安装在机器人的机身侧面的避障传感器和碰撞传感器以及安装在机器人机身底部的红外近距传感器，其中，红外反射传感器和超声波测距传感器用于检测前方障碍并测出与前方障碍之间的距离;超声波测距传感器互成九十度夹角，还与机器人的充电基座相配合，便于机器人回到充电基座;避障传感器用来检测侧面障碍，碰撞传感器用来记录突发碰撞情况;红外近距传感器用于获取机器人的机身与地面之间的距离。速度传感器用于分别获取机器人车轮和动力刷的实时速度。
[0026]主控制系统以STM32为核心芯片，配备完善的外围电路；用于获取外部环境信息，判断机器人是否需要拐弯;并获取实时速度，与设定速度进行比较，在实时速度与设定速度不一致时，通过电机驱动模块调节机器人的车轮或动力刷的转速，直至实时速度与设定速度一 Sc ο
[0027]机身内设置有开关，以判断车体内的集尘盒安装状态，在集尘盒安装上后，会压住开关使开关闭合使电路导通，此时该电路将高电平信号传给主控制系统，使主控制系统收到集尘盒已安装的信息，若主控制系统没有接收到高电平信号则故障灯亮。
[0028]本实用新型主要的工作过程及原理如下:
[0029]本实用新型利用充电基座发出的超声波信号，和机器人顶部布置在四角的超声波测距传感器，确定充电基座的位置并能在电量不足的时候自动回充电基座充电。本实用新型以圆盘机身为载体，通过布置在机身前侧圆弧的红外反射传感器和机身上部的四个超声波测距传感器感知机器人的前方障碍，并测出与前方障碍之间的距离，主控制系统接收该障碍及距离信息，判断机器人是否需要拐弯。主控制系统接收速度传感器获取的机器人车轮和动力刷的实时速度信息，并与设定速度进行对比，如果实时速度和设定速度不一致，则通过驱动电路调节第一无刷直流电机或第二无刷直流电机的转速，从而调节机器人的车轮或动力刷的转速大小，直至实时速度与设定速度一致;在行驶过程中，主控制系统还接收红外近距传感器获取的机器人机身与地面之间的距离信息，判断车体是否离开地面，若机身底部和地面之间的距离超过阈值，则表明车体离开地面，此时机器人停止所有功能进入待机状态。
[0030]人机交互部分中的无线通信实现手机与主控制系统进行信息传输;按键可以供用户选择模式，可以选择清扫模式，比如自动清扫模式，快速清扫模式，选择速度等等，实现全区域的清洁，避免漏扫；当机器人处于不同模式或工作状态时，点亮不同的LED灯，提醒用户;将电池电量，当前清扫完成度等信息显示在显示屏上。
[0031]机器人行驶过程中，通过机器人内部布置的真空吸尘器和前侧底部设置的双扫动力刷将地面杂物先吸纳进入自身的集尘盒，从而完成地面清理功能。
【主权项】
1.一种多功能清洁机器人，其特征在于，包括安装在机器人机身上的外部环境信息探测系统、电机驱动模块、速度传感器、主控制系统以及电源，其中:外部环境信息探测系统用于探测外部环境信息；电机驱动模块连接机器人的车轮和用于清洁的动力刷;速度传感器用于分别获取机器人车轮和动力刷的实时速度；电源用于给主控制系统和电机驱动模块供电；外部环境信息探测系统、速度传感器、电机驱动模块和电源均连接主控制系统； 主控制系统用于获取外部环境信息，判断机器人是否需要拐弯;并获取实时速度，与设定速度进行比较，在实时速度与设定速度不一致时，通过电机驱动模块调节机器人的车轮或动力刷的转速，直至实时速度与设定速度一致。2.根据权利要求1所述的一种多功能清洁机器人，其特征在于，外部环境信息探测系统包括均匀布置在机器人机身前侧的若干个红外反射传感器，以及均匀布置在机身顶部的若干个超声波测距传感器。3.根据权利要求2所述的一种多功能清洁机器人，其特征在于，超声波测距传感器还与机器人的充电基座相配合。4.根据权利要求1或2所述的一种多功能清洁机器人，其特征在于，机器人的机身侧面安装有用来检测障碍的避障传感器，以及用于记录突发碰撞情况的碰撞传感器。5.根据权利要求1或2所述的一种多功能清洁机器人，其特征在于，机器人的机身底部安装有用于判断是否脱离地面的红外近距传感器。6.根据权利要求1所述的一种多功能清洁机器人，其特征在于，电机驱动模块包括与主控制系统相连的驱动电路，驱动电路同时连接第一无刷直流电机和第二无刷直流电机，第一无刷直流电机连接车轮，第二无刷直流电机连接动力刷。7.根据权利要求1所述的一种多功能清洁机器人，其特征在于，主控制系统还与人机交互部分相连。8.根据权利要求7所述的一种多功能清洁机器人，其特征在于，人机交互部分包括无线通信模块、按键、显示屏、蜂鸣器和LED。
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能清洁机器人，包括安装在机器人机身上的外部环境信息探测系统、电机驱动模块、速度传感器、主控制系统以及电源，外部环境信息探测系统用于探测外部环境信息；电机驱动模块连接机器人的车轮和用于清洁的动力刷；速度传感器用于分别获取车轮和动力刷的实时速度；电源用于给主控制系统和电机驱动模块供电；主控制系统用于获取外部环境信息，判断机器人是否需要拐弯；并获取实时速度，与设定速度进行比较，在实时速度与设定速度不一致时，通过电机驱动模块调节机器人的车轮或动力刷的转速，直至实时速度与设定速度一致。本实用新型能够实现拐弯，速度实时调整，并判断实时速度与设定速度是否一致，具有多功能，使用方便。
【IPC分类】A47L11/24, A47L11/40
【公开号】CN205197914
【申请号】CN201521029822
【发明人】李晓辉, 林海, 崔曜东, 姚兰琴, 李宝才, 王雨萌, 孙家舟, 石梦昭, 廖正 , 马若斯
【申请人】长安大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月10日