[发明专利]一种地面清洁机器人及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地面清洁机器人领域。 

背景技术

地面清洁机器人是一种全智能清洁装置，该装置在无需用户看管和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工作。通常的地面清洁机器人在工作时无需一直与外部电源相连接、依靠其内部的充电电池作为能源动力在地面上实现移动。但由于充电电池的使用时间有限，在使用一段时间后，难免会遇到电量耗尽需要充电的步骤。由于大多数地面清洁机器人在工作一段时间后，很难准确定位其当前的具体位置，因此，大多数的地面清洁机器人都需要一个能将机器人本体引导到指定位置进行充电的外部充电装置。在地面清洁机器人工作时，该外部充电装置是固定在一个不变的位置且始终与外部电源相电连接。 

专利公开号为CN101972129 A中公开公开了一种机器人清洁器系统，所述机器人清洁系统包括对接站，所述对接站用于：在所述对接站的前侧的预定角范围内形成对接区；形成在对接区的左侧和右侧彼此不重叠的对接导向区；以及发射对接导向信号，使得根据对接导向信号的到达距离将对接导向区区分为第一对接导向区和第二对接导向区。机器人清洁系统还包括机器人清洁器，所述机器人清洁器用于当感测到对接导向信号时沿第一对接导向区与第二对接导向区之间的边界移动到对接区，和沿对接区移动以当到达对接区时执行对接。该系统中，机器人该系统中，机器人清洁器与对接站（即外部充电装置）对接时，机器人清洁器一定要前进（当充电开始时，机器人位于W1或W2区内）或掉头（当充电开始时，机器人位于L区或R区）退到第一对接导向区和第二对接导向区之间的边界上才能实现对接，而此对接方式存在的问题就是，当充电开始时机器人位于L区或R区的情况，此情况下，机器人需要掉头朝向第一对接导向区和第二对接导向区之间的边界移动，而此时由于对机器人清洁器大致是背对着充电座移动的，即机器人清洁器的前端与充电座相反，因此，此种机器人清洁器必须在机器人清洁器必须在前、后部都设置接收元件才能正常工作。这势必会增加机器人清洁器的制造成本。 

发明内容

针对上述技术问题，本发明的第一目的是提供一种仅在机器人主体的前半部分设置接收元件就能实现高效充电功能的地面清洁机器人。本发明的第二目的是提供一种能快速实现充电的地面清洁机器人的控制方法。 

为了实现上述的第一发明目的，本发明采用如下技术方案：一种地面清洁机器人，其特征在于：包括： 

充电座，用于与外部电源相电连接，其上设有充电终端以及用于向设定区域内发射信号的发射单元，所述的发射单元包括设置在所述的充电座的左、右两侧部的一对侧部发射元件，各个所述的侧部发射元件均能够交替发射具有相同发射角、不同发射半径的远信号和近信号，所述远信号的发射半径大于所述近信号的发射半径，所述的远信号对应形成远信号覆盖区域，所述的近信号对应形成近信号覆盖区域，所述的近信号覆盖区域的左、右两侧边缘均落在同一侧的所述的远信号覆盖区域的左、右两侧边缘上，位于左侧的所述的远信号覆盖区域的右侧部分与位于右侧的所述的远信号覆盖区域的左侧部分彼此重叠形成对接区域；

机器人本体，其包括充电电池、连接终端、接收单元、控制单元，所述的连接终端用于与所述的充电终端相电连接从而为所述的充电电池补充电量，所述的接收单元用于接收所述的发射单元发出的信号，所述的控制单元利用所述的接收单元接收到的信号控制机器人本体的移动以便将连接终端连接到所述的充电终端，所述的接收单元至少包括第一接收元件、第二接收元件、第三接收元件，所述的第二接收元件设置在所述的机器人主体的前端，所述的第一接收元件设置在所述的机器人主体的前端左侧，所述的第三接收元件设置在所述的机器人主体的前端右侧。 

上述技术方案中，优选地，所述的侧部发射元件的发射角大于等于90°。 

上述技术方案中，优选地，所述的侧部发射元件具有发光光源、透镜系统以及发光控制器。 

上述技术方案中，优选地，所述的远信号和近信号均为红外光信号。 

上述技术方案中，优选地，所述的发射单元还包括设置在所述充电座中间位置的中间发射元件，所述的中间发射元件能够发射对准信号，所述对准信号的发射角角度小于所述的侧部发射元件发射的近信号和远信号的发射角角度。 

为了实现上述的第二发明目的，本发明采用如下技术方案：一种控制上述地面清洁机器人的方法，所述方法包括以下步骤： 

判断所述机器人本体是否需要移至所述的充电座处进行充电；

当判断所述机器人本体需要充电时，控制单元首先控制机器人主体左右摆动与/或旋转使得所述的机器人主体的前端能够正对着所述的充电座；