[发明专利]清洁机器人及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其是一种能实现扫地、清洗、拖干一体化功能的机器人及其控制方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，21世纪全球进入了计算机智能控制/计算时代，以单片机为代表的嵌入式计算机控制或计算为人们设计出了大量的电子产品，使用单片机作为控制系统来搭建清洁机器人的控制或计算平台是当前热门的技术研究领域之一。

产品的多功能性设计已经成为市场的必然需求，目前市场上的大多数清洁机器人只能为用户提供清理垃圾或吸尘的功能，授权公告号为CN2664579的实用新型专利公开了一种地面清洁装置，包括车体，控制单元，吸尘单元和集尘槽，控制单元控制吸尘单元将尘土吸到集尘槽中，对地面具有吸尘作用。但不能实现扫地、清洗地板和拖干地板一体化的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种清洁机器人及其控制方法，它可以解决清洁机器人不能一次性实现清理垃圾、拖洗地板和干燥地板的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：这种清洁机器人，所述车体内装有车架，在所述车架上设有扫把和垃圾箱，所述车体内部还设有控制器，在所述车架上于所述垃圾箱后方还依次设有水池、与舵机的输出轴连接的湿拖把、干燥拖把，所述舵机安装于通过固定轴与丝杆的电机的基座连接的固定板上，所述丝杆的电机控制组合丝杆的竖置丝杆和横置丝杆，所述舵机和所述丝杆的电机与所述控制器连接，所述控制器还与方位检测器、速度检测器、超声波测距模块、程序下载及调试器、计数器、无线电接收器和分别安装在所述两个前车轮上的驱动电机连接。

上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述控制器包括型号为STM32F103RCT6的控制芯片。

进一步的：所述电机包括型号为L298N的驱动芯片。

进一步的：所述方位检测器包括型号为MPU-6050的运动处理传感器。

进一步的：所述程序下载及调试器采用联合测试工作组仿真器即JTAG仿真器对程序进行下载和调试。

进一步的：所述垃圾箱和所述水池与所述车架活动连接。

一种清洁机器人的控制方法，所述清洁机器人是：包括设有两个前车轮的车体，所述车体内装有车架，在所述车架上设有扫把和垃圾箱，所述车体内部还设有控制器，在所述车架上于所述垃圾箱后方还依次设有水池、与舵机的输出轴连接的湿拖把、干燥拖把，所述舵机安装于通过固定轴与丝杆的电机的基座连接的固定板上，所述丝杆的电机控制组合丝杆的竖置丝杆和横置丝杆，所述舵机和所述丝杆的电机与所述控制器连接，所述控制器还与方位检测器、速度检测器、超声波测距模块、程序下载及调试器、计数器、无线电接收器和分别安装在所述两个前车轮上的驱动电机连接；

所述清洁机器人控制方法包括以下步骤：

A.所述控制器初始化后，所述清洁机器人的方位检测器检测该清洁机器人是否在预设路线上，如果在预设路线上，那么所述清洁机器人按照所述预设路线直接移动，如果不在预设路线上，那么所述方位检测器将方位信息传递到所述控制器，所述控制器输出信号控制驱动电机（驱动所述清洁机器人转动至所述预设路线并移动，移动过程中所述扫把扫垃圾进入所述垃圾箱，所述湿拖把将地板清洁，用所述干燥拖把将清洁过的地板拖干；同时所述计数器计数及所述超声波测距模块检测障碍物，如果所述超声波测距模块检测到障碍物，那么所述清洁机器人自动绕开所述障碍物移动，在避开障碍物时，所述速度检测器调慢所述清洁机器人的运行速度，避开障碍物后，恢复所述清洁机器人的运行速度；如果所述超声波测距模块没有检测到障碍物，那么所述清洁机器人沿着预设路线移动；

B.所述计数器计数达到预设的数值时，所述丝杆的电机驱动所述组合丝杆中的竖置丝杆上移，所述丝杆的电机连同所述湿拖把向上移动，所述湿拖把向上移动一段时间后，所述丝杆的电机控制横置丝杆横向移动，所述丝杆的电机连同所述湿拖把横向移动，通过控制所述横向移动的时间，驱动所述湿拖把移动至所述水池处，舵机驱动所述湿拖把在所述水池中运动，清洗到预设计时间数值后所述丝杆的电机驱动所述湿拖把返回原来位置继续拖地，所述组合丝杆工作时，所述速度检测器将所述清洁机器人的运行速度调为零；

C. 电量小于预设的电量数值时，所述控制器驱动所述无线电接收器工作，所述无线电接收器将接收来自充电基站的信标发出的无线信号，并将该信号输入到所述控制器，所述控制器对所述无线信号进行处理，定位所述充电基站，所述控制器控制所述驱动电机驱动所述清洁机器人按照定位出的路线自动回到充电基站充电。