本發(fā)明屬于智能清潔設備領域，尤其地，涉及一種智能清潔機器人系統(tǒng)。

背景技術：

掃地機器人，又稱為智能自動吸塵器或機器人吸塵器，因其具有自動清潔等效果正受到越來越多家庭的歡迎，尤其是對于忙碌的上班族，有一個智能的掃地機器人簡直就是生活的″神器″，可以將人從難得的假期生活中解放出來。

市面上的掃地機器人產(chǎn)品，具有掃、吸、拖三種基本清潔功能，其中清掃功能是掃地機器人的基本功能，通過邊掃和中掃將地面的垃圾通過吸塵口收集到塵盒內部，與其同時，風機高速旋轉將部分垃圾通過吸塵口塵盒中。至于拖地功能，通常的做法是，在掃地機器人底部的驅動輪后方設置一個水箱和抹布，隨著機器人根據(jù)預設路徑規(guī)劃行進，抹布即擦過地面，實現(xiàn)掃地機器人的拖地功能。

然而，針對具體環(huán)境下的地面做清潔，僅僅通過并非嚴密貼合地面的抹布無法實現(xiàn)有效清潔，也不能將部分臟污程度較高的區(qū)域清潔干凈。

因此，雖然現(xiàn)有的掃地機器人具備拖地功能，但卻無法對地面實現(xiàn)行之有效的清潔效果，拖地效果遠差于人工拖地，消費者體驗不好。另外，更為重要的是掃地機器人的智能化程度過低，無法對地面的臟污程度進行識別，而是″一視同仁″，無法對地面進行針對性的有效清潔。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，增加蓄水器和滾布的搭配使用，有效提高拖地效果，克服以往清潔機器人清潔效果欠佳的技術問題。

另外本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，設置在污水器內部的臟污檢測模塊，對特定區(qū)域的臟污程度進行檢測，并進行重點清掃，清掃方式包括往復式清掃或螺旋式清掃或類拖把式清掃，整體清潔效果佳。

為實現(xiàn)上述目的和優(yōu)點，本發(fā)明提供技術方案為：

智能清潔機器人系統(tǒng)，包括機器人、控制單元、行走單元與清潔單元，控制單元分別與行走單元、清潔單元電連接，其中：機器人包括頂蓋和底盤，頂蓋上表面開設有凹陷部，底盤設置有吸塵口；行走單元包括安裝在底盤下表面的驅動輪和至少一組萬向輪，控制單元根據(jù)檢測單元反饋之信號驅動行走單元前進、后退或轉彎；清潔單元包括塵盒和膠刷，且當機器人處于清掃模式時，塵盒安裝在凹陷部處與凹陷部形成配合關系，膠刷固定在吸塵口下部的底盤下表面；其特征在于，清潔單元還包括蓄水器和滾布，且當機器人處于旋拖模式時，蓄水器、滾布的安裝位置分別與塵盒、膠刷相對應；蓄水器包括清水器和污水器，污水器通過吸塵口收集滾布旋轉產(chǎn)生的污水，污水器內部設置有臟污檢測模塊。

進一步地，臟污檢測模塊與對比判斷模塊電連接，對比判斷模塊通過臟污檢測模塊反饋的信號值與預設值進行比較，并將對比結果傳輸給控制單元。

進一步地，臟污檢測模塊每隔1-5秒向對比判斷模塊反饋信號值x′與預設值x比較，控制單元記錄此時間段內機器人的始末位置(a，b)；x′與x比較后，當x′＞x，即實時臟污程度高于預設臟污程度時，控制單元控制機器人針對(a，b)位置區(qū)域進入重點清掃模式，重點清掃方式包括往復式清掃或螺旋式清掃或類拖把式清掃。

進一步地，往復式清掃包括以下步驟：①當實時臟污程度高于預設臟污程度時，機器人在b位置原地旋轉180度，按照原行走路線逆行至a位置；②機器人在a位置原地旋轉180度，按照原行走路線與方向行至b位置，再次將(a，b)段實時臟污程度值與預設值比較，當x″＜x時，即實時臟污程度低于預設臟污程度時，(a，b)段往復式清掃結束，機器人繼續(xù)工作；③當x″＞x時，即實時臟污程度高于預設臟污程度時，重復步驟①。

類拖把式清掃包括以下步驟：①當實時臟污程度高于預設臟污程度時，機器人在b位置原地旋轉180度，按照原行走路線逆行至a位置，在此方向上機器人執(zhí)行前進距離l，后退距離s的預設操作，其中l(wèi)＞s；②機器人在a位置原地旋轉180度，按照原行走路線與方向行至b位置，在此方向上機器人執(zhí)行前進距離l′，后退距離s′的預設操作，其中l(wèi)′＞s′再次將(a，b)段實時臟污程度值與預設值比較，當x″＜x時，即實時臟污程度低于預設臟污程度時，(a，b)段往復式清掃結束，機器人繼續(xù)工作；③當x″＞x時，即實時臟污程度高于預設臟污程度時，重復步驟①。

進一步地，還包括用于存儲對比判斷模塊向控制單元傳輸對比結果的存儲單元，存儲單元將對比結果的集合周期性地發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元。

進一步地，存儲單元通過無線網(wǎng)絡模塊將對比結果的集合發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元。

進一步地，數(shù)據(jù)處理單元將多組不同存儲單元發(fā)送的對比結果的集合進行比較分析，將分析結果以排名的方式通過無線網(wǎng)絡模塊發(fā)送至每一個綁定的智能移動設備。

有益效果：

①本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，改變原來水箱的裝配位置和相應尺寸，將蓄水器安裝在凹陷部，增大了水箱的容量，延長了機器人的續(xù)航時間，且相較于之前安裝在底殼上的外掛水箱，也使機器人越障能力顯著增強。

②本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，改變原抹布黏貼在外掛水箱上的結構，采用旋轉滾布的形式，使抹布與地面的接觸力度更大，抹布的去污能力顯著增強。

③本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，其工作順序為先清掃后旋拖，即先干后濕，干濕相對分離，清潔效果佳，同時也能最大限度保證滾刷和滾布本身的清潔。

④本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，設置在污水器內部的臟污檢測模塊，能夠對特定區(qū)域的臟污程度進行檢測，并進行重點清掃，清掃方式包括往復式清掃或螺旋式清掃或類拖把式清掃，整體清潔效果佳。

⑤本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，存儲單元通過無線網(wǎng)絡模塊將對比結果的集合發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元，能夠從大數(shù)據(jù)層面分析一定范圍區(qū)域的家庭地面臟污程度，將分析結果以排名的方式通過無線網(wǎng)絡模塊發(fā)送至每一個綁定的智能移動設備上，增加趣味性的同時，也可以督促機器人主人對地面進行多次清潔，從而改善地面的清潔程度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體圖；

圖2為本發(fā)明的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明行走狀態(tài)圖，其中箭頭方向為機器人行進方向；

圖4為本發(fā)明的爆炸圖；

圖5為本發(fā)明局部結構示意圖；

圖6為分流器結構示意圖；

圖7分流器與滾布連接結構示意圖；

圖8為滾布局部剖視圖；

圖9為滾布裝配示意圖；

圖10為滾布裝配示意圖；

圖11為滾布裝配示意圖；

圖12為蓄水器局部剖視圖；

圖13為重點清掃模式邏輯框圖；

圖14為地面臟污檢測邏輯框圖；

圖15為往復式清掃示意圖，其中為區(qū)別顯示，將實線與曲線分開；

圖16為類拖地式清掃示意圖，其中區(qū)別顯示，將實線與曲線分開；

圖17為旋拖模式時本發(fā)明的裝配圖；

圖18為清掃模式時本發(fā)明的裝配圖。

具體實施方式

本發(fā)明的一個目的，在于提供塵盒40與蓄水器40′互換的技術方案，較于現(xiàn)有技術中的水箱，蓄水器40′的水容量大幅提升，掃地機器人的拖地續(xù)航時間延長。

本發(fā)明的另一個目的，在于提供滾布41′及旋拖模式，改變以往平面式抹布拖地的方式，能夠有效清潔地面的臟污。

本發(fā)明的又一個目的，在于提供智能清潔機器人的工作方法，即先清掃后拖地，區(qū)別于以往的清掃、拖地同時進行而清潔效率較差。

本發(fā)明的又一個目的，在于設置在污水器401′內部的臟污檢測模塊5，能夠對特定區(qū)域的臟污程度進行檢測，并進行重點清掃，清掃方式包括往復式清掃或螺旋式清掃或類拖把式清掃。

參考附圖1-18，本發(fā)明提供的具體技術方案如下：

智能清潔機器人系統(tǒng)，包括機器人1、控制單元2、行走單元3與清潔單元4，控制單元2分別與行走單元3、清潔單元4電連接，控制單元2根據(jù)路徑規(guī)劃或者指令驅動行走單元3行進，控制單元2控制清潔單元4針對待工作空間開啟清掃模式、旋拖模式等。

機器人1包括頂蓋10和底盤11，頂蓋10上表面開設有凹陷部100，凹陷部100上端被固定連接在頂蓋上的翻蓋200覆蓋，翻蓋200一端固定在頂蓋10上或者翻蓋200可繞固定軸旋轉而使凹陷部100露出或被覆蓋。翻蓋200一端固定在頂蓋10上屬于現(xiàn)有技術中常用的方案，優(yōu)點是易于操作，結構簡單，但空間需求較高，且打開翻蓋200時，塵盒40或蓄水器40′或手部易于翻蓋200產(chǎn)生剮蹭。當翻蓋200可繞固定軸旋轉而使凹陷部100露出或被覆蓋時，結構簡單，而操作難度也較低，且占用空間較小。

行走單元3包括安裝在底盤11下表面的驅動輪30和至少一組萬向輪31，控制單元2根據(jù)檢測單元反饋之信號驅動行走單元3前進、后退或轉彎。當機器人1安裝有兩組萬向輪31時，兩組萬向輪31應對稱設置在機器人1行進方向的驅動輪30的前后兩端。機器人1的前部位置設置有碰撞結構500、墻體檢測模塊600，當機器人1與障礙物碰撞時，碰撞結構500可以保護機器人1不受碰撞之損害，且墻體檢測模塊600可以檢測工作空間內的障礙物，通過向控制單元2反饋對應信號，從而使控制單元2驅動行走單元3做出相應制動。機器人1的底部安裝有多組懸崖檢測模塊(圖中未示出)，避免機器人1從樓梯或類似結構中跌落，克服現(xiàn)實中因機器人1跌落產(chǎn)生的危險。

清潔單元4包括塵盒40和膠刷41，其中膠刷41可選用毛刷條和/或膠皮條，還包括邊刷44，邊刷44設置在底盤11下表面的前方側部，電機馬達帶動其實現(xiàn)轉動，為實現(xiàn)空間的合理利用，膠刷41和邊刷44可以通過同一組電機馬達帶動，也可以分別由不同組電機馬達帶動。

當機器人處于清掃模式時，塵盒40安裝在凹陷部100處與凹陷部100形成配合關系，底盤11設置有吸塵口110，膠刷41固定在吸塵口110下部的底盤11下表面，膠刷41與吸塵口110的位置配合關系應保證膠刷41旋轉時帶動的垃圾顆粒通過吸塵口110進入到塵盒40內部。

清潔單元4還包括蓄水器40′和滾布41′，且當機器人1處于旋拖模式時，蓄水器40′、滾布41′的安裝位置分別與塵盒40、膠刷41相對應。滾布41′包括抹布410′和支撐架411′，支撐架411′為圓柱型結構，抹布410′全部或部分包覆在支撐架411′的弧形曲面，支撐架411′為環(huán)形中空結構，抹布410′通過設置在支撐架411′兩邊緣的環(huán)形接口420′與支撐架411′固定。抹布410′可以通過螺旋纏繞在支撐架411′上，也可以套筒的形式套裝在支撐架411′上，或者抹布410′分為多組抹布塊且通過支撐架411′上的限位固定在支撐架411′上。

蓄水器40′與水道4000連接處設置有電磁水泵5000，電磁水泵5000根據(jù)機器人1旋拖的實際需要，控制蓄水器40′的出水量，水道4000在吸塵口110附近設置有分流器6000，分流器6000包括多個分水孔7000，分水孔7000均勻地設置在滾布41′的上部。

滾布41′的設置改變了原有的機器人1的拖地方式，針對重點臟污區(qū)域進行有效清潔，銷量高，清潔效果好。

本發(fā)明提供的智能清潔機器人控制方法，包括兩種工作模式，其中：機器人1處于清掃模式時，控制單元2驅動行走單元3按照預設路徑規(guī)劃行進，風機43處于開啟狀態(tài)，垃圾通過吸塵口110被吸入到塵盒40內部；機器人1處于旋拖模式時，風機43處于關閉狀態(tài)，且蓄水器40′和滾布41′均安裝在對應位置，控制單元2驅動行走單元3按照預設路徑規(guī)劃行進。當機器人1處于旋拖模式時，風機43關閉，因吸塵口110被蓄水器40′的側壁遮擋，蓄水器40′替代塵盒40安裝在對應位置，此時風機43無法通過塵盒40的內部區(qū)域、吸塵口110吸取垃圾顆粒，另外，風機43關閉能夠有效降低拖地時機器人1發(fā)出的噪音，減少電量消耗，提高續(xù)航能力。

旋拖模式時，應保證蓄水器40′和滾布41′均在位，否則無法進行正常的工作，其具體方案為：蓄水器40′和/或滾布41′處設置在位檢測裝置(圖中未示出)，在位檢測裝置包括微動開關、霍爾傳感器、紅外傳感器等。

①蓄水器40′和/或滾布41′不在位時，在位檢測裝置向控制單元2反饋信號a，控制單元2向語音單元50發(fā)送報警指令，語音單元50發(fā)出不在位提示，當蓄水器40′和滾布41′均在位時，機器人1開啟旋拖模式；

或②蓄水器40′和/或滾布41′不在位時，在位檢測裝置向控制單元2反饋信號a，控制單元2控制機器人1停止工作；蓄水器40′和滾布41′均在位時，在位檢測裝置向控制單元2反饋信號b，機器人1繼續(xù)工作。

反饋信號a、b包括機械信號、電平信號、虛擬信號。

蓄水器40′內余水量低于預設值時，語音單元50發(fā)出缺水提示和/或控制單元2通過網(wǎng)絡模塊向關聯(lián)智能移動設備發(fā)出缺水提示；蓄水器40′內余水量高于預設值時，機器人1恢復工作。當蓄水器40′內余水量低于預設值時，應及時向蓄水器40′內注水，否則會影響旋拖效果。蓄水器40′內部設置有水位檢測裝置，對水量進行實時監(jiān)測，當余水量過小時，控制單元2應控制電磁水泵5000停轉，避免其空轉。

蓄水器40′包括清水器400′和污水器401′，污水器401′通過吸塵口110收集滾布41′旋轉產(chǎn)生的污水，污水器401′內部設置有臟污檢測模塊5。工作空間內會隨機器人1的旋拖模式產(chǎn)生部分污水，而對此部分污水的合理回收對旋拖模式的整體清潔效果產(chǎn)生極大影響，本技術方案中，設置用于收集污水的污水器401′。當滾布41′旋轉時，污水會隨滾布41′的旋轉方向，通過吸塵口110進入到污水器401′內。在污水器401′內設置臟污檢測模塊5的目的在于，對污水產(chǎn)生區(qū)域進行重點清潔，提高旋拖的整體清潔效果，并對工作空間的臟污程度進行有效監(jiān)測。

臟污檢測模塊5與對比判斷模塊6電連接，對比判斷模塊6通過臟污檢測模塊5反饋的信號值與預設值進行比較，并將對比結果傳輸給控制單元2。控制單元2根據(jù)對比結果判斷機器人1是否進入重點清掃模式。

臟污檢測模塊5每隔1-5秒向控制單元2反饋信號值x′；將x′與預設值x比較，控制單元2記錄此時間段內機器人1的始末位(a，b)；當x′≥x，即實時臟污程度高于預設臟污程度時，控制單元2控制機器人1針對(a，b)位置區(qū)域進入重點清掃模式，清重點掃方式包括往復式清掃或螺旋式清掃或類拖地式清掃；當x′＜x，即實時臟污程度低于預設臟污程度時，機器人繼續(xù)工作。

往復式清掃包括以下步驟：

①當實時臟污程度高于預設臟污程度時，機器人1在b位置原地旋轉180度，按照原行走路線逆行至a位置；

②機器人1在a位置原地旋轉180度，按照原行走路線與方向行至b位置，再次將(a，b)段實時臟污程度值與預設值比較，當x″＜x時，即實時臟污程度低于預設臟污程度時，(a，b)段重點清掃模式結束，機器人1繼續(xù)工作；

③當x″≥x時，即實時臟污程度高于預設臟污程度時，重復上述步驟。

螺旋式清掃以a，b間距離為最大直徑，向內做螺旋運動，直至實時臟污程度低于預設臟污程度時，機器人1繼續(xù)工作。

類拖把式清掃包括以下步驟：

①當實時臟污程度高于預設臟污程度時，機器人1在b位置原地旋轉180度，按照原行走路線逆行至a位置，在此方向上機器人1執(zhí)行前進距離l，后退距離s的預設操作，其中l(wèi)＞s；

②機器人1在a位置原地旋轉180度，按照原行走路線與方向行至b位置，在此方向上機器人1執(zhí)行前進距離l′，后退距離s′的預設操作，其中l(wèi)′＞s′再次將(a，b)段實時臟污程度值與預設值比較，當x″＜x時，即實時臟污程度低于預設臟污程度時，(a，b)段重點清掃模式結束，機器人1繼續(xù)工作；

③當x″≥x時，即實時臟污程度高于預設臟污程度時，重復步驟①。

用于存儲對比判斷模塊6向控制單元2傳輸對比結果的存儲單元7，存儲單元7將對比結果的集合周期性地發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元8。存儲單元7通過無線網(wǎng)絡模塊將對比結果的集合發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元8。數(shù)據(jù)處理單元7屬于云端服務器，存儲單元7也可以通過藍牙或紅外等其他同類方式實現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理單元8的數(shù)據(jù)傳輸。

數(shù)據(jù)處理單元8將多組不同存儲單元7發(fā)送的對比結果的集合進行比較分析，將分析結果以排名的方式通過無線網(wǎng)絡模塊發(fā)送至每一個綁定的智能移動設備9。數(shù)據(jù)處理單元8將分析結果以排名的方式發(fā)送至綁定的智能移動設備9上，可以使使用者及時獲知一定區(qū)域內家庭衛(wèi)生狀況，增加趣味性的同時，也能夠在某種程度上起到激勵使用者重視地面清潔的作用。

數(shù)據(jù)處理單元8可以在局域網(wǎng)內設定，也可以在互聯(lián)網(wǎng)范圍設置。另外，針對排名靠前的使用者，可以設置相應激勵。激勵的提供主體可以是智能清潔機器人的配件或相應現(xiàn)金價值，通過這種激勵的方式可以加快智能清潔機器人的普及，使人們更加重視地面清潔的重要性，避免因地面臟亂，導致的疾病，尤其是對于育有嬰幼兒的家庭，地面的清潔在很大程度上影響部分疾病的發(fā)病率。

在本發(fā)明的技術方案中，需要理解，″上″、″下″、″左″、″右″、″內部″等指示的方位和位置關系是基于說明書附圖所示的方位和位置關系，只是為了便于、簡化描述，并非指示或暗示所指的裝置的或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語″小于″、″大于″僅用于描述目的，其描述是基于所指裝置或元件的特定形狀，只是為了便于理解和描述，不能理解為對本發(fā)明的限制。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，但上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下載本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。