所述高度固定座于所述滑槽中上下运动，所述角度调节组件固定于所述支撑杆上。
进一步地：所述角度调节组件包括角度固定座，所述角度固定座设置有调节槽，所述调节槽内部设置有调节球体，所述调节球体的一部分裸露于调节槽并固定有所述吸头本体，所述调节球体与所述调节槽活动连接，所述基座上设置有第一调节组件和第二调节组件，
所述第一调节组件包括第一调节电机以及第一调节履带，所述第一调节电机用于带动所述第一调节履带工作，所述第一调节履带的表面与所述调节球体的表面接触以使第一调节履带工作时可以带动所述调节球体沿一第一方向运动；
所述第二调节组件包括第二调节电机以及第二调节履带，所述第二调节电机用于带动所述第二调节履带工作，所述第二调节履带的表面与所述调节球体接触以使第二调节履带工作时可以带动所述调节球体沿一第二方向运动，所述第一方向和所述第二方向相互垂直设置。
进一步地：所述进气管设置为波纹管。
进一步地：所述步骤s1还包括关闭所述吸尘电机，所述步骤s3中还包括开启所述吸尘电机。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，使用者仅仅需要推动底座就可以完成地面吸尘，较为简单方便，同时通过控制器以及控制策略的设置，就可以自动控制吸头本体和地面的距离，保证吸尘效果的同时，减小电机损耗，节约能源，提高电机寿命。
附图说明
图1：本发明一种自动调节智能家居吸尘器的结构示意图；
图2：本发明一种自动调节智能家居吸尘器的调节组件示意图；
图3：本发明一种自动调节智能家居吸尘器的控制拓扑原理图。
附图标记：100、底座；110、进气管；120、滚轮；200、进气支撑结构；210、滑槽；300、高度调节组件；311、支撑杆；312、高度固定座；313、高度调节件；400、角度调节组件；401、角度固定座；411、第一调节履带；412、第一调节电机；421、第二调节履带；422、第二调节电机；430、调节球体；500、吸头本体。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
参照图1所示，一种自动调节智能家居吸尘器，包括底座100和吸头组件，底座100设置有吸尘电机以及过滤装置，所述底座100底部设置有滚轮120以使所述底座100能够在外力作用下水平运动，所述吸头组件包括吸头本体500、进气支撑结构200以及调节结构；与一般的吸尘器相同，吸尘器由两个部分组成，第一部分是底座100，用于放置吸尘电机、过滤装置、除尘袋等体积较大的结构，而底座100上通过一个进气管110连接到吸头组件上，一般而言使用者通过手持的方式控制清洁位置，而改进后结构如下：
所述吸头本体500通过所述进气支撑结构200连接于所述底座100，所述进气支撑结构200包括支撑支架以及进气管110，所述吸头本体500设置有吸尘口，所述吸尘口通过进气管110连通所述过滤装置，所述吸头本体500还设置有若干红外检测单元，所述红外检测单元围设于所述吸尘口设置，所述红外检测单元用于检测所述吸尘口朝向上的采样距离，所述吸头本体500上设置有陀螺仪，所述陀螺仪用于检测所述吸头本体500的采样朝向；首先对于进气支撑结构200的设置，原有的连接结构仅仅是一个进气管110，而现在除了进气管110以外，还设置一个支撑支架，支撑支架的设置，可以起到一个支撑效果的同时，保证在进气管110固定在支撑支架上时，进气管110的相对位置不会变化，进气管110可以通过卡扣连接的方式固定在支撑支架上，而当不需要使用固定的方式时，还可以通过将进气管110从支撑支架分离的方式，实现手持导向的功能。而红外检测单元具体可以设置为红外传感器，红外传感器安装在吸尘口的周沿，优选每隔10毫米需要安装一个红外传感器，保证精度，提高可靠性。
所述调节结构包括高度调节组件300以及角度调节组件400，所述高度调节组件300包括有高度调节件313，所述高度调节组件300固定于所述底座100上，所述角度调节组件400包括角度调节件，所述角度调节组件400固定于所述高度调节件313上并通过所述高度调节件313调节所述底座100和所述角度调节组件400的相对高度，所述吸头本体500通过所述角度调节件固定于所述角度调节组件400上并通过所述角度调节件调节所述吸头本体500的朝向；首先调节结构有两个组件组成，首先对于高度调节组件300进行说明，所述支撑支架上设置有滑槽210，所述高度调节组件300包括高度固定座312以及支撑杆311，所述高度固定座312与所述滑槽210滑移连接，所述高度调节件313用于带动所述高度固定座312于所述滑槽210中上下运动，所述角度调节组件400固定于所述支撑杆311上。所以可以获知，高度调节组件300是在滑槽210上移动而通过平行杆的设置，可以起到一个带动整个吸头本体500运动的效果(进气管110跟随吸头本体500运动)，而高度调节件313可以是通过电机带动也可以通过行程气缸带动，优选通过电机配合齿轮齿条进行控制上下高度，精度较高，较为符合实际清洁需求，所述角度调节组件400包括角度固定座401，所述角度固定座401设置有调节槽，所述调节槽内部设置有调节球体430，所述调节球体430的一部分裸露于调节槽并固定有所述吸头本体500，所述调节球体430与所述调节槽活动连接，所述基座上设置有第一调节组件和第二调节组件，所述第一调节组件包括第一调节电机412以及第一调节履带411，所述第一调节电机412用于带动所述第一调节履带411工作，所述第一调节履带411的表面与所述调节球体430的表面接触以使第一调节履带411工作时可以带动所述调节球体430沿一第一方向运动；所述第二调节组件包括第二调节电机422以及第二调节履带421，所述第二调节电机422用于带动所述第二调节履带421工作，所述第二调节履带421的表面与所述调节球体430接触以使第二调节履带421工作时可以带动所述调节球体430沿一第二方向运动，所述第一方向和所述第二方向相互垂直设置。通过这样设置，通过两个方向的转动就可以控制整个结构自由转动，保证结构活动，同时提高运行的可靠性和安全性。需要说明的是，角度调节组件400是设置在管道和吸头本体500连接处的两侧，所以不会对吸头本体500的进气产生影响。
结合以上描述，本发明对结构部分的功能进行总结，首先，通过两个调节组件的设置，就可以实现吸头本体500的倾斜转动或上下运动(水平方向上的运动由使用者推动或拖动底座100实现)，这样就实现了整个吸尘器的自由运动，为自动控制间隙距离的技术提供了一个较佳的结构挤出。
参照图示，还包括控制器，控制器连接陀螺仪、红外传感器、高度调节组件300、角度调节组件400以及粉尘传感器，通过控制器集中控制，实现控制策略那么具体的，所述控制器配置有控制策略，所述控制策略包括
步骤s1、通过陀螺仪的采样朝向控制角度调节组件400以使所述吸尘口向正下方设置；陀螺仪是用于检测水平倾斜的角度的元件，和角度调节组件400配合可以控制调节到任意需要的角度，在此不做赘述。
步骤s2、配置一基准吸尘距离，控制所述高度调节件313运动以调节所述采样距离最小的红外检测单元的采样距离等于所述基准吸尘距离；所述基准吸尘距离设置为30毫米至50毫米，通过这样设置，可以起到一个精准吸尘的效果，保证西城效率，基准距离的设置，目的是为了先确定一个最高的距离点，这样再通过高度调节单元垂直运动，保证上下运动时，可以起到一个初步定位的效果，这样保证不会碰撞的同时，保证任意一个边缘都不会与地面过近(考虑到台阶、障碍物因素)。
步骤s3、配置一最小吸尘距离，以采样距离最小的两个红外检测单元所在位置为转轴，通过角度调节组件400以及高度调节组件300控制所述吸头本体500沿第一方向转动直至任意的红外检测单元的采样距离小于或等于最小吸尘距离，然后通过角度调节组件400以及高度调节组件300控制所述吸头本体500沿与第一方向相逆的第二方向转动直至任意的红外检测单元的采样距离小于或等于最小吸尘距离；所述最小吸尘距离设置为10毫米至20毫米，通过这样设置，实现除尘，保证除尘效果的同时不会在角度调节组件400在转动的过程中，不会和地面发生碰撞，造成损坏，所以要实时检测在转动过程中每一红外距离传感器的反馈值，通过反馈值判断距离是否合理，提高可靠性和安全性。同时通过最小的两个传感器所在位置组成连线为转轴。如果调节球体430和吸头本体500的连接处在转轴上，那么高度调节组件300无需工作也可以完成转动，反之，则需要同时控制高度调节组件300工作，保证在转动的过程中，转轴上的两个红外传感器的高度不变，这样就可以实现转动固定。所述进气管110设置为波纹管。这样配合设置，方便转动、拉伸、收拢，较为安全可靠。所述角度调节组件400的转动角速度为20度每秒至30度每秒，所述高度调节组件300的运动速度为30毫米每秒至35毫米每秒。这样每次运动都不会超过2秒，效率较高，活动性较强。
步骤s4，通过陀螺仪的采样朝向控制角度调节组件400以使所述吸尘口向正下方设置。所述步骤s1还包括关闭所述吸尘电机，所述步骤s3中还包括开启所述吸尘电机。通过这样设置，可以起到一个清洁作用，保证电机寿命。
所述底座100设置有制动结构，所述制动结构设置于所述滚轮120上，所述制动结构用于制动所述滚轮120以限制所述底座100和地面的相对运动。制动结构的设置不做赘述，为了保证在控制策略执行时，整个结构不再运行，通过制动结构就可以实现制动，较为简单便利，效果较佳。
还包括粉尘传感器，所述粉尘传感器用于检测被吸入所述吸尘口的空气的粉尘浓度得到一采样浓度，所述控制器配置有基准浓度，当所述采样浓度大于所述基准浓度时，所述控制器控制所述制动结构制动所述滚轮120，并执行所述控制策略。而当粉尘较少时，无需执行控制策略，当粉尘较多时，控制策略可以起到一个进一步提高工作效果的同时，保证不平整地面上的清洁和粉尘的收集。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。