装置安装于机器人清洁器20内，吸尘口 26b开设于机器人底部。清扫毛刷26a可将灰尘、碎肩等扫到吸尘口 26a处，以被吸尘口 26b吸取。用于收集灰尘和碎肩的垃圾盒25安装在机器人清洁器20的后端。
[0022]参照图3，对接站10包括形成其外观的主体11和信号发射器，信号发射器包括发射单元110a、110b、110c，和110d。所述发射单元安装在主体11上以发射对接信号、对接导向信号和对接引导信号。用于发射右对接导向信号的第一发射单元110a安装在对接站10的上端的前部的右侧；用于发射左对接导向信号的第二发射单元110b安装在对接站10的上端的前部的左侧(这里所述的左和右是以对接站的正前方为参照，由于图示中对接站的正前方对着读者，因此与读者自身的左右方向相反)；第三发射单元110c安装在对接站10的上端的前侧的中心部上，以在一预定角范围内发射对接信号；用于发射对接引导信号的发射单元110d，设于对接站的顶部。此外，导向沟槽15以凹入的形式形成在对接站10的下端，当机器人清洁器20进入对接站10时，机器人清洁器20的底部前端的辅助轮28进入凹槽15内，在凹槽15的引导和限位下，使得机器人清洁器20的连接端子21 (图2B所示)稳定地连接到设于对接站10的下端的充电端子12上。凹槽15的开口呈喇叭状，便于机器人清洁器20的辅助轮28进入。
[0023]参照图4，在包括在对接站10内的发射单元110a-110c中，第一发射单元110a和第二发射单元110b安装在第三发射单元110c的两侧，以向外发射右、左对接导向信号，而第三发射单元110c安装在发射单元110a与110b之间，以在一预定角范围内发射对接信号。
[0024]第一发射单元110a和第二发射单元110b包括:用于生成对接导向信号(即右对接导向信号或左对接导向信号)的第一发光单元111a和第二发光单元111b;用于扩散由第一发光单元111a和第二发光单元111b生成的右、左对接导向信号的第一透镜单元112a和第二透镜单元112b ;和第一遮挡板113a和第二遮挡板113b，第一遮挡板113a和第二遮挡板113b分别安装在第一透镜单元112a和第二透镜单元112b的前侧，以阻挡通过透镜单元112a和112b的一部分对接导向信号，从而调节信号的扩散角，本实施例中，将扩散角限定在90°左右。限制右对接导向信号和左对接导向的扩散角的目的是防止右左两个对接导向信号越过第三发射单元的信号区后交叉重叠，若机器人清洁器20在信号重叠区域将同时接收到右对接导向信号和左对接导向信号，由于右对接导向信号和左对接导向信号对机器人清洁器20具有导向左右，因此机器人清洁器20在同时接收到右对接导向信号和左对接导向信号时将不知道向右还是向左移动，这时候需要更加复杂的算法才能给机器人清洁器指引正确的方向。在实际制造过程中，右对接信号和左对接信号在第三发射单元110c的信号区内允许重叠。
[0025]第一透镜单元112a和第二透镜单元112b中的每一个都包括180度发散透镜，所述180°发散透镜用于使用所述发散透镜的表面的折射率将信号的扩散角调节到180°。而第一遮挡板113a和第二遮挡板113b将发散透镜扩散的信号进行部分阻挡，使得扩散角度符合设计要求(大约90° )。在别的实施例中，发射透镜将信号进行扩散的角度只要超过90°即可，而后通过遮挡板将部分信号进行遮挡使得最终射出对接站的信号限定在90°左右。
[0026]第一透镜单元112a和第二透镜单元112b的外表面是多面的，并且具有弯曲表面的沟槽115a和115b形成在其内以更好地扩散光。
[0027]第三发射单元110c包括用于生成对接信号的第三发光单元111c、和导向部114a，所述导向部114用于引导对接信号的传播方向，使得由第三发光单元111c产生的对接信号在预定角范围内被发射。导向部114a是由诸如金属或遮挡板的材料制成的狭缝，红外光只能通过所述狭缝向外发射，因此通过所述狭缝能限制对接信号在预定角度范围内发射，所述预定角度，可以为5°至10°左右，具体的角度可以根据机器人清洁器20与对接站10之间对接时对于对接角度的要求来设计，在该预定角度范围内，机器人清洁器20均可稳定地与对接站10可靠对接，对接站10下端的凹槽15可起到辅助对接的作用，可在一定程度上降低对接角度的设计要求，使得对接角度可以增加(即预定角度可以增加)，提高对接效率。第一发射单元110a和第二发射单元110b对称设置于第三发射单元110c两侧。
[0028]参照图5，第四发射单元110d，包括第四发光单元llld和设于第四发光单元llld上端的扩散单元112d，本实施例中，扩散单元112d具有一在360°回转的抛物面115d，用于将第四发光单元llld发射的光线向对接站顶部周围360°方向扩散，第四发光单元llld发射的光线经抛物面115d发射后向外扩散(图中箭头所示为一光线经反射后向外扩散的示意图)。通常用于充电的对接站靠墙放置，第四发射单元llld发射的信号中朝向墙的信号将被挡住，本发明只要在对接站的前侧提供对接引导信号，即可引导机器人清洁器20回到对接站10，因此，在别的实施例中，第四发射单元也可以像第一发射单元110和第二发射单元110b那样的结构，通过透镜将信号光线扩散180°。或者在图4B所示的结构图中，将360°的回转抛物面改成180°的回转抛物面，或者设置挡板将信号限制在对接站前侧发射即可。
[0029]同时，第一至第四发光单元llla-llld包括用于生成红外信号的红外光发射元件。
[0030]如图5A所示为机器人吸尘器的第一信号接收器210a、第二信号接收器210b、第三信号接收器210c的结构示意图，由于这三个信号接收器是在预定角度接收信号的，在这里将这三个信号接收器统称为预定角信号接收器，预定角信号接收器包括信号接收单元211(在这里，信号接收单元211代表了第一信号接收器210a、第二信号接收器210b和第三信号接收器210c的接收光线的单元)和形成于信号接收单元211前端的狭缝212 (图中两条竖直虚线中间的狭长空间)，狭缝212可以由信号接收单元211四周的内壁213合围而成，穿过狭缝212的光线才能被信号接收单元211接收到，而狭缝212越长，越窄，则能够接收光线的角度α越小。预定角信号接收器只能在α角内接受到信号。当狭缝212对准来自对接站10的信号就可以接收到来自对接站10的信号，因此只要预定角信号接收器接收到来自对接站10的信号则可认为预定角信号接收器与来自对接站10的信号对准。内壁213上设有反射板2130，可降低非预定角范围内的光线经过折射后被信号接收单元接收到。图5Β所示中，非预定角度范围内的光线射入预定角信号接收器后，被反射板2130反射而无法到达信号接收单元211。因此反射板2130可提高预定角信号接收器的抗干扰性，提高对接效率。图5c所示为另一种实施例中，内壁213上没有设置反射板2130的情况下，存在非预定角度范围内的信号经反射后被信号接收单元接收到的情况，这将降低机器人清洁器的对接效率。
[0031]图f5D所示为第四信号接收器210d的结构示意图，第四信号接收器210d与图4B所示的第四发射单元110d结构类似，包括信号接收单元211d和设于信号接收单元211d上端的全向信号收集器212d，全向信号收集器212d具有360°回转的抛物面215d，可将任意角度射入的光线反射到信号接收单元211d上。
[0032]图6是图3所示的对接站10的控制块图；图7是图2A所示的机器人清洁器20的控制块图；而图8是本发明实施例提供的机器人自动对接系统的操作原理的示意图。
[0033]如图6中所示，对接站10包括用于发射对接导向信号的第一发射单元110a和第二发射单元110b、用于发射对接信号的第三发射单元110c和用于发射对接引导信号的第四发射单元110d，用于给机器人清洁器20的电池充电的充电端子12、用于将电源供应给充电端子12的电源13、和用于控制对接站10的整体操作的控制器140。
[0034]如图7所示，机器人清洁器20设有第一信号接收器210a、第二信号接收器210b、第三信号接收器210c和第四信号接收器210d ;用于与对接站10的充电端子12连接以给机器人清洁器20的电池充电的连接端子21、与连接端子21连接以便进行充电的可充电电池23、和用于控制机器人清洁器20的整体操作的控制器27。
[0035]参照图8，以对接站正前方为参照方向，第一发射单元110a在右侧区域发射右对接导向信号，形成右对接导向区，图8中表示为R区；第二发射单元110b在左侧区域发射左对接导向信号，形成左对接导向信号，图8中表示为L区；左侧区域的左对接导向信号和右侧区域的右对接导向信号都是对接导向信号，且左、右对接导向信号经调制后具有不同的编码，使得左、右对接导向信号被机器人清洁器20上的信号接收器接收后能够识别出是左对接导向信号还是右对接导向信号。左对接导向信号和右对接导向信号传送距离大概在lm。对接导向信号的传输距离不宜过长也不宜过短，对接信号传输距离过长会增加功耗，同时会增加信号经障碍物反射后被机器人清洁器的信号接收器接收到而导致机器人清洁器误判而降低对接效率；对接信号传输距离过短，会降低机器人清洁器的对接的灵活性和减少移动和校正空间，降低对接效率。在别的实施例中，传输距离在lm至1.5m是较佳的传输距离。同时，从第一发射单元110a和第二发射单元11