專(zhuān)利名稱(chēng)：清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清潔機(jī)器人，更具體地說(shuō)，涉及一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
圖1為一示意框圖，示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的清潔機(jī)器人的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，清潔機(jī)器人(未示出)的充電系統(tǒng)包括清潔機(jī)器人電源接收單元100以及用于給電池101充電的清潔機(jī)器人供電單元200。
供電單元200包括一用于與清潔機(jī)器人通訊的紅外傳感器201，以及用于給清潔機(jī)器人的電池101充電的充電部件202。紅外傳感器201安裝在充電部件202處，并在預(yù)定方向上產(chǎn)生一紅外信號(hào)。
清潔機(jī)器人的電力接收單元100包括電池101；用于檢測(cè)安裝在清潔機(jī)器人上的電池101的剩余容量的剩余電池容量檢測(cè)器102；固定地安裝在清潔機(jī)器人中并與供電單元200通訊的紅外傳感器103；以及微計(jì)算機(jī)104，用于當(dāng)測(cè)得的剩余電池容量低于參考值時(shí)，使清潔機(jī)器人根據(jù)映象算法沿著預(yù)設(shè)的路線移動(dòng)，以接收從供電單元200的紅外傳感器201輸出的紅外信號(hào)，并在收到紅外信號(hào)時(shí)，根據(jù)紅外信號(hào)將清潔機(jī)器人移動(dòng)到充電部件202。
紅外傳感器103固定地安裝在清潔機(jī)器人上以檢測(cè)充電部件202的紅外傳感器201的紅外信號(hào)。
清潔機(jī)器人的紅外傳感器103向供電單元200輸出一起始信號(hào)，用于傳輸數(shù)據(jù)，通知充電部件200用于充電的通信協(xié)議開(kāi)始；一聯(lián)結(jié)信號(hào)，用于通知自動(dòng)清潔器的開(kāi)關(guān)單元(未示出)開(kāi)啟；一連接信號(hào)，用于通知清潔機(jī)器人的充電切換單元(未示出)已開(kāi)啟；一完成信號(hào)，通知用于充電的通信協(xié)議終止；以及一結(jié)束信號(hào)，用于根據(jù)微計(jì)算機(jī)104的控制信號(hào)，在清潔機(jī)器人有錯(cuò)誤產(chǎn)生時(shí)，通知充電結(jié)束。
供電單元200的紅外傳感器201向電力接收單元100輸出一連接請(qǐng)求信號(hào)，用于表明充電部件202處于可以進(jìn)行充電的狀態(tài)；一充電信號(hào)用于表明充電開(kāi)始，以及一故障信號(hào)用于根據(jù)充電部件202的控制信號(hào)通知清潔機(jī)器人在充電部件202中有錯(cuò)誤出現(xiàn)。
現(xiàn)在將參考圖1對(duì)清潔機(jī)器人的充電系統(tǒng)的操作加以說(shuō)明。
首先，當(dāng)清潔機(jī)器人處于充電模式時(shí)，清潔機(jī)器人的微計(jì)算機(jī)104用映象算法使清潔機(jī)器人沿著預(yù)設(shè)路線移動(dòng)，以接收紅外信號(hào)。
在清潔機(jī)器人沿著預(yù)設(shè)路線移動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)清潔機(jī)器人的紅外傳感器103接收到供電單元200的紅外傳感器201產(chǎn)生的紅外信號(hào)時(shí)，則紅外傳感器103將收到的紅外信號(hào)輸出給微計(jì)算機(jī)104。
然后，微計(jì)算機(jī)104根據(jù)紅外信號(hào)將清潔機(jī)器人移動(dòng)到充電部件202的位置，通過(guò)紅外傳感器103生成一起始信號(hào)，并將生成的起始信號(hào)傳送給紅外傳感器201。之后，供電單元200的紅外傳感器201檢測(cè)該起始信號(hào)并將連接請(qǐng)求信號(hào)傳送到清潔機(jī)器人的紅外傳感器103。
此后，當(dāng)微計(jì)算機(jī)104通過(guò)清潔機(jī)器人的紅外傳感器103檢測(cè)到連接請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，根據(jù)微計(jì)算機(jī)104的控制信號(hào)，將清潔機(jī)器人的電源端子(未示出)電連接于安裝在充電部件202上的充電端子(即，充電盤(pán)，未示出)。
當(dāng)電源端子和充電端子彼此相連(可充電)時(shí)，微計(jì)算機(jī)104通過(guò)清潔機(jī)器人的紅外傳感器103將聯(lián)結(jié)信號(hào)傳送給充電部件200的紅外傳感器201。之后，充電部件202通過(guò)紅外傳感器201接收該聯(lián)結(jié)信號(hào)，生成充電信號(hào)，并給電池101充電。
此后，當(dāng)電池完全充滿時(shí)，微計(jì)算機(jī)104將完成信號(hào)傳送給充電部件202的紅外傳感器201，并且在收到完成信號(hào)時(shí)，充電部件202切斷充電信號(hào)。切斷充電信號(hào)后，就不再生成清潔機(jī)器人的聯(lián)結(jié)信號(hào)。
同時(shí)，在電池101充電過(guò)程中，如果清潔機(jī)器人生成了結(jié)束信號(hào)或如果充電部件202生成了故障信號(hào)，則連接請(qǐng)求信號(hào)被切斷并在某一時(shí)間間隔之后電池充電操作終止。
但是，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的清潔機(jī)器人的充電系統(tǒng)具有以下問(wèn)題。
即，為了接收安裝在充電部件202上的紅外傳感器生成的紅外信號(hào)，清潔機(jī)器人自己沿著預(yù)設(shè)路線移動(dòng)，因此清潔機(jī)器人不能迅速地移動(dòng)到充電部件(即，充電部件的充電端子)處。換言之，因?yàn)榍鍧崣C(jī)器人沿著預(yù)設(shè)路線移動(dòng)以檢測(cè)紅外信號(hào)，所以它不能迅速地檢測(cè)到紅外信號(hào)。
此外，為了迅速地檢測(cè)紅外信號(hào)，在清潔機(jī)器人上固定地安裝有多個(gè)紅外傳感器。因此，在清潔機(jī)器人上固定地安裝多個(gè)紅外傳感器以在短時(shí)間內(nèi)接收充電部件輸出的紅外信號(hào)，這將增加實(shí)現(xiàn)清潔機(jī)器人的充電系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法，其中有幾個(gè)紅外傳感器安裝在該清潔機(jī)器人上，并且這些紅外傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)以檢測(cè)紅外信號(hào)，從而準(zhǔn)確且迅速地將清潔機(jī)器人移動(dòng)到充電部件。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法，其中有幾個(gè)紅外傳感器安裝在該清潔機(jī)器人上，并且這些紅外傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)以檢測(cè)紅外信號(hào)，從而準(zhǔn)確且迅速地將清潔機(jī)器人連接到充電端子。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法，其中有幾個(gè)紅外傳感器安裝在該清潔機(jī)器人上，并且這些紅外傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)以檢測(cè)紅外信號(hào)，從而降低實(shí)現(xiàn)清潔機(jī)器人的成本。
為獲得這些及其他的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的目的，如在這里具體和廣義說(shuō)明的，提供一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括一個(gè)安裝在清潔機(jī)器人上的轉(zhuǎn)盤(pán)；一個(gè)安裝在該轉(zhuǎn)盤(pán)上的紅外線接收部件，該紅外線接收部件在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)接收供電單元生成的紅外信號(hào)；一微計(jì)算機(jī)，用于根據(jù)接收的紅外線信號(hào)將清潔機(jī)器人移動(dòng)到供電單元；以及一超聲發(fā)生器，用于在清潔機(jī)器人接近供電單元時(shí)生成停止信號(hào)。
微計(jì)算機(jī)根據(jù)停止信號(hào)使清潔機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)，清潔機(jī)器人根據(jù)來(lái)自微計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)，從供電單元獲得電力。
為達(dá)到上述目的，還提供一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括一供電單元，其具有用于供給電力的充電部件和位于該充電部件中的用于生成紅外信號(hào)的紅外線發(fā)生器；一電力接收單元，其具有一安裝在清潔機(jī)器人上的轉(zhuǎn)盤(pán)，一安裝在該轉(zhuǎn)盤(pán)上的紅外線接收部件，并一邊旋轉(zhuǎn)一邊接收紅外信號(hào)；一微計(jì)算機(jī)，用于根據(jù)接收的紅外信號(hào)，將清潔機(jī)器人移動(dòng)到充電部件；以及一超聲發(fā)生器，用于在清潔機(jī)器人接近充電部件時(shí)生成停止信號(hào)。
微計(jì)算機(jī)根據(jù)停止信號(hào)使清潔機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)，清潔機(jī)器人根據(jù)來(lái)自微計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)，從充電部件獲得電力。
為達(dá)到上述目的，還提供一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括一供電單元，其具有給電池充電用的固定安裝的充電部件以及一位于充電部件的用于生成紅外信號(hào)的紅外線發(fā)生器；以及一電力接收單元，其具有一安裝在清潔機(jī)器人上并由充電部件充電的電池，一用于檢測(cè)剩余電池容量的剩余電池容量檢測(cè)部件；一安裝在清潔機(jī)器人主體上的轉(zhuǎn)盤(pán)；一安裝在該轉(zhuǎn)盤(pán)上的紅外線接收部件，如果測(cè)得的剩余電池容量低于參考值，則紅外線接收部件轉(zhuǎn)動(dòng)以接收紅外信號(hào)；一微計(jì)算機(jī)，用于沿著紅外信號(hào)發(fā)出的方向?qū)⑶鍧崣C(jī)器人移動(dòng)到充電部件；以及一超聲發(fā)生器，用于在清潔機(jī)器人接近充電部件時(shí)生成停止信號(hào)。
微計(jì)算機(jī)根據(jù)停止信號(hào)使清潔機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)，并給電池充電。
為達(dá)到上述目的，還提供一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電方法，包括當(dāng)清潔機(jī)器人處于充電模式時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)一安裝在清潔機(jī)器人主體上的轉(zhuǎn)盤(pán)的紅外線接收部件；接收供電單元生成的紅外信號(hào)，并根據(jù)通過(guò)紅外線接收部件接到的紅外信號(hào)，探測(cè)供電單元的方向；使清潔機(jī)器人沿著探測(cè)到的方向移動(dòng)；當(dāng)清潔機(jī)器人接近供電單元時(shí)生成一停止信號(hào)；根據(jù)該停止信號(hào)使清潔機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)；以及當(dāng)清潔機(jī)器人停止時(shí)，將清潔機(jī)器人的電源端子與供電單元的充電端子對(duì)接。
在以下的本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明中，將參照附圖更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明上述及其他的目的、特點(diǎn)、方面及優(yōu)點(diǎn)。


所包含的附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，包含在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，其示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1為一示意框圖，示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的清潔機(jī)器人的充電系統(tǒng)；圖2為一示意框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖3為一細(xì)節(jié)視圖，示出了圖2中清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)的紅外傳感器；以及圖4為一流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電方法。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選實(shí)施例的例子示于附圖中。
本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法的特點(diǎn)在于，有幾個(gè)紅外傳感器安裝在清潔機(jī)器人上，并旋轉(zhuǎn)以準(zhǔn)確迅速地檢測(cè)來(lái)自固定安裝的充電部件的紅外信號(hào)，因此該清潔機(jī)器人可準(zhǔn)確迅速地移動(dòng)到充電部件，清潔機(jī)器人的電源端子可準(zhǔn)確并迅速地連接到充電部件的充電端子，并且可降低實(shí)現(xiàn)該清潔機(jī)器人的成本。
現(xiàn)在將參考圖2到4，說(shuō)明本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例。
本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)和方法可安裝在玩具或任何靠使用電池移動(dòng)的裝置上。
圖2為一示意框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)包括一安裝在清潔機(jī)器人上的電力接收單元300，以及一供電單元400，用于引導(dǎo)清潔機(jī)器人并給安裝在清潔機(jī)器人中的電池充電。
供電單元400包括用于給清潔機(jī)器人的電池301充電的充電部件403；以及位于充電部件403的充電端子的左右兩側(cè)的第一和第二紅外線發(fā)生器401和402，以某一角度(例如，120°)輸出第一和第二紅外信號(hào)，以將清潔機(jī)器人(圖3的標(biāo)號(hào)500)引導(dǎo)到充電部件403。
清潔機(jī)器人的電力接收單元300包括電池301；用于檢測(cè)安裝在清潔機(jī)器人上的電池301的剩余容量的剩余電池容量檢測(cè)部件302；安裝在清潔機(jī)器人主體(圖3的308)上的轉(zhuǎn)盤(pán)306；安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)306上的第一和第二紅外傳感器304和305，用于接收從第一和第二紅外傳感器401和402輸出的第一和第二紅外信號(hào)；微計(jì)算機(jī)303，用于使清潔機(jī)器人朝著第一和第二紅外信號(hào)生成的方向移動(dòng)；以及超聲發(fā)生器308，用于在清潔機(jī)器人接近充電部件403時(shí)生成停止信號(hào)。
微計(jì)算機(jī)303根據(jù)停止信號(hào)使清潔機(jī)器人停止，且停止在充電部件403前面的清潔機(jī)器人與充電部件403的充電端子相連，并根據(jù)微計(jì)算機(jī)303的控制信號(hào)進(jìn)行電池充電操作。
圖3為一細(xì)節(jié)視圖，示出了圖2中清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)的紅外傳感器2。
如圖3所示，供電單元400的第一紅外線發(fā)生器401安裝在充電部件403的充電端子(未示出)的左側(cè)，而第二發(fā)生器402安裝在充電部件403的充電端子的右側(cè)。
清潔機(jī)器人的電力接收單元300的第一紅外線接收部件304安裝在固定在清潔機(jī)器人主體308的轉(zhuǎn)盤(pán)306上，而第二紅外線接收部件305安裝在與第一紅外線接收部件304相對(duì)的方向。附圖標(biāo)號(hào)500代表清潔機(jī)器人，308代表清潔機(jī)器人的主體。
現(xiàn)在參考圖2到4，詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)的操作。
圖4為一流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電方法。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電方法包括根據(jù)用戶的選擇，由清潔機(jī)器人在特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行清潔操作，同時(shí)使清潔機(jī)器人移動(dòng)(步驟51)并檢測(cè)清潔機(jī)器人的剩余電池容量(步驟52)；如果測(cè)得的剩余電池容量低于參考值，或如果清潔操作被用戶終止，則判斷清潔機(jī)器人是否處于充電模式(步驟S3)；如果清潔操作被終止或如果清潔機(jī)器人處于給電池301充電的充電模式，則轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在清潔機(jī)器人的轉(zhuǎn)盤(pán)306上的第一和第二紅外線接收部件304和305，并接收供電單元400的第一和第二紅外線發(fā)生器401和402以預(yù)定的角度生成的第一和第二紅外信號(hào)(步驟S4)；根據(jù)接收的第一和第二紅外信號(hào)，探測(cè)充電部件403的方向(步驟S5)；在清潔機(jī)器人根據(jù)探測(cè)到的方向向充電部件503移動(dòng)的過(guò)程中(步驟S6)，如果從超聲發(fā)生器308輸入停止信號(hào)，則使清潔機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)(步驟S7)；以及當(dāng)清潔機(jī)器人被停止時(shí)，將清潔機(jī)器人的模式切換到對(duì)接模式(步驟S8)，并將清潔機(jī)器人的電源端子對(duì)接到充電部件403的充電端子上，以給電池101充電(步驟S9)。
首先，清潔機(jī)器人500根據(jù)用戶的指令在一特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行清潔操作(步驟51)。該清潔操作是基于一般技術(shù)的，因此省略對(duì)其的說(shuō)明。
清潔機(jī)器人的剩余電池容量檢測(cè)部件302檢查安裝在清潔機(jī)器人上的電池301的剩余容量，并根據(jù)測(cè)得的剩余電池容量，向微計(jì)算機(jī)303輸出一個(gè)值(步驟S2)。
如果測(cè)得的剩余電池容量低于參考值，則微計(jì)算機(jī)303將清潔機(jī)器人的模式切換到充電模式以給電池301充電。此處的充電模式為這樣一種模式如果測(cè)得的剩余電池容量低于參考值，則清潔機(jī)器人返回到充電部件403以給電池301充電。
當(dāng)根據(jù)用戶的指令終止清潔操作時(shí)，微計(jì)算機(jī)303將清潔機(jī)器人的模式切換到充電模式(步驟S3)。
當(dāng)清潔機(jī)器人處于充電模式時(shí)，電力接收單元300的微計(jì)算機(jī)303生成一驅(qū)動(dòng)信號(hào)并將其輸出到驅(qū)動(dòng)部件307。之后，驅(qū)動(dòng)部件307根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)306。在轉(zhuǎn)盤(pán)306轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)306上的第一和第二紅外線接收部件304和305也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)306轉(zhuǎn)動(dòng)清潔機(jī)器人的第一和第二紅外線接收部件304和305時(shí)，它們分別接收第一和第二紅外線發(fā)生器401和402輸出的第一和第二紅外信號(hào)。
此時(shí)，如果在轉(zhuǎn)盤(pán)306上安裝清潔機(jī)器人的電力接收單元300的一個(gè)紅外線接收部件(紅外傳感器)，則紅外傳感器在旋轉(zhuǎn)360°的同時(shí)，接收第一和第二紅外線發(fā)生器401和402輸出的第一和第二紅外信號(hào)。
如果在轉(zhuǎn)盤(pán)306上安裝兩個(gè)紅外傳感器，則它們?cè)谛D(zhuǎn)180°的同時(shí)，分別接收第一和第二紅外線發(fā)生器401和402輸出的第一和第二紅外信號(hào)。
如果在轉(zhuǎn)盤(pán)306上安裝三個(gè)紅外傳感器，則它們?cè)谛D(zhuǎn)120°的同時(shí)，分別接收第一和第二紅外線發(fā)生器401和402輸出的第一和第二紅外信號(hào)。
如果在轉(zhuǎn)盤(pán)306上安裝四個(gè)紅外傳感器，則它們?cè)谛D(zhuǎn)90°的同時(shí)，分別接收第一和第二紅外線發(fā)生器401和402輸出的第一和第二紅外信號(hào)。
此后，清潔機(jī)器人的微計(jì)算機(jī)303根據(jù)來(lái)自第一和第二紅外線發(fā)生器401和402的第一和第二紅外信號(hào)，探測(cè)充電部件403的方向，并將清潔機(jī)器人向探測(cè)到的方向移動(dòng)。即，清潔機(jī)器人朝著生成第一和第二紅外線信號(hào)的方向移動(dòng)。
具體而言，電力接收單元300的第一紅外線接收部件304在旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)第一紅外線信號(hào)，電力接收單元300的第二紅外線接收部件305在旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)第二紅外線信號(hào)。
此時(shí)，微計(jì)算機(jī)303使清潔機(jī)器人500沿著探測(cè)到的生成第一紅外信號(hào)的方向與探測(cè)到的生成第二紅外信號(hào)的方向之間的中心線移動(dòng)。
由于清潔機(jī)器人500朝著生成第一和第二紅外信號(hào)的方向不斷移動(dòng)，最終它將到達(dá)充電部件403。之后，清潔機(jī)器人500的電力接收單元300與充電部件403彼此相對(duì)，且此時(shí)，清潔機(jī)器人500靠近充電部件403。
當(dāng)清潔機(jī)器人接近充電部件403時(shí)，超聲發(fā)生器308生成一停止信號(hào)并將其輸出到微計(jì)算機(jī)303。超聲發(fā)生器308通?？蓽y(cè)得一距離，使得當(dāng)清潔機(jī)器人接近充電部件403時(shí)，它將向微計(jì)算機(jī)303輸出停止信號(hào)。
在微計(jì)算機(jī)303使清潔機(jī)器人沿著接收的紅外信號(hào)的方向朝著充電部件403移動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)它收到來(lái)自超聲發(fā)生器308的停止信號(hào)時(shí)，微計(jì)算機(jī)303使清潔機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)。
此外，當(dāng)清潔機(jī)器人停止時(shí)，微計(jì)算機(jī)303將清潔機(jī)器人的模式切換到對(duì)接模式。此處的對(duì)接模式指這樣一種模式用于將清潔機(jī)器人的電源端子與充電部件402的充電端子相連接，以給清潔機(jī)器人的電池301充電。
在對(duì)接模式下，清潔機(jī)器人將清潔機(jī)器人的電源端子對(duì)接(coke，疑為dock之誤)到充電部件403的充電端子上。即，清潔機(jī)器人向充電部件403移動(dòng)，與充電部件403的充電端子相連接，并根據(jù)來(lái)自微計(jì)算機(jī)303的控制信號(hào)進(jìn)行電池充電操作。
當(dāng)清潔機(jī)器人的電源端子和充電部件403的充電端子彼此相連，從充電部件403向電池301供給電力時(shí)，剩余電池容量檢測(cè)部件302向微計(jì)算機(jī)303輸出一個(gè)對(duì)接完成信號(hào)。
然而，如果清潔機(jī)器人的電源端子和充電部件403的充電端子沒(méi)有彼此相連，并因此沒(méi)有從充電部件403向電池301供給電力，則剩余電池容量檢測(cè)器302向微計(jì)算機(jī)303輸出一個(gè)對(duì)接錯(cuò)誤信號(hào)。
之后，微計(jì)算機(jī)303根據(jù)對(duì)接錯(cuò)誤信號(hào)控制清潔機(jī)器人，使清潔機(jī)器人的電源端子再次與充電部件403的充電端子對(duì)接。
同時(shí)，通過(guò)在充電部件403上安裝一個(gè)紅外線發(fā)生器并在轉(zhuǎn)盤(pán)306上安裝一個(gè)紅外線接收部件，清潔機(jī)器人也可以移動(dòng)到充電部件403。
例如，在該情況下，安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)306上的一個(gè)紅外線接收部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)接收安裝在充電部件403上的紅外線發(fā)生器生成的紅外信號(hào)，并將接收到的紅外信號(hào)輸出到微計(jì)算機(jī)303。之后，微計(jì)算機(jī)303使清潔機(jī)器人500沿著生成紅外信號(hào)的方向移動(dòng)。
因此，在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)盤(pán)306安裝在清潔機(jī)器人主體上并旋轉(zhuǎn)，通過(guò)在其上安裝一個(gè)或多個(gè)紅外線接收部件，可準(zhǔn)確并迅速地接收到以某一角度位于充電部件403上的一個(gè)或多個(gè)紅外線發(fā)生器生成的紅外信號(hào)。
此外，在本發(fā)明中，通過(guò)準(zhǔn)確并迅速地探測(cè)充電部件403的方向，清潔機(jī)器人的電源端子可準(zhǔn)確并迅速地連接(對(duì)接)到充電部件403的充電端子上。
如上所述，本發(fā)明的清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)及方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。
即，例如，因?yàn)橛袔讉€(gè)紅外線接收部件(紅外傳感器)安裝在清潔機(jī)器人上并旋轉(zhuǎn)，從而迅速并準(zhǔn)確地接收供電單元生成的紅外信號(hào)，因此，清潔機(jī)器人可準(zhǔn)確并迅速地移動(dòng)到充電部件。
例如，在本發(fā)明中，用于生成紅外信號(hào)的紅外傳感器安裝在充電部件的充電端子處，轉(zhuǎn)盤(pán)安裝在清潔機(jī)器人的主體上，且紅外傳感器安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上并旋轉(zhuǎn)，從而迅速并準(zhǔn)確地探測(cè)供電單元的紅外傳感器生產(chǎn)的紅外信號(hào)，因此，清潔機(jī)器人可準(zhǔn)確并迅速地移動(dòng)到充電部件。
第二，有幾個(gè)紅外線接收部件安裝在清潔機(jī)器人上，而后旋轉(zhuǎn)紅外線接收部件，從而迅速并準(zhǔn)確地接收供電單元生成的紅外信號(hào)，因此，清潔機(jī)器人可準(zhǔn)確并迅速地連接于充電端子。
第三，通過(guò)在清潔機(jī)器人上安裝幾個(gè)紅外線接收部件，可以降低用于實(shí)現(xiàn)清潔機(jī)器人的成本。例如，本發(fā)明的清潔機(jī)器人的充電系統(tǒng)使用一個(gè)、兩個(gè)或更多的紅外傳感器，而不是使用很多個(gè)紅外傳感器。因此，可降低用于實(shí)現(xiàn)清潔機(jī)器人的成本。
由于在不違背本發(fā)明的要旨或基本特征的情況下，本發(fā)明可以以多種形式實(shí)施，因此還應(yīng)理解，除非另有說(shuō)明，上述說(shuō)明的任何細(xì)節(jié)并不對(duì)上述的實(shí)施例構(gòu)成限制，而是應(yīng)在所附的權(quán)利要求所確定的要旨和范圍之內(nèi)，廣泛地理解，因此，在權(quán)利要求的范圍和界線內(nèi)的所有的變更和修改，或在該范圍和界線的等同物都因而意味著包含在所附的權(quán)利要求之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括安裝在清潔機(jī)器人上的轉(zhuǎn)盤(pán)；安裝在該轉(zhuǎn)盤(pán)上的紅外線接收部件，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)接收供電單元生成的紅外信號(hào)；微計(jì)算機(jī)，用于根據(jù)接收的紅外信號(hào)使清潔機(jī)器人移動(dòng)到供電單元處；以及超聲發(fā)生器，用于在清潔機(jī)器人接近供電單元時(shí)，生成停止信號(hào)，其中，微計(jì)算機(jī)根據(jù)停止信號(hào)使清潔機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)，清潔機(jī)器人根據(jù)來(lái)自微計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)，從供電單元獲得電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該供電單元包括固定地安裝在特定區(qū)域內(nèi)的充電部件，該充電部件為清潔機(jī)器人的電池充電；以及位于充電部件的紅外線發(fā)生器，該紅外線發(fā)生器生成紅外信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，微計(jì)算機(jī)使清潔機(jī)器人沿著生成紅外信號(hào)的方向移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括剩余電池容量檢測(cè)器，用于檢測(cè)清潔機(jī)器人的電池的剩余容量，如果測(cè)得電池的剩余容量低于參考值，或在清潔機(jī)器人的特定操作被終止時(shí)，則根據(jù)微計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)旋轉(zhuǎn)紅外線接收部件，以接收紅外信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，紅外線接收部件的旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的紅外線接收部件的數(shù)目而變化。
6.一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電方法，其中，生成一紅外信號(hào)以將清潔機(jī)器人引導(dǎo)到用于供給電力的供電單元處，為清潔機(jī)器人充電，該方法包括在清潔機(jī)器人處于充電模式時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在清潔機(jī)器人主體上的轉(zhuǎn)盤(pán)的紅外線接收部件；接收供電單元生成的紅外信號(hào)并根據(jù)由紅外線接收部件接收到的紅外信號(hào)探測(cè)供電單元的方向；使清潔機(jī)器人沿著檢測(cè)到的方向移動(dòng)；當(dāng)清潔機(jī)器人接近供電單元時(shí)，生成停止信號(hào)；根據(jù)停止信號(hào)，使清潔機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)；以及當(dāng)清潔機(jī)器人停止時(shí)，將清潔機(jī)器人的電源端子與供電單元的充電端子對(duì)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，在移動(dòng)清潔機(jī)器人的步驟中，沿著生成紅外信號(hào)的方向移動(dòng)清潔機(jī)器人。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，在轉(zhuǎn)動(dòng)紅外線接收部件的步驟中，紅外線接收部件的旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的紅外線接收部件的數(shù)目而變化。
全文摘要
一種清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括一安裝在清潔機(jī)器人上的轉(zhuǎn)盤(pán)；一安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的紅外線接收部件，該紅外線接收部件在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)接收供電單元生成的紅外信號(hào)；一微計(jì)算機(jī)，用于根據(jù)接收的紅外線信號(hào)將清潔機(jī)器人移動(dòng)到供電單元處；以及一超聲發(fā)生器，用于在清潔機(jī)器人接近供電單元時(shí)生成停止信號(hào)。清潔機(jī)器人可準(zhǔn)確并迅速地移動(dòng)到用于快速充電操作的供電單元處，并降低用于實(shí)現(xiàn)該清潔機(jī)器人的成本。
文檔編號(hào)A47L9/00GK1530781SQ0313286
公開(kāi)日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者田炯臣, 禹春圭 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社