專利名稱：地面處理系統(tǒng)及地面處理裝置與充電座的快速對(duì)接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地面處理系統(tǒng)，具體地說，該地面處理系統(tǒng)包括自移 動(dòng)并可重復(fù)充電的地面處理裝置和充電座，所述的地面處理裝置進(jìn)一步地 涉及一種比如自動(dòng)吸塵器、自動(dòng)打蠟機(jī)、自動(dòng)拖地機(jī)等之類的家用地面處 理裝置。 背景才支術(shù)
隨著科技水平的不斷提高，地面處理裝置，諸如吸塵器、打蠟機(jī)等等 已不再停留在通過人為地將其沿著待處理地面來回移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)不同工作 需求的階段。各種智能清掃機(jī)器人、智能打蠟機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，使得很多的家 庭婦女?dāng)[脫了繁重的家務(wù)勞動(dòng)。
目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的地面處理系統(tǒng)，大多包括地面處理裝置和充電座。 地面處理裝置包括可再充電的供能單元和控制單元。在供能單元的能量供 應(yīng)下，地面處理裝置在待處理地面上做有規(guī)律地或是隨機(jī)地移動(dòng)，以此滿 足實(shí)際工作需要，該供能單元也在地面處理過程中逐漸地釋放電能。當(dāng)?shù)?面處理裝置內(nèi)置的控制單元監(jiān)測(cè)到該供能單元的電量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)， 該控制單元就會(huì)向地面處理裝置發(fā)出工作指令，驅(qū)使該地面處理裝置自動(dòng) 轉(zhuǎn)入尋找充電座的模式。該充電座具有能給內(nèi)置于地面處理裝置的供能單 元再次充電的能量源。通過充電座上設(shè)有的充電電極與地面處理裝置的對(duì) 接電極的準(zhǔn)確對(duì)接，實(shí)現(xiàn)充電座給該供能單元充電。 一旦充電完畢，該地 面處理裝置將會(huì)執(zhí)行或等待下一個(gè)工作指令。
在現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品中，自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人在電量不足的情況下可自動(dòng)回
充電座充電，例如^^開號(hào)為CN1284177A的中國(guó)專利揭示了一種地面處理 系統(tǒng)，其主要原理為充電座上帶有一個(gè)發(fā)射紅外目標(biāo)輻射的信號(hào)發(fā)射裝
5置，該信號(hào)發(fā)射裝置具有一個(gè)方向性差、形成遠(yuǎn)距離寬光束的第一發(fā)射單 元和一個(gè)方向性強(qiáng)、形成近距離窄光束的第二發(fā)射單元。自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人 上包含一充電電池， 一控制單元， 一與控制單元相連接的接收裝置，接收 裝置用來接收充電座上信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的紅外目標(biāo)輻射。如果充電電池 的電量低于一下限值，且自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人已進(jìn)入了近場(chǎng)或遠(yuǎn)場(chǎng)方位時(shí)，控 制單元就會(huì)給機(jī)器人一個(gè)指令，驅(qū)使它通過遠(yuǎn)距離光束的指引駛向并靠近 充電座，進(jìn)而再通過近距離光束的引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)與充電座準(zhǔn)確對(duì)接。
從中可以看出，當(dāng)電池電量低于一下限值時(shí)，如果自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人不 在充電座的近場(chǎng)或遠(yuǎn)場(chǎng)范圍內(nèi)，即接收器接收不到充電座發(fā)射裝置所發(fā)射 的紅外目標(biāo)輻射，清掃機(jī)器人就不能立即回充電座，必須要等到自動(dòng)移動(dòng) 機(jī)器人找到充電座發(fā)射裝置發(fā)射的紅外目標(biāo)輻射后才能回充電座，這樣就 增加了充電對(duì)接的時(shí)間。為了保證自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人能與充電座實(shí)現(xiàn)成功對(duì) 接，勢(shì)必要提高充電電池電量的下限值，以延長(zhǎng)自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人尋找充電 座可能需要的時(shí)間，由此而不得不犧牲自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人實(shí)際有效的工作時(shí) 間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題，通過在充電座上安裝一旋轉(zhuǎn)裝 置，使得信號(hào)發(fā)射裝置中至少第一發(fā)射單元可旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)充電座主動(dòng)尋找 自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的位置，減少機(jī)器人回充電座的時(shí)間，提高了充電對(duì)接的效率。
本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種地面處理系統(tǒng)，包括自動(dòng)移動(dòng)的地面處理裝置，該地面處理裝 置設(shè)有工作模式和充電模式，所述的地面處理裝置上具有可重復(fù)充電的供 能單元、控制單元及信號(hào)接收裝置；所述的控制單元包括一與所述供能單 元相連的監(jiān)測(cè)端，當(dāng)該監(jiān)測(cè)端監(jiān)測(cè)到所述的供能單元的電量大于等于預(yù)先 設(shè)定值時(shí)，所述控制單元控制所述的地面處理裝置處于工作才莫式；當(dāng)該監(jiān)測(cè)端監(jiān)測(cè)到所述的供能單元的電量小于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，所述控制單元控制
所述的地面處理裝置處于充電模式；充電座，該充電座用于給所述地面處 理裝置的供能單元充電，所述充電座上設(shè)有信號(hào)發(fā)射裝置，該信號(hào)發(fā)射裝 置用于向所述地面處理裝置的信號(hào)接收裝置發(fā)射信號(hào)；所述信號(hào)發(fā)射裝置 包括第一信號(hào)發(fā)射單元和第二信號(hào)發(fā)射單元；所述充電座包括基座和至少 一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述信號(hào)發(fā)射裝置中至少有第一發(fā)射單元與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 相連，以使所述第一發(fā)射單元實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所述基座旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地，所述第一發(fā)射單元為發(fā)射寬狀、遠(yuǎn)距離方向性紅外光束的 發(fā)射單元；所述第二發(fā)射單元為發(fā)射窄狀、近距離方向性紅外光束的發(fā)射 單元。所述充電座還包括第一發(fā)射組件，所述第一發(fā)射單元設(shè)置在所述第 一發(fā)射組件上，所述第二發(fā)射單元設(shè)置在充電座的基座上。
再進(jìn)一步地，所述基座上設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，所述第一發(fā)射組件套設(shè)在 所述旋轉(zhuǎn)軸上，以使所述第一發(fā)射組件可相對(duì)于充電座基座旋轉(zhuǎn)。
更進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在第一發(fā)射組件內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng) 板和設(shè)置在所述基座上的滑槽構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板上偏心設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)板 凸點(diǎn)，該轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)設(shè)置在滑槽內(nèi)且可在滑槽內(nèi)滑動(dòng)。所述第一發(fā)射組件 內(nèi)部還設(shè)有一電機(jī)，該電機(jī)的電機(jī)軸與所述的轉(zhuǎn)動(dòng)板固接。
再進(jìn)一步地，所述地面處理裝置同時(shí)設(shè)有全向接收器和定向接收器， 所述全向接收器安裝在所述的地面處理裝置的頂端部，用于360°方向接 收所述的第一發(fā)射單元發(fā)出的信號(hào)；所述的定向接收器用于方向性地接收 所述的第二發(fā)射單元發(fā)出的信號(hào)。
本發(fā)明還揭示了 一種地面處理裝置與充電座的快速對(duì)接方法，包括如 下步驟
(1 )所述充電座的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)至少驅(qū)動(dòng)所述充電座的信號(hào)發(fā)射裝置中 的第 一發(fā)射單元相對(duì)于充電座基座旋轉(zhuǎn)；
(2 )當(dāng)所述充電座的第一發(fā)射單元或第二發(fā)射單元發(fā)射的目標(biāo)輻射被所述地面處理裝置的信號(hào)接收裝置接收到時(shí)，所述地面處理裝置的控制
單元發(fā)出信號(hào)讓充電座的信號(hào)發(fā)射裝置停止旋轉(zhuǎn)；
(3 )所述地面處理裝置通過信號(hào)接收裝置接收到充電座的信號(hào)發(fā)射 裝置發(fā)射的信號(hào)指引，使其朝著充電座的方向前進(jìn)，再通過調(diào)整地面處理 裝置的姿態(tài)佳_得該地面處理裝置的頭部對(duì)準(zhǔn)充電座；
(4)地面處理裝置朝著充電座前進(jìn)，并檢測(cè)充電座的充電電極與地 面處理裝置的對(duì)接電極是否對(duì)接，對(duì)接成功后，所述地面處理裝置停下來， 由所述充電座對(duì)所述地面處理裝置充電。
在上述的第(4)步驟中，如果所述地面處理裝置已與該充電座相接 觸，而所述充電座的充電電極與地面處理裝置的對(duì)接電極沒有對(duì)接成功， 則所述的地面處理裝置向后退一段距離后停下來，再進(jìn)入所述的第(3) 步驟。
進(jìn)一步地，通過檢測(cè)該地面處理裝置的對(duì)接電極上的電壓或電流來判 斷該充電座的充電電極與該地面處理裝置的對(duì)接電極是否對(duì)接成功。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在l)輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)接功能充電座的信 號(hào)發(fā)射裝置上至少第一發(fā)射單元可旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)尋找地面處理裝置的位置， 使得地面處理裝置可以在第一時(shí)間進(jìn)入充電座發(fā)射信號(hào)區(qū)域，再通過地面 處理裝置前端設(shè)有的定向接收器的作用，調(diào)整地面處理裝置向充電座靠近 的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)接功能；2)有效工作時(shí)間延長(zhǎng)由于充電座能 主動(dòng)尋找地面處理裝置，實(shí)現(xiàn)地面處理裝置與充電座準(zhǔn)確而快速地對(duì)接， 因此可以適當(dāng)?shù)亟档碗姵爻潆姇r(shí)的預(yù)先設(shè)定值，由此地面處理裝置實(shí)際有 效的工作時(shí)間延長(zhǎng)，提高了一次性地面處理效率。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明 圖1:本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的充電座的主視圖。 圖2:圖l中的充電座的俯視圖。
8圖3:圖l中的充電座的左視圖。
圖4:圖1中沿A-A方向的剖3見圖。
圖5:地面處理裝置自動(dòng)尋找充電座的示意圖。
圖6:圖4中的轉(zhuǎn)動(dòng)板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7:圖1中的充電座的第一發(fā)射組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8:圖1中的充電座的充電器基座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的充電座的應(yīng)用的示意圖。
圖10:現(xiàn)有技術(shù)的充電座的應(yīng)用的示意圖。
其中10、地面處理裝置；102、殼體；103、驅(qū)動(dòng)4侖；104、對(duì)接電 極；105、全向接收器；106、定向接收器；
20、充電座；201、充電電極；203、充電座底面；207、信號(hào)發(fā)射裝 置；208、第一發(fā)射單元；209、第二發(fā)射單元；210、第一發(fā)射組件；211、 電機(jī)；212、轉(zhuǎn)動(dòng)板；213、旋轉(zhuǎn)軸；214、轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)；215、滑槽；216、 充電器基座；217、轉(zhuǎn)動(dòng)板電機(jī)軸孔。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明揭示了一種地面處理系統(tǒng)，如圖5所示，包括地面處理裝置IO 和充電座20。與現(xiàn)有纟支術(shù)一樣，地面處理裝置10包括殼體102、殼體102 的內(nèi)部設(shè)有可重復(fù)充電的供能單元(圖中未示)和控制單元(圖中未示)。 地面處理裝置10還包括行駛機(jī)構(gòu)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪103分別位于地面處理裝 置10的兩側(cè)、并位于地面處理裝置10的下方，每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪103分別配備 一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)(圖中未示)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在殼體102內(nèi)部，由供能 單元供應(yīng)能量、控制單元控制驅(qū)動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)。地面處理裝置10設(shè)有工作 模式和充電模式。當(dāng)所述的供能單元的電量大于等于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，所述 的控制單元控制所述的地面處理裝置處于工作^t式。通過控制單元的工作 指令，地面處理裝置10在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪103的轉(zhuǎn)動(dòng)下在待處理地面上處于 工作模式狀態(tài)來進(jìn)行工作，供能單元也在工作的過程中逐漸消耗能量。一旦供能單元的能量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，置于殼體102內(nèi)的控制單元將發(fā)出 指令，地面處理裝置10由當(dāng)前的工作模式轉(zhuǎn)而進(jìn)入自動(dòng)尋找充電座20的 充電才莫式。地面處理裝置IO還包括二個(gè)對(duì)接電才及104,該對(duì)沖妄電才及104位 于地面處理裝置IO的頭部。充電座20用于給供能單元再充電，其上設(shè)有 二個(gè)充電電極201,充電電才及201的中心線與充電座20的對(duì)稱軸位于同一 個(gè)垂直面上。當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10尋找到充電座20,對(duì)接電極104與充電 電極201緊密接觸，從而實(shí)現(xiàn)給供能單元再充電的作用。當(dāng)供能單元的電 量充到一定程度時(shí)，將停止當(dāng)前的充電模式，轉(zhuǎn)而進(jìn)入下一個(gè)工作指令。 如圖1至圖3所示，充電座20包括一個(gè)基座216與第一發(fā)射組件210, 所述的充電電極201即設(shè)置在該充電座基座216上，充電電極201的中心 線與充電座的對(duì)稱軸位于同一個(gè)垂直面上。與圖IO中現(xiàn)有的充電座IO — 樣，所述充電座基座216還包括一個(gè)用于將充電座20平穩(wěn);改置在地面的 充電座底面203以及第二發(fā)射單元209。第一發(fā)射組件210包括第一發(fā)射 單元208,第一發(fā)射單元208和第二發(fā)射單元209合稱為信號(hào)發(fā)射裝置207。 第 一發(fā)射單元208的中心線與第二發(fā)射單元發(fā)209的中心線位于同 一個(gè)垂 直面上，并且第一發(fā)射單元208的中心線和第二發(fā)射單元209的中心線均 與充電座20的對(duì)稱軸位于同一個(gè)垂直面上，即信號(hào)發(fā)射裝置207的中 心線與充電座20的充電電極201的的中心線位于同一垂直平面上。第一 發(fā)射單元208包含一個(gè)紅外發(fā)射管，通過釆用增強(qiáng)電流強(qiáng)度和光道結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的方法，以此調(diào)整紅外線發(fā)射管的光束，使得紅外線發(fā)射管發(fā)射呈遠(yuǎn)而 寬的紡錘體狀光束，角度范圍在30。 40° ,光束長(zhǎng)度大于3米。第二發(fā) 射單元209包含一個(gè)紅外線發(fā)射管，通過采用減弱電流強(qiáng)度和光道結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的方法，以此調(diào)整紅外線發(fā)射管的光束，使得紅外線發(fā)射管發(fā)射呈近而 窄的紡錘體狀光束，角度范圍大致在IO。，光束長(zhǎng)度小于2米。為增強(qiáng)信 號(hào)的能量，便于地面處理裝置10快速尋找到充電座20,第一發(fā)射單元208 發(fā)射的遠(yuǎn)距離光束與第二發(fā)射單元209發(fā)射的近距離光束4皮此部分重合疊加。
如圖5所示，本實(shí)施例的地面處理裝置10上設(shè)有信號(hào)接收裝置，包 括設(shè)置在地面處理裝置10頂端設(shè)有全向接收器105和設(shè)置在地面處理裝 置10的前端的定向接收器106。所述全向接收器105用于360°方向接收 第一發(fā)射單元208發(fā)出的信號(hào)。該全向接收器105包括一個(gè)紅外接收元件 和一個(gè)透鏡，本實(shí)施例中，紅外接收元件為紅外接收二極管。透鏡將紅外 接收元件的上端及四周呈封閉式地包絡(luò)圍設(shè)，通過這種簡(jiǎn)單易行、價(jià)格低 廉的方法，實(shí)現(xiàn)了全向接收紅外信號(hào)的功能。為便于更好地接收紅外發(fā)射 信號(hào)，定向接收器106設(shè)置在地面處理裝置10的前端，該定向接收器106 用于方向性地接收所述的信號(hào)發(fā)射裝置207發(fā)出的信號(hào)。為更好地保證地 面處理裝置與充電座對(duì)接效果，該定向接收器106的中心線與地面處理裝 置1上的兩個(gè)對(duì)^接電4及104的中心線位于同一垂直平面上。本實(shí)施例中， 該定向接收器106為紅外光^t元件。
在本發(fā)明中，所述充電座10上設(shè)有一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)至 少驅(qū)動(dòng)所述信號(hào)發(fā)射裝置207中的的第一發(fā)射單元208相對(duì)于充電座基座 216旋轉(zhuǎn)。在本優(yōu)選實(shí)施例中，如圖4所示，所述第一發(fā)射單元208固定 設(shè)置第一發(fā)射組件210上，所述第二發(fā)射單元209固定設(shè)置在充電座基座 216上。結(jié)合圖6至圖8所示，所述充電座基座216上設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸213 和一個(gè)與之相鄰的滑槽215,所述旋轉(zhuǎn)軸213設(shè)置在滑槽215的軸線的延 長(zhǎng)線上。所述第一發(fā)射組件210套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)軸213上，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)第一發(fā)射組件210相對(duì)于所述充電座基座216旋轉(zhuǎn)，即帶動(dòng)第一發(fā)射 單元208相對(duì)于充電座基座216旋轉(zhuǎn)。
具體來說，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在第一發(fā)射組件210內(nèi)部 的轉(zhuǎn)動(dòng)板212和設(shè)置在充電座基座上的滑槽215。所述第一發(fā)射組件210 的內(nèi)部固設(shè)有一個(gè)電機(jī)211，所述電機(jī)211的電機(jī)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)板212固接， 即電機(jī)211可以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板212旋轉(zhuǎn)。具體參照?qǐng)D6，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板212為一塊圓板，其圓心處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)板電機(jī)軸孔217,在其靠近邊緣處偏心設(shè)置 有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)214,所述轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)214設(shè)置在滑槽215內(nèi)且可在滑 槽215內(nèi)滑動(dòng)。
本優(yōu)選實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用的是典型的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)電機(jī)211 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板212旋轉(zhuǎn)，即驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)214也同時(shí)要做 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而由于轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)214又同時(shí)設(shè)置在滑槽215內(nèi)，因此限定了 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)214垂直于滑槽215方向的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榛?15本身是固 定的，因此會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)214在滑槽215內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第一 發(fā)射組件210在一個(gè)角度范圍oc內(nèi)擺動(dòng)，如圖9所示。對(duì)比于圖10的現(xiàn) 有技術(shù)，會(huì)發(fā)現(xiàn)第一發(fā)射組件210上的第一發(fā)射單元208發(fā)出的紅外光束 較之現(xiàn)有技術(shù)的范圍大了 5倍左右，因此當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10的供能單元 (圖中未示)的能量低于預(yù)先設(shè)定值后自動(dòng)轉(zhuǎn)入充電模式時(shí)，能更快速地 被充電座20尋找到，進(jìn)而縮短了對(duì)接充電的時(shí)間。
本優(yōu)選實(shí)施例所舉的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)僅為一最優(yōu)的實(shí)施例，本發(fā)明不排除其 他的類似功能的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述的地面處理裝置10上還設(shè)有一個(gè)置 于其頂部的全向信號(hào)發(fā)射裝置(圖中未示)，該全向信號(hào)發(fā)射裝置受控于 地面處理裝置IO上的控制單元，用于360°方向發(fā)射一遠(yuǎn)距離光束信號(hào)。 所述的充電座20上相對(duì)應(yīng)的設(shè)有一全向或定向信號(hào)接收器(圖中未示)， 用于接收地面處理裝置10上的全向信號(hào)發(fā)射裝置所發(fā)射的信號(hào)。進(jìn)一步 的，所述充電座20上還設(shè)有一控制單元，該控制單元的輸入端與充電座 20上的全向或定向信號(hào)接收器相連，輸出端與第一發(fā)射組件210相連。當(dāng) 第一發(fā)射單元208發(fā)射的目標(biāo)輻射被地面處理裝置10上的信號(hào)接收裝置 接收到時(shí)，所述地面處理裝置10上的控制單元控制全向信號(hào)發(fā)射裝置向 充電座20發(fā)出一全向光束信號(hào)，充電座20上的信號(hào)接收裝置接收到該信 號(hào)后，其上的控制單元便向第一發(fā)射組件210發(fā)出一指令，控制第一發(fā)射充電座20在地面處理裝置IO處于工作狀態(tài)前，已《^妄上電源。當(dāng)所述 的地面處理裝置IO轉(zhuǎn)入充電模式時(shí)，此時(shí)如果所述的定向接收器106接 收不到所述的信號(hào)發(fā)射裝置207發(fā)出的信號(hào)，根據(jù)地面處理裝置10當(dāng)前 位置與充電座20所在位置之間的距離遠(yuǎn)近，將會(huì)出現(xiàn)二種狀況。第一種 狀況是當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10所處位置離充電座20較遠(yuǎn)時(shí)(二者之間距離 >2米)，通過地面處理裝置10頂端設(shè)有的全向接收器105來感知充電座 20的第 一發(fā)射單元208發(fā)射出遠(yuǎn)而寬的紡錘體狀光束,依靠此信號(hào)的指引， 使得地面處理裝置10可以從任意角度向靠近所述的信號(hào)發(fā)射裝置207的 方向移動(dòng)。當(dāng)所述的地面處理裝置10移動(dòng)進(jìn)入所述的定向接收器106的 信號(hào)接收區(qū)域時(shí)，再依靠所述定向接收器106接收到的信號(hào)的指引向所述 的充電座移動(dòng)，通過控制單元(圖中未示)的控制來差動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪103 的轉(zhuǎn)速，不斷調(diào)整所述的地面處理裝置10的位置，從而使得所述的地面 處理裝置10上的對(duì)接電極104與所述的充電座20上的充電電極201相對(duì) 準(zhǔn)。第二種狀況是地面處理裝置10轉(zhuǎn)入充電模式后，當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置 10所處位置離充電座20較近時(shí)(二者之間距離<2米)，通過地面處理裝 置IO頂端設(shè)有的全向接收器105來感知充電座20的第二發(fā)射單元209發(fā) 射出近而窄的紡錘體狀光束，依靠此信號(hào)的指引，使得地面處理裝置10 可以從任意角度向靠近所述的信號(hào)發(fā)射裝置207的方向移動(dòng)。當(dāng)所述的地 面處理裝置10移動(dòng)進(jìn)入所述的定向接收器106的信號(hào)接收區(qū)域時(shí)，再依 靠所述定向接收器106接收到的信號(hào)的指引向所述的充電座移動(dòng)，通過控 制單元(圖中未示)的控制來差動(dòng)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪103的轉(zhuǎn)速，不斷調(diào)整所述 的地面處理裝置10的位置，從而使得所述的地面處理裝置10上的對(duì)接電 極104與所述的充電座20上的充電電極201相對(duì)準(zhǔn)。
為增強(qiáng)信號(hào)的能量，便于地面處理裝置10快速地尋找到充電座20， 當(dāng)?shù)孛嫣幚硌b置10與充電座20二者之間處于近距離(<2米)時(shí)，地面處
13理裝置10所采集到的信息可以是第一發(fā)射單元208發(fā)射的遠(yuǎn)距離光束與 第二發(fā)射單元209發(fā)射的近距離光束彼此部分重合疊加的發(fā)射信號(hào)。
當(dāng)所述的地面處理裝置10轉(zhuǎn)入充電^f莫式時(shí)，地面處理裝置IO與充電 座20的對(duì)接方法包纟舌如下步驟
(1) 所述充電座的第一發(fā)射單元208在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的作用下相對(duì)于充 電座基座203》走轉(zhuǎn)；
(2) 當(dāng)所述充電座的第一發(fā)射單元208發(fā)射的目標(biāo)輻射^皮所述地面 處理裝置的信號(hào)接收裝置接收到時(shí)，所述地面處理裝置10的控制單元發(fā) 出信號(hào)讓充電座20的第一發(fā)射單元208停止旋轉(zhuǎn)，即第一發(fā)射組件210
靜止；
(3) 所述地面處理裝置10通過信號(hào)接收裝置接收到充電座20的信 號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的信號(hào)指引，使其朝著充電座20的方向前進(jìn)，再通過調(diào) 整地面處理裝置10的姿態(tài)使得該地面處理裝置10的頭部對(duì)準(zhǔn)充電座20;
(4 )地面處理裝置10朝著充電座20前進(jìn)，并檢測(cè)充電座20的充電 電極201與地面處理裝置10的對(duì)接電極104是否對(duì)接，對(duì)接成功后，所 述地面處理裝置10停下來，由所述充電座20對(duì)所述地面處理裝置10充 電。
在上述的第(4)步驟中，如果所述地面處理裝置10已與該充電座20 相接觸，而所述充電座20的充電電極201與地面處理裝置IO的對(duì)接電極 104沒有對(duì)接成功，則所述的地面處理裝置向后退一段距離后停下來，再 進(jìn)入所述的第(3)步驟。
進(jìn)一步地，充電座20的充電電極201與地面處理裝置10的對(duì)接電極 104是否對(duì)接成功，是通過4企測(cè)地面處理裝置10的對(duì)接電極104上的電流 或電壓來進(jìn)行判斷。
根據(jù)不同的工作需要，設(shè)計(jì)者可以在地面處理裝置機(jī)構(gòu)單元的內(nèi)部裝 設(shè)有不同功能的元件或多種功能的組合，諸如地面清掃功能、地面打蠟
14功能、地面拖地功能等，將諸如此類的單個(gè)功能或者多個(gè)功能的隨意組合， 添入到地面處理裝置內(nèi)。
本發(fā)明還有多種實(shí)現(xiàn)方式。例如，將第二發(fā)射單元也設(shè)于第一發(fā)射組
件上，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使得第一發(fā)射單元208和第二發(fā)射單元209同時(shí)相對(duì) 于充電座基座216旋轉(zhuǎn)；或者在充電座20上設(shè)置第二發(fā)射組件，第二發(fā) 射單元位于第二發(fā)射組件上，通過同一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使得第一發(fā)射組件和第二 發(fā)射組件相對(duì)于充電座基座216實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，即使第一發(fā)射單元208 和第二發(fā)射單元209實(shí)現(xiàn)同時(shí)相對(duì)于充電座基座203旋轉(zhuǎn)；或者在充電座 20上設(shè)置第二發(fā)射組件，第二發(fā)射單元209位于第二發(fā)射組件上，第二發(fā) 射組件通過另外一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相對(duì)于充電座基座216旋轉(zhuǎn)，以此第一 發(fā)射單元208和第二發(fā)射單元209分別通過各自的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相對(duì)于充 電座基座216同步或異步旋轉(zhuǎn)。而上述的第一發(fā)射單元208和第二發(fā)射單 元209的旋轉(zhuǎn)都是為了能更快地實(shí)現(xiàn)地面處理裝置10與充電座20的對(duì)接。 凡采用等同替換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求 保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種地面處理系統(tǒng)，包括自動(dòng)移動(dòng)的地面處理裝置，該地面處理裝置設(shè)有工作模式和充電模式，所述的地面處理裝置上具有可重復(fù)充電的供能單元、控制單元及信號(hào)接收裝置；所述的控制單元包括一與所述供能單元相連的監(jiān)測(cè)端，當(dāng)該監(jiān)測(cè)端監(jiān)測(cè)到所述的供能單元的電量大于等于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，所述控制單元控制所述的地面處理裝置處于工作模式；當(dāng)該監(jiān)測(cè)端監(jiān)測(cè)到所述的供能單元的電量小于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，所述控制單元控制所述的地面處理裝置處于充電模式；充電座，該充電座用于給所述地面處理裝置的供能單元充電，所述充電座上設(shè)有信號(hào)發(fā)射裝置，該信號(hào)發(fā)射裝置用于向所述地面處理裝置的信號(hào)接收裝置發(fā)射信號(hào)；所述信號(hào)發(fā)射裝置包括第一信號(hào)發(fā)射單元和第二信號(hào)發(fā)射單元；其特征在于所述充電座包括基座和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述信號(hào)發(fā)射裝置中至少有第一發(fā)射單元與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連，以使所述第一發(fā)射單元實(shí)現(xiàn)相對(duì)于所述基座旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述第一發(fā)射單元為發(fā)射寬狀、遠(yuǎn)距離方向性紅外光束的發(fā)射單元；所述第二發(fā)射單元為發(fā)射窄狀、近距離方向性紅外光束的發(fā)射單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述充電座還包括第一發(fā)射組件，所述第一發(fā)射單元設(shè)置在所述第一發(fā)射組件上，所述第二發(fā)射單元設(shè)置在充電座的基座上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述基座上設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，所述第一發(fā)射組件套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)軸上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在第一發(fā)射組件內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)板和設(shè)置在所述基座上的滑槽構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板上偏心設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)，該轉(zhuǎn)動(dòng)板凸點(diǎn)設(shè)置在 滑槽內(nèi)且可在滑槽內(nèi)滑動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述第一發(fā) 射組件內(nèi)部還設(shè)有一電機(jī)，該電機(jī)的電機(jī)軸與所述的轉(zhuǎn)動(dòng)板固接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的地面處理系統(tǒng)，其特征在于所述地面處 理裝置同時(shí)設(shè)有全向接收器和定向接收器，所述全向接收器安裝在所述的 地面處理裝置的頂端部，用于360°方向接收所述的第一發(fā)射單元發(fā)出的 信號(hào)；所述的定向接收器用于方向性地接收所述的第二發(fā)射單元發(fā)出的信 號(hào)。
8. —種地面處理裝置與充電座的快速對(duì)接方法，其特征在于它包 括如下步驟(1 )所述充電座的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)至少驅(qū)動(dòng)所述充電座的信號(hào)發(fā)射裝置中 的第一發(fā)射單元相對(duì)于充電座基座旋轉(zhuǎn)；(2 )當(dāng)所述充電座的第一發(fā)射單元或第二發(fā)射單元發(fā)射的目標(biāo)輻射 被所述地面處理裝置的信號(hào)接收裝置接收到時(shí)，所述地面處理裝置的控制 單元發(fā)出信號(hào)讓充電座的信號(hào)發(fā)射裝置停止旋轉(zhuǎn)；(3 )所述地面處理裝置通過信號(hào)接收裝置接收到充電座的信號(hào)發(fā)射 裝置發(fā)射的信號(hào)指引，使其朝著充電座的方向前進(jìn)，再通過調(diào)整地面處理 裝置的姿態(tài)^f吏得該地面處理裝置的頭部對(duì)準(zhǔn)充電座；(4)地面處理裝置朝著充電座前進(jìn)，并4企測(cè)充電座的充電電極與地 面處理裝置的對(duì)接電極是否對(duì)接，對(duì)接成功后，所述地面處理裝置停下來， 由所述充電座對(duì)所述地面處理裝置充電。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的地面處理裝置與充電座的快速對(duì)接方法， 其特征在于在上述的第(4)步驟中，如果所述地面處理裝置已與該充 電座相接觸，而所述充電座的充電電極與地面處理裝置的對(duì)接電極沒有對(duì) 接成功，則所述的地面處理裝置向后退一段距離后停下來，再進(jìn)入所述的第(3)步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地面處理裝置與充電座的快速對(duì)接方法， 其特征在于通過檢測(cè)該地面處理裝置的對(duì)接電極上的電壓或電流來判斷 該充電座的充電電極與該地面處理裝置的對(duì)接電極是否對(duì)接成功。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種地面處理系統(tǒng)，該地面處理系統(tǒng)包括自動(dòng)移動(dòng)的地面處理裝置和充電座。地面處理裝置設(shè)有工作模式和充電模式，其包重復(fù)充電的供能單元和控制單元。當(dāng)供能單元電量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，地面處理裝置通過控制單元由工作模式轉(zhuǎn)入充電模式狀態(tài)。充電座用于給供能單元充電，其設(shè)有信號(hào)發(fā)射裝置。所述充電座上設(shè)有一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)射裝置相對(duì)于充電座基座旋轉(zhuǎn)，用于主動(dòng)尋找地面處理裝置的位置。本發(fā)明縮短了地面處理裝置對(duì)接充電的時(shí)間，延長(zhǎng)了其有效工作時(shí)間、提高了工作效率。
文檔編號(hào)A47L11/00GK101502406SQ20091002510
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者周紅波, 湯進(jìn)舉 申請(qǐng)人:泰怡凱電器(蘇州)有限公司