地面清洁机器人及用于控制其避开障碍物的方法
【专利摘要】本发明涉及一种地面清洁机器人，包括至少一组光发射接收组件，各组光发射接收组件包括具有两个光发射器的光发射单元和具有两个光接收器的光接收单元，两个光发射器能发出具有一大一小不同光束角的光束，两个光接收器分别用于接收这两个光束，两个光发射器所对应的两个光发射区域与两个光接收器所对应的两个光接收区域均有部分区域相重叠。通过设置能发出具有不同光束角光束的两个光发射器以及对应的两个光接收器，使得两个光接收器能够分别被用于接收两个光发射器发射的两种光束的反射光，用这两种反射光的强度来判断机器人主体是否已经靠近障碍物时，从而使得地面清洁机器人在进行清洁工作时能不受障碍物表面材质和形状影响，准确避开障碍物。
【专利说明】地面清洁机器人及用于控制其避开障碍物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地面清洁机器人及用于控制其避开障碍物的方法。
【背景技术】
[0002]地面清洁机器人是一种全智能清洁装置，该装置在不受用户控制的情况下通过在被清洁的清洁区域上自主移动进行清洁其余的清洁工作。由于地面清洁机器人是自动移动的，因此在移动过程中难免会遇到墙壁、家具等障碍物。而且一旦机器人与障碍物发生碰撞后，机器人的移动方向将会发生改变，而且这种改变很难控制，因此，现有技术缝纫地面清洁机器人上均设置有障碍物感测模块，通过设置障碍物感测模块能够使得地面清洁机器人尽量少的与障碍物发生碰撞。
[0003]目前，地面清洁机器人上的障碍物感测模块的工作原理为通过传感器发射光、超声波等，并以检测信号的形式检测在被障碍物反射之后返回的光或超声波。基于检测信号之间的时差、相位差或强度差，障碍物传感器辨别是否存在障碍物以及从传感器到障碍物的距离。障碍物传感器可基于被反射的光或超声波的反射角度来辨别从传感器到障碍物的距离。利用发射光来检测障碍物的感测模块存在的弊端为:当障碍物表面不是平整表面或光吸收率不同的障碍物表面时，障碍物感测模块能够检测到的时间会不同，这样就会导致机器人在执行避开障碍物指令时距离障碍物的距离有远有近，从而使得机器人不能完成统一的清洁标准。利用超声波来检测障碍物的感测模块存在的弊端为:声波发射需要一定的扫描时间，基于该原因，可能会导致机器人直接与障碍物发生碰撞。
【发明内容】
[0004]针对上述存在的技术不足，本发明的第一目的是提供一种障碍物感测效率高的地面清洁机器人。
[0005]本发明的第二目的是提供一种高效的、用于控制地面清洁机器人避开障碍物的控制方法。
[0006]为了达到上述的第一目的，本发明采用如下技术方案:
一种地面清洁机器人，包括机器人主体、驱动所述的机器人主体在待清洁区域内移动与/或转动的驱动模块、设置在所述的机器人主体上并被用来检测清洁区域内是否存在障碍物的障碍物感测模块、控制所述的驱动模块工作的主控模块，其特征在于:所述的障碍物感测模块包括至少一组光发射接收组件，各组所述的光发射接收组件包括:
光发射单元，包括设有第一光源的第一光发射器和设有第二光源的第二光发射器，所述的第一光发射器具有第一轴心线且能够发出具有第一光束角的第一光束，所述的第一光发射器对应具有第一光发射区域，所述的第二光发射器具有第二轴心线且能够发出具有第二光束角的第二光束或能够发出细平行光束，所述的第二光发射器对应具有第二光发射区域，所述的第一光发射器和第二光发射器先后交替发射相应的光束；
光接收单元，包括设有第一光敏元件的第一光接收器和设有第二光敏元件的第二光接收器，所述的第一光接收器用于接收所述的第一光束遇到障碍物表面后的第一反射光，所述的第二光接收器用于接收所述的第二光束遇到障碍物表面后的第二反射光，所述的第一光接收器和第二光接收器均与所述的主控模块相信号连接，所述的第一光接收器具有第三轴心线且能够接收具有第三光束角的光束，所述的第一光接收器对应具有第一光接收区域，所述的第二光接收器具有第四轴心线且能够接收具有第四光束角的光束或能够接收细平行光束，所述的第二光接收器对应具有第二光接收区域，所述的第二光束角的角度同时小于所述的第一光束角和第三光束角的角度，所述的第四光束角的角度同时小于所述的第一光束角和第三光束角的角度；
所述的第一光发射区域与所述的第一光接收区域有部分区域相重叠，所述的第二光发射区域与所述的第二光接收区域有部分区域相重叠，所述的第二轴心线与所述的第四轴心线相交形成第一相交点，所述的第一相交点位于所述的第一光发射区域与所述的第一光接收区域相重叠的区域内。
[0007]上述技术方案中，优选的，所述的第一轴心线与所述的第三轴心线相交形成第二相交点，第一相交点至机器人主体I的距离大于第二相交点至机器人主体的距离。
[0008]上述技术方案中，优选的，所述的第一光束角为大于等于50°的角。
[0009]上述技术方案中，优选的，所述的第三光束角为大于等于50°的角。
[0010]上述技术方案中，优选的，所述的第二光束角大于0°小于等于15°的角。
[0011]上述技术方案中，优选的，所述的第四光束角大于0°小于等于15°的角。
[0012]上述技术方案中，优选的，所述的第一轴心线与所述的第三轴心线、所述的第二轴心线与所述第四轴心线均以该组光发射接收组件的中心线为对称轴左右对称。
[0013]上述技术方案中，优选的，所述的第一光源、第二光源、第一光敏兀件、第二光敏兀件安装在同一支架上。
[0014]为了达到上述的第二发明目的，本发明采用如下技术方案:一种用于控制上述地面清洁机器人避开障碍物的方法，该方法包括如下步骤:
所述的第一光接收器和第二光接收器不断检测能否接收到第一反射光信号和第二反射光信号，如能接收到相应的反射光信号则将其接收到的反射光信号实时传送给所述的主控模块；
当所述的主控模块在设定时间内既能接收到由所述的第一光接收器传送的第一反射光信号又能接收到由所述的第二光接收器传送的第二反射光信号时，所述的主控模块开始判断每次接收到由所述的第二光接收器传送的第二反射光强度的大小关系，如本次接收到的第二反射光强度小于上一次接收到的第二反射光强度，则所述的主控模块控制驱动模块执行避开障碍物的指令。
[0015]上述技术方案中，优选的，所述的主控模块内设置有一光强度阀值，当所述的主控模块接收到由所述的第一光接收器传送的第一反射光强度大于等于所述的光强度阀值时，所述的主控模块控制所述的驱动模块在不改变当前机器人主体前进方向的情况下降低机器人主体的前进速度。
[0016]本发明的有益效果在于:通过设置能发出具有不同光束角的光束的两个光发射器以及对应的两个光接收器，使得两个光接收器能够分别被用于接收两个光发射器发射的两种光束的反射光，用这两种反射光的强度来判断机器人主体是否已经靠近障碍物时，从而使得地面清洁机器人在进行清洁工作时能不受障碍物表面材质和形状的影响，准确避开障碍物。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1为本发明的地面清洁机器人的示意图；
附图2为本发明的光发射接收组件的结构示意图；
附图3为本发明的光发射接收组件的原理图；
附图4为本发明的第一光接收器在工作时接收到的第一反射光强度与障碍物和机器人本体之间的距离关系；
附图5为本发明的第二光接收器在工作时接收到的第二反射光强度与障碍物和机器人本体之间的距离关系；
附图6为本发明的另一实施例的光发射接收组件的原理图；
其中:1、机器人主体；2、输入/输出模块；3、光发射接收组件；4、光发射单元；5、光接收单兀；6、支架；41、第一光发射器；411、第一光源；412、第一轴心线；42、第二光发射器；421、第二光源；422、第二轴心线；51、第一光接收器；511、第一光敏兀件；512、第三轴心线；52、第二光接收器；521、第二光敏元件；522、第四轴心线。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述:
如图1中所示的地面清洁机器人，该地面清洁机器人是一种用于地面吸尘的地面清洁机器人，其在不需要用户实时控制的情况下，在待清洁区域行进同时通过从清洁区域的地面吸入杂质(例如，灰尘)来自动清洁待清洁区域的装置。该地面清洁机器人包括机器人主体1、充电座(图中未示出)、遥控器(图中未示出)等。
[0019]机器人主体I上设有用于清洁待清洁空间的清洁模块(未示出)，用于使机器人主体I移动与/或转动的驱动模块(未示出)，接收用于地面清洁机器人的操作命令并显示关于地面清洁机器人操作信息的输入/输出模块2，用于感测位于清洁空间障碍物的障碍物感测模块，用于储存各种数据的数据储存模块(未示出)，用于向机器人主体供电的电源模块(未示出)，用于控制机器人主体的主控模块(未示出)。其中，障碍物感测模块安装到机器人主体I的前侧(当沿着地面清洁机器人的行进方向观看时)，输入/输出模块2安装在机器人主体I的顶部。
[0020]清洁模块通常包括:主刷单元，清扫存在于地面上的灰尘，以将清扫的灰尘引导到吸入口 ；侧刷单元，清洁靠近墙壁的区域和角落区域。主刷单元可安装在形成于机器人主体下底部的开口(即吸尘口)处，以清洁积聚在机器人主体所处位置的地面上的灰尘。开口一般设置在机器人主体下底部的前半部分上。开口可用作吸入灰尘的灰尘入口。清洁模块还包括设置在机器人主体内的真空源单元，以产生吸力。真空源单元用于使被引入到灰尘入口的灰尘运动到机器人主体内部的集尘盒内。
[0021]驱动模块通常包括一对行进轮和脚轮，根据行进控制信号使机器人主体运动；脚轮能在机器人主体为改变前进方向而发生旋转同时保持稳定的姿态。一对行进轮可按照对称的方式居中地分别布置在机器人主体的底部的两侧处。一对行进轮可在地面清洁机器人的主控模块的控制下执行包括移动和旋转的运动操作。脚轮可安装在机器人主体下底部的前边缘部分处。
[0022]输入/输出模块2设置在机器人主体的顶部。输入/输出模块2包括:多个操作按钮，通过用户输入用于地面清洁机器人的操作命令；显示面板，显示关于地面清洁机器人的操作的信息，例如，关于地面清洁机器人是否运转的信息、关于行进模式的信息等。
[0023]障碍物感测模块包括多组光发射接收组件3，这些光发射接收组件3均匀分布安装在机器人主体I的前半部分的外周壁面上(此处的前、后位置是以地面清洁机器人的行进方向来区分的，机器人主体I在清洁区域内移动时，始终自后向前移动，下面提及的前、后同方向与此相同)，各组光发射接收组件3均具有一个包含障碍物探测方向以及探测距离的探测区域。光发射接收组件3的探测方向有些是朝向机器人主体I的正前方、有些是朝向机器人主体的左前方或左侧，有些是朝向机器人主体I的右前方或右侧，探测距离为光发射接收组件所能探测的远近距离。在安装多组光发射接收组件3时，要保证这些光发射接收组件3的障碍物探测区域能至少覆盖机器人主体I的前半部分所对应的区域。光发射接收组件3能在各自的障碍物探测区域内发现是否有障碍物存在，从而为主控模块控制机器人主体I执行避开障碍物指令提供依据。下述将详细描述各组光发射接收组件3的具体结构。
[0024]如图2所示的一组光发射接收组件3，它由光发射单元4和光接收单元5两部分构成。光发射单元4具有第一光发射器41和第二光发射器42，第一光发射器41和第二光发射器42相邻设置，第一光发射器41具有第一光源411，第二光发射器具有第二光源421。第一光源411和第二光源421可以选用发光二极管(LED)等发光器件，从第一光源411和第二光源421发出的光可以为不可见红外线光、可见光等。光接收器5包括第一光接收器51和第二光接收器52,第一光接收器51用于接收第一光束遇到障碍物表面反射后的第一反射光，第二光接收器52用于接收第二光束遇到障碍物表面后反射的第二反射光。第一光接收器51具有第一光敏元件511，第二光接收器51具有第二光敏元件511。该实施例中，为了减少零部件的数量，第一光源411、第二光源421、第一光敏元件51以及第二光敏元件52均安装在同一支架6上。
[0025]如图3所示，第一光发射器41具有第一轴心线412并能够发出具有第一光束角α的第一光束，第一光束角α为大于等于50°的角。此处的第一轴心线412为光学系统的轴心线，即为第一光发射器41发出的光束的光轴或中心线，第一光发射器41发出的光束绕此第一轴心线412转动，没有任何光学特性的变化(下述提及的第二轴心线、第三轴心线、第四轴心线与此处的第一轴心线意义相同)。第一光发射器41对应第一轴心线412和第一光束角α具有第一光发射区域SI，此区域SI为一宽发射区域。第二光发射器42具有第二轴心线422并能够发出具有第二光束角β的第二光束，第二光束角β为大于O小于等于15°的角，第二光发射器42对应第二轴心线422和第二光束角β具有第二光发射区域S2，此区域S2为一窄发射区域。为了使得下述的第一光接收器51和第二光接收器52能够不受干扰的分别接收第一光束和第二光束遇到障碍物表面反射后的第一反射光和第二反射光，第一光发射器41和第二光发射器42先后交替发射相应的光束。第一光接收器51具有第三轴心线512且能够接收具有第三光束角Y的光束，第三光束角Y为大于等于50°的角，第一光接收器51对应第三轴心线513以及第三光束角Y具有第一光接收区域S3，此区域S3为一宽接收区域。第二光接收器52具有第四轴心线522且能够接收具有第四光束角δ的光束，第四光束角δ为大于O小于等于15°的角，第二光接收器52对应第四轴心线522以及第四光束角δ具有第二光接收区域S4，此区域S4为一窄接收区域。由于第一光束和第二光束为先后交替发射，因此第一光接收器51和第二光接收器52也是先后交替接收到第一反射光和第二反射光。该实施例中，第一轴心线412与第三轴心线512以该组光发射接收组件的中心线P1为对称轴左右对称设置，第二轴心线422与第四轴心线522也以该组光发射接收组件的中心线P1为对称轴左右对称设置。第一光发射器41的第一光发射区域SI与第一光接收器51的第一光接收区域S3有部分区域相重叠，第二光发射器42的第二光发射区域S2与第二光接收器52的第二光接收区域S4有部分区域相重叠。第一光发射器41的第一轴心线412与第一光接收器51的第三轴心线512在相交形成第二相交点02，第二轴心线422和第四轴心线522相交形成第一相交点O1，第一相交点O1位于第一光发射区域SI与第一光接收区域SI相重叠的区域内，并且第一相交点O1至机器人主体I的距离大于第二相交点O2至机器人主体I的距离，在具体设置时，为了加大第一光发射器和第一光接收器的探测区域，最好将第二相交点O2设置成靠近机器人主体I或正好落在机器人主体I上。
[0026]下面阐述一下各组光发射接收组件3的工作过程:机器人主体I在清洁区域内向前移动进行清洁工作，第一光发射器41和第二光发射单元42先后交替发射具有第一光束角的第一光束和具有第二光束角的第二光束。当在光发射接收组件3相应的探测区域内出现障碍物时，第一光发射器41和第二光发射器42所发射的第一光束和第二光束会在照射到障碍物表面后发生反射(或漫反射)，从而分别形成第一反射光和第二反射光。由于第一光发射器41发出的第一光束较第二光发射器42发出的第二光束具有更大的光束角，且第一光接收器51具有较宽的第一光接收区域S3，因此在遇到障碍物后，第一光接收器51将首先接收到第一反射光的信号，并且随着机器人主体I向障碍物越近，第一光接收器51接收到的第一反射光的强度将越来越强。于此同时，在随着机器人主体I靠近障碍物的过程中，第二反射光会逐渐进入第二光接收区域S4内并被第二光接收器52接收到，第二光接收器52在开始时接收到的第二反射光的强度较低，随着机器人主体I越来越靠近障碍物，第二光接收器52接收到的第二反射光的强度开始增强，当障碍物相对于机器人主体I的位置为达到第一相交点O1处时，此时第二光接收器52接收到的第二反射光的强度达到最强，而后随着机器人主体I越来越靠近障碍物，第二光接收器52接收的第二反射光强度开始减弱。
[0027]图4所示的是第一光接收器51接收到第一光发射器41所对应的第一反射光强度随机器人主体距离障碍物远近不同而产生的变化关系，图中示出了三种不同外表面颜色的障碍物在遇到第一光束后，第一光接收器51所能接收到的第一反射光强度。由于黑色表面对光的吸收率较高，灰色次之，白色最低，因此三种情况下第一光接收器51接收到第一反射光强度均不相同，但是透过图中的变化曲线可以看出其总的变化规律是大致相同的。在机器人主体I与障碍物的距离越来越小的过程中，第一光接收器51能接收到的第一反射光强度首先持续增强，当障碍物相对于机器人主体I的位置为到达上述提到的第二相交点处O2时，第一光接收器51接收的第一反射光强度达到最强，而后随着机器人主体I距离障碍物越近，第一反射光强度又将逐渐减弱。
[0028]图5示出的是第二光接收器52接收到的第二光发射器42所对应的第二反射光强度变化曲线，其与附图4中的第一光接收器51在同一个工作环境下工作，在机器人主体I与障碍物的距离越来越小的过程中，第二光接收器52能接收到的第二反射光强度在一开始是持续增强的，当障碍物相对于机器人主体I的位置为到达上述提到的第一相交点处O1时，第二光接收器52接收的第二反射光强度达到最大，而后随着机器人主体I距离障碍物越近，第二反射光强度又逐渐减弱。
[0029]基于上述分析，机器人主体I在向靠近障碍物的移动过程中，第一光接收器51接收的第一反射光强度和第二光接收器52接收到的第二反射光强度均是先增加而后减小的，对于第二光接收器51来说，其接收到的第二反射光强度的变化较第一光接收器51接收到的第一反射光强度的变化更为灵敏，因此可以将主控模块中的控制障碍物过程或原理设计成如下思想，即第一光接收器51是否接收到第一光发射器41所对应的第一反射光为判断机器人主体I的清洁区域内是否真实存在障碍物的基础，将第二光接收器52接收到的第二光发射器42所对应的第二反射光的强度从增大到减小的转折点作为判断机器人主体I需要开始执行障碍物避开指令的关键条件。
[0030]在机器人主体I朝向靠近障碍物进行的过程中，由于第一光发射器41发射的第一光束的光束角大于第二光发射器42发射的第二光束的光束角，以及第一光接收器51比第二光接收器52具有更宽的光接收区域，因此第一光接收器51接收到第一反射光的时间点比第二光接收器52接收到第二反射光的时间点更早。另外，由于第二相交点O2比第一相交点O1距离机器人主体I更近，因而在机器人主体I靠近障碍物的过程中，第二光接收器51接收的第二反射光强度首先出现峰值和减弱(即强度变化更为灵敏)，而且该峰值和减弱所对应的机器人主体I与障碍物的相对距离不会随着障碍物表面的材质变化而变化，是较为固定的位置。也因此，将障碍物相对于机器人主体I的位置为已经达到“第一相交点O1 ”处设置成机器人主体需要执行避开障碍物的指令的条件，以使得机器人主体I能向远离障碍物的方向行进。即在机器人主体I靠近障碍物的移动过程中，当第二光接收器52接收到的第二反射光强度开始减弱时(即越过“第一相交点0广)，机器人主体I即开始执行避开障碍物的指令。
[0031]判断反射光强度是否开始减弱是通过不断比对第二光接收器接收到的第二反射光强度的大小来实现的，当第二光接收器本次获得的第二反射光强度(此处的第二反射光强度通常为一定时间段内第二反射光强度的平均值，下同)比上一次接收到的第二反射光强度低时，则认为开始减弱。本实施例的机器人主体I在避开障碍物时不受障碍物表面材质的影响，只要通过设定“第一相交点0广的相对位置，即可准确的控制机器人主体在距离障碍物周围多远的区域进行清扫。
[0032]下面阐述一下用于控制本实施例的地面清洁机器人避开障碍物的方法，该方法用于机器人在作业过程中避开障碍物，在该方法中，障碍物感测模块中各组光发射接收组件3同时工作，任意一组发射接收组件3都可以为主控模块提供执行避开障碍物指令的依据。下面结合其中的一组发射接收组件3和主控模块的相互配合来阐述用于控制地面清洁机器人避开障碍物的方法，该方法具体如下:
在机器人主体I的移动过程中，第一光发射器41和第二光发射器42向后交替的发出第一光束和第二光束，第一光接收器51始终处于工作状态并将接收到的第一反射光强度信号实时传送给主控模块，第二光接收器52始终处于工作状态并将接收到的第二反射光强度信号实时传送给主控模块。当主控模块接收到由第一光接收器51传送的第一反射光强度信号时，即可判断出机器人主体I在位于该发射接收组件3的检测区域内存在障碍物，此时主控模块在能接收到由第一光接收器51传送的第一反射光强度信号的基础下继续监测其能否接收到由第二光接收器52传送的第二反射光强度信号，如主控模块在设定时间内(此设定时间是主控模块内设的时间，只有经过此设定时间的考验，才能表明主控模块能持续、稳定接收到第一光接收器发送的第一反射光强度信号以及第二光接收器发送的第二反射光强度信号)既能接收到由第一光接收器51传送的第一反射光强度信号又能接收到由第二光接收器51传送的第二反射光强度信号时，则主控模块开始判断每次接收到的、由第二光接收器52传送的第二反射光强度的大小关系，如本次接收到由第二光接收器52传送的第二反射光强度小于上一次接收到由第二光接收器52传送的第二反射光强度(即障碍物相当于机器人本体I的位置为已经越过“第一相交点”的位置)，则主控模块向驱动模块发出执行避开障碍物的指令，驱动模块控制机器人主体I向远离障碍物的方向移动。
[0033]上述主控模块确定能否接收到由第一光接收器51传送的第一反射光强度信号是判断机器人主体I在当前该光发射接受组件3的探测区域内是否有障碍物存在的基础，如能接收到由第一光接收器51传送的第一反射光强度信号,贝U表明机器人主体I在相应的探测区域内一定存在障碍物，只有经过此步骤，才能避免机器人主体I在行进过程中误操作避开障碍物指令。在主控模块能接收到由第一光接收器51传送的第一反射光强度信号的情况下，再开始判断每次接收到由第二光接收器51传送的第二反射光强度的大小关系，如本次接收到由第二光接收器51传送的第二反射光强度小于上一次接收到由第二光接收器51传送的第二反射光强度，即接收到由第二光接收器51传送的第二反射光强度开始减弱，则表明障碍物相对于机器人主体I的位置为已经越过第一相交点O1的位置，此时机器人相主体I必须立即执行避开障碍物的指令，即改变当前移动方向以防止机器人主体I与障碍物相碰撞。
[0034]该实施例中的地面清洁机器人障碍物感测模块中，由于每一组光发射接收组件3中均采用了两个能发出具有不同光束角光束的光发射器以及对应设置两个光接收器，这样在使用时，无论障碍物的表面材质以及形状是何等不同，光发射接收组件3均能准确感测的障碍物，而且由于最后执行避开障碍物的指令是基于检测到反射光强度是否呈减弱趋势，而不是具体的反射光强度值，因此，该地面清洁机器人在遇到具有不同材质的障碍物表面时，其执行避开障碍物指令时其与障碍物的距离基本相同，从而使得该地面清洁机器人能在靠近障碍物很近的位置内执行清洁工作而不会与障碍物相碰撞。
[0035]另外，为了使得机器人主体I能在具有足够的时间执行避开障碍物的指令，主控模块内设置有一光强度阀值，当主控模块接收到由第一光接收器51传送的第一反射光强度大于等于此光强度阀值时，主控模块控制驱动模块在不改变当前前进方向的情况下降低机器人主体I的前进速度。此步骤可以避免机器人由于惯性作用而来不及完成即将到来的执行避开障碍物指令。由于该光强度阀值为一具体数值，因此机器人主体I遇到表面材质不同(主要是光吸收率不同)的障碍物时，在执行降速指令时其距离障碍物的远近也不同。
[0036]上述实施例中，也可以将第二光发射器42选用为能够发出细平行光束的光发射器来替代与/或将第二光接收器52选用为能够接收细平行光束的光接收器来替代，如附图6所示，为本发明的另一实施例的光发射接收组件的原理图。此实施例中选用的第二光发射器42’为能够发出细平行光束的光发射器，形成较窄的第二光发射区域S2’ ；选用的第二光接收器52’为能够接收细平行光束的光接收器，形成较窄的第二光接收区域S4’；这样第二光发射器42’达到的效果与上述实施例中的第二光发射器42的效果基本相同，第二光接收器52’能达到的效果与上述实施例中的第二光接收器52的效果基本相同，在此不再赘述。
[0037]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种地面清洁机器人，包括机器人主体、驱动所述的机器人主体在待清洁区域内移动与/或转动的驱动模块、设置在所述的机器人主体上并被用来检测清洁区域内是否存在障碍物的障碍物感测模块、控制所述的驱动模块工作的主控模块，其特征在于:所述的障碍物感测模块包括至少一组光发射接收组件，各组所述的光发射接收组件包括: 光发射单元，包括设有第一光源的第一光发射器和设有第二光源的第二光发射器，所述的第一光发射器具有第一轴心线且能够发出具有第一光束角的第一光束，所述的第一光发射器对应具有第一光发射区域，所述的第二光发射器具有第二轴心线且能够发出具有第二光束角的第二光束或能够发出细平行光束，所述的第二光发射器对应具有第二光发射区域，所述的第一光发射器和第二光发射器先后交替发射相应的光束； 光接收单元，包括设有第一光敏元件的第一光接收器和设有第二光敏元件的第二光接收器，所述的第一光接收器用于接收所述的第一光束遇到障碍物表面后的第一反射光，所述的第二光接收器用于接收所述的第二光束遇到障碍物表面后的第二反射光，所述的第一光接收器和第二光接收器均与所述的主控模块相信号连接，所述的第一光接收器具有第三轴心线且能够接收具有第三光束角的光束，所述的第一光接收器对应具有第一光接收区域，所述的第二光接收器具有第四轴心线且能够接收具有第四光束角的光束或能够接收细平行光束，所述的第二光接收器对应具有第二光接收区域，所述的第二光束角的角度同时小于所述的第一光束角和第三光束 角的角度，所述的第四光束角的角度同时小于所述的第一光束角和第三光束角的角度； 所述的第一光发射区域与所述的第一光接收区域有部分区域相重叠，所述的第二光发射区域与所述的第二光接收区域有部分区域相重叠，所述的第二轴心线与所述的第四轴心线相交形成第一相交点，所述的第一相交点位于所述的第一光发射区域与所述的第一光接收区域相重叠的区域内。
2.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其特征在于:所述的第一轴心线与所述的第三轴心线相交形成第二相交点，第一相交点至机器人主体的距离大于第二相交点至机器人主体的距离。
3.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其特征在于:所述的第一光束角为大于等于50°的角。
4.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其特征在于:所述的第三光束角为大于等于50°的角。
5.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其特征在于:所述的第二光束角大于0°小于等于15°的角。
6.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其特征在于:所述的第四光束角大于0°小于等于15°的角。
7.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其特征在于:所述的第一轴心线与所述的第三轴心线、所述的第二轴心线与所述第四轴心线均以该组光发射接收组件的中心线为对称轴左右对称。
8.根据权利要求1所述的地面清洁机器人，其特征在于:所述的第一光源、第二光源、第一光敏元件、第二光敏元件安装在同一支架上。
9.一种用于控制如权利要求1至8中的任意一项所述的地面清洁机器人避开障碍物的方法，该方法包括如下步骤: 所述的第一光接收器和第二光接收器不断检测能否接收到第一反射光信号和第二反射光信号，如能接收到相应的反射光信号则将其接收到的反射光信号实时传送给所述的主控模块； 当所述的主控模块在设定时间内既能接收到由所述的第一光接收器传送的第一反射光信号又能接收到由所述的第二光接收器传送的第二反射光信号时，所述的主控模块开始判断每次接收到由所述的第二光接收器 传送的第二反射光强度的大小关系，如本次接收到的第二反射光强度小于上一次接收到的第二反射光强度，则所述的主控模块控制驱动模块执行避开障碍物的指令。
10.根据权利要求9所述的用于控制地面清洁机器人避开障碍物的方法，其特征在于:所述的主控模块内设置有一光强度阀值，当所述的主控模块接收到由所述的第一光接收器传送的第一反射光强度大于等于所述的光强度阀值时，所述的主控模块控制所述的驱动模块在不改变当前机器人主体前进方向的情况下降低机器人主体的前进速度。
【文档编号】G05D1/02GK103941735SQ201410184885
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】卞庄 申请人:苏州爱普电器有限公司