扫地机器人及其控制系统和方法与流程

本发明属于扫地机器人，具体涉及一种扫地机器人及其控制系统和方法。

背景技术：

1、结合图1所示，扫地机器人100作为智能机器人的一种常见形式，已经在公共场所或私人住所得到了广泛应用。扫地机器人主要包括的核心部件有：机壳、传感器、控制模块、行动组件和吸尘组件。另外，目前的扫地机器人100通常还配置有充电座200，当扫地机器人100电量低时，能够自动导航至充电座200处进行自动充电。

2、其中，机壳作为承载或容纳其他部件的承载件；传感器设置于机壳上，可以包括多种类型的传感器，如碰撞传感器、超声波传感器、红外传感器等，用于感知周围环境并避免碰撞；控制模块通过接收传感器信号及/或用户指令，分析处理并发出控制指令，控制行动组件及吸尘组件的动作，实现扫地机器人的各种功能；行动组件响应相应的控制指令，执行驱动扫地机器人的位移、转向等操作，例如驱动其沿弓字形路线或由內至外的渐开路线行进；吸尘组件响应相应的控制信号，执行扫尘及吸尘的操作，将地面上的灰尘、绒毛、毛发、碎屑等垃圾吸入垃圾盒。

3、现有技术中，扫地机器人基于自身存储的地图、自身设置的行动组件、各类传感器及吸尘组件，能够很好地完成相应的清洁作业任务。但是，现有技术中，扫地机器人只设计有一个垃圾盒，清洁作业中，不论哪个区域的垃圾，统统通过吸尘通道收纳于该一个垃圾盒内；当垃圾盒装满时，将垃圾盒从机壳中拆出来，倒掉垃圾，然后装回去继续使用。

4、目前这种方式，不利于精细化的清洁管理；例如，扫地机器人被使用一段时间下来，用户不能清楚地了解被清洁空间内各区域各自的脏污程度(清洁到的垃圾量)。又例如，扫地机器人被使用一段时间下来，用户也不清楚被清洁空间内各区域各自的主要垃圾类型。再者，扫地机器人在具体使用时，对于一些特定垃圾，不能提前识别并进行特定的提示或处理。

5、此外，现有的扫地机器人控制系统，主要是通过专用的遥控器或集成有专用控制app的手机等智能终端，来控制扫地机器人的行动及吸尘操作。其中对于作业区域的选择及相应控制指令的生成，操作繁琐、不够智能和直观，也不便于快速响应。

技术实现思路

1、本发明的第一方面旨在提供一种扫地机器人，能够提升扫地机器人的使用灵活性，本发明的第一方面通过以下技术方案实现。

2、一种扫地机器人，包括机壳、控制模块、行动组件及吸尘组件；其特征在于：还包括切换组件；所述吸尘组件包括吸尘通道及多个垃圾盒；多个所述垃圾盒受所述切换组件的驱动，以切换的方式分别与所述吸尘通道对接。

3、作为优选的技术方案，所述切换组件包括支撑架和驱动机构，所述支撑架受所述驱动机构的驱动，以前后平移、左右平移、上下翻转、水平旋转中的至少一种活动方式，设置于所述机壳内；多个所述垃圾盒分别设置于所述支撑架的不同支撑部位。

4、作为优选的技术方案，所述支撑架包括主支撑件及主支撑件上设置的多个连接件，多个所述垃圾盒分别设置于所述连接件上。

5、作为优选的技术方案，所述主支撑件为纵向转轴，多个所述连接件设置于所述纵向转轴同一高度的外周。

6、作为优选的技术方案，多个所述垃圾盒均为横截面为扇形的盒体，多个所述垃圾盒设置于所述支撑架上时组成一个横截面为圆形的垃圾盒组。

7、作为优选的技术方案，所述吸尘通道的垃圾转存口设置于所述吸尘通道的顶端；多个所述垃圾盒各自底壁上、相对所述垃圾盒组中心的相同距离处开设有相同大小的垃圾存入口；所述驱动机构驱动所述纵向转轴转动，多个所述垃圾盒各自的垃圾存入口以切换的方式分别与所述垃圾转存口对接。

8、作为优选的技术方案，所述吸尘通道的垃圾转存口设置于所述吸尘通道的侧端；多个所述垃圾盒各自相对所述垃圾盒组中心的外侧壁上相同高度处开设有相同大小的垃圾存入口；所述驱动机构驱动所述纵向转轴转动，多个所述垃圾盒各自的垃圾存入口以切换的方式分别与所述垃圾转存口对接。

9、作为优选的技术方案，所述主支撑件为横向平移杆，多个所述垃圾盒均为方形盒体，多个所述垃圾盒分别通过所述连接件设置于所述横向平移杆的同一侧；所述吸尘通道的垃圾转存口设置于所述吸尘通道的顶端或侧端；所述驱动机构驱动所述横向平移杆平移，多个所述垃圾盒各自的垃圾存入口以切换的方式分别与所述垃圾转存口对接。

10、作为优选的技术方案，所述主支撑件为横向平移转轴，多个所述垃圾盒均为方形盒体，多个所述垃圾盒分别通过所述连接件设置于所述横向平移转轴的至少两侧；所述吸尘通道的垃圾转存口设置于所述吸尘通道的顶端或侧端；所述驱动机构驱动所述横向平移转轴平移及或转动，多个所述垃圾盒各自的垃圾存入口以切换的方式分别与所述垃圾转存口对接。

11、作为优选的技术方案，所述连接件为重量传感器，所述重量传感器的本体与所述主支撑件固定连接，所述重量传感器的重力感测端与对应的垃圾盒固定连接，所述重量传感器的感测信号输出端与所述控制模块电连接。

12、作为优选的技术方案，所述扫地机器人还包括用于拍摄作业区域垃圾影像的影像采集组件，设置于所述机壳上；所述影像采集组件的信号输出端与所述控制模块电连接。

13、作为优选的技术方案，所述扫地机器人还包括用于异物探测的激光雷达组件，设置于所述机壳上；所述激光雷达组件的信号输出端与所述控制模块电连接。

14、作为优选的技术方案，所述扫地机器人还包括自动换向机构，转动地设置于所述机壳上，所述影像采集组件及激光雷达组件设置于所述自动换向机构上，所述自动换向机构在所述控制模块的控制下，自动将所述影像采集组件的镜头朝向及所述激光雷达组件的探射朝向调整为与所述行动组件的行动方向一致。

15、上述方案提供的扫地机器人，通过设置多个垃圾盒，并通过切换组件将多个垃圾盒的某一个切换地与扫地机器人的吸尘通道对接；从而使得扫地机器人可以根据不同的使用场景，配合使用不同的垃圾盒，实现细分管理的同时也使得扫地机器人的使用方式更加灵活。

16、本发明的第二方面旨在提供一种扫地机器人控制系统，能够更加便捷地控制扫地机器人的动作，本发明的第二方面通过以下技术方案实现。

17、一种扫地机器人控制系统，包括上文所述的扫地机器人，还包括与所述扫地机器人通信连接的智能控制终端；所述智能控制终端包括：

18、作业区域信息管理模块，管理总作业空间下的各作业区域信息；

19、垃圾盒信息管理模块，管理所述扫地机器人的各垃圾盒信息；

20、信息关联模块，将各所述作业区域信息分别与一个所述垃圾盒信息配对关联，构成多组关联信息；

21、指令生成模块，通过用户指定作业区域或指定垃圾盒，生成作业指令，作业指令包括指定作业区域或指定垃圾盒对应的一组所述关联信息；

22、所述扫地机器人的所述控制模块响应所述作业指令，控制所述行动组件行动至指定作业区域，控制所述切换组件将指定垃圾盒与所述吸尘通道对接。

23、作为优选的技术方案，所述作业区域信息管理模块包括：

24、供界面显示的n面体模型，所述总作业空间下的各作业区域的编号、名称或地形图分别作为一个操作面并呈现于所述n面体模型的m个面上；

25、第一模型控件，响应用户操作，对所述n面体模型进行三维旋转控制；

26、第一作业指示控件，响应用户操作，为用户当前指定的n面体模型的操作面输入第一作业指示信息。

27、作为优选的技术方案，所述垃圾盒信息管理模块包括：

28、供界面显示的垃圾盒组模型，模拟所述切换组件及多个垃圾盒的构造；

29、第二模型控件，响应用户操作，对所述垃圾盒组模型进行前后平移、左右平移、上下翻转、水平旋转中至少一种方式的控制；

30、第二作业指示控件，响应用户操作，为用户当前指定的垃圾盒组模型中的垃圾盒输入第二作业指示信息。

31、作为优选的技术方案，所述指令生成模块根据指定的作业区域及第一作业指示控件输入的第一作业指示信息或者根据指定的垃圾盒及第二作业指示控件输入的第二作业指示信息，生成所述作业指令。

32、作为优选的技术方案，所述智能控制终端包括重量分析模块；所述扫地机器人的所述控制模块通过重量传感器检测各所述垃圾盒的重量信息，并提供给所述重量分析模块进行分析呈现。

33、作为优选的技术方案，所述智能控制终端包括垃圾类型分析模块；所述扫地机器人的所述控制模块通过影像采集组件拍摄作业区域垃圾影像，并提供给所述垃圾类型分析模块进行分析呈现。

34、作为优选的技术方案，所述智能控制终端包括异物提示模块；所述扫地机器人的所述控制模块通过激光雷达组件探测作业区域的异物及位置，并提供给所述异物提示模块进行分析提示。

35、上述方案提供的扫地机器人控制系统，通过信息关联模块将各作业区域分别与一个垃圾盒配对关联，并构成多组关联信息；这样，当用户在智能控制终端指定一个作业区域或指定一个垃圾盒时，就相当于指定了一组关联信息，而包含该组关联信息的作业指令被扫地机器人执行时，便可以控制扫地机器人的行动组件行动至指定作业区域，同时控制扫地机器人的切换组件将指定垃圾盒与吸尘通道对接。可见，上述扫地机器人控制系统能够更加便捷地控制扫地机器人的动作。

36、本发明的第三方面旨在提供一种扫地机器人控制方法，能够更加便捷地控制扫地机器人的动作，本发明的第三方面通过以下技术方案实现。

37、一种扫地机器人控制方法，基于上文所述的扫地机器人控制系统；其特征在于，包括：

38、s1、通过所述作业区域信息管理模块接收用户指定的作业区域信息；或者，通过所述垃圾盒信息管理模块接收用户指定的垃圾盒信息；

39、s2、根据指定的作业区域信息或者指定的垃圾盒信息，从所述信息关联模块调取对应一组所述关联信息；

40、s3、根据指定的作业区域信息或者指定的垃圾盒信息，生成包括所述对应一组所述关联信息的作业指令，并发送给所述扫地机器人的控制模块；

41、s4、所述控制模块响应所述作业指令，控制所述行动组件行动至指定作业区域，控制所述切换组件将指定垃圾盒与所述吸尘通道对接。

42、作为优选的技术方案，步骤s1中：接收用户指定的作业区域信息时，对应指定的作业区域信息输入第一作业指示信息；或者，接收用户指定的垃圾盒信息时，对应指定的垃圾盒信息输入第二作业指示信息；步骤s3中：根据指定的作业区域及第一作业指示控件输入的第一作业指示信息或者根据指定的垃圾盒及第二作业指示控件输入的第二作业指示信息，生成所述作业指令。

43、作为优选的技术方案，所述扫地机器人控制方法还包括：s5a、根据用户指令或定期地通过重量传感器检测各所述垃圾盒的重量信息，并进行分析呈现。

44、作为优选的技术方案，所述扫地机器人控制方法还包括：s5b、根据用户指令或定期地通过影像采集组件拍摄作业区域垃圾影像，并进行分析呈现。

45、作为优选的技术方案，所述扫地机器人控制方法还包括：s5c、实时通过激光雷达组件探测作业区域的异物及位置，并进行分析提示。

46、上述方案提供的扫地机器人控制方法，既可以通过作业区域信息管理模块接收用户指定的作业区域信息，又可以通过垃圾盒信息管理模块接收用户指定的垃圾盒信息，两者择一操作便可以调用对应的关联信息，并生成包含该组关联信息的作业指令；这样，当扫地机器人执行作业指令时，便可以控制扫地机器人的行动组件行动至指定作业区域，同时控制扫地机器人的切换组件将指定垃圾盒与吸尘通道对接。可见，上述扫地机器人控制系统能够更加便捷地控制扫地机器人的动作。