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臟物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臟物通過吸塵口塵盒中。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，隨著機器人根據預設路徑規(guī)劃行進，抹布即擦過地面，實現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，雖然現有的掃地機器人具備拖地功能，但卻無法對地面實現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。

技術實現要素：

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)、控制方法及其工作方法，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。

為實現上述目的和優(yōu)點，本發(fā)明提供的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，底盤下表面設置有吸塵口；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。

進一步地，滾布包括抹布和支撐架，支撐架為圓柱形結構，抹布全部或部分包覆在支撐架的弧形曲面。

進一步地，支撐架為環(huán)形中空結構，抹布通過設置在支撐架兩邊緣的環(huán)形接口與支撐架固定。

進一步地，蓄水器或塵盒安裝在凹陷部時，蓄水器或塵盒與凹陷部相接觸的部位均小于凹陷部對應部位的尺寸。

進一步地，蓄水器通過設置在機器人內部的水道將清水導流至吸塵口上部。

進一步地，蓄水器包括清水器和污水器，污水器位于清水器的底部或側部，污水器通過吸塵口收集滾布旋轉產生的污水。

進一步地，底盤的下表面相對于機器人行進方向上滾布的前部設置有擋板。

進一步地，蓄水器與水道連接處設置有電磁水泵。

進一步地，水道在吸塵口附近設置有分流器，清水器通過設置在機器人內部的水道與分流器相連，。

進一步地，分流器包括多個分水孔，分水孔均勻地設置在滾布的上部。

有益效果：

①本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)、控制方法及其工作方法，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)、控制方法及其工作方法，改變原抹布黏貼在外掛水箱上的結構，采用旋轉的滾布的形式，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)、控制方法及其工作方法，當機器人處于旋拖模式時，控制風機處于停轉狀態(tài)，避免風機空轉，節(jié)省電量消耗，擴大掃地機器人的巡航時間且延長風機的使用壽命。

④本發(fā)明提供的智能清潔機器人系統(tǒng)，設置在吸塵口附近的分流器，通過分水孔能夠將蓄水器內的清水均勻的導流至滾布上，可以使?jié)L布浸濕均勻，拖地效果好。

⑤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。

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為往復式清掃示意圖，其中為區(qū)別顯示不同過程，將在同一路線的不同過程以實線與曲線分開；

圖15為類拖地式清掃示意圖，其中為區(qū)別顯示不同過程，將在同一路線的不同過程以實線與曲線分開。

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，在于提供清掃和拖地兩種工作模式的切換控制方法，控制風機43的合理啟閉，避免風機43空轉，節(jié)省電量消耗，擴大掃地機器人的巡航時間。

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。

結合附圖1-15，本發(fā)明提供的具體技術方案如下：

本發(fā)明提供的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。

參考附圖4，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10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′或手部易于翻蓋產生剮蹭。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。蓄水器40′或塵盒10安裝在凹陷部時，蓄水器40′或塵盒40與凹陷部100相接觸的部位均小于凹陷部100對應部位的尺寸。

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根據檢測單元反饋之信號驅動行走單元前進、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，克服現實中因機器人1跌落產生的危險。

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轉動，為實現空間的合理利用，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。

參考附圖3，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40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。

參考附圖4，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。參考附圖9-11，滾布41′包括抹布410′和支撐架411′，支撐架411′為圓柱形結構，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。

參考圖5-7，蓄水器40′與水道4000連接處設置有電磁水泵5000，電磁水泵5000根據機器人1旋拖模式的實際需要，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。因滾布41′在與機器人1行進方向的垂直的水平方向上具有一定長度，因此分流器6000與分水孔7000的設置就能夠使?jié)L布41′整體浸濕均勻，拖地效果好。

參考附圖3，底盤11的下表面相對于機器人1行進方向上滾布41′的前部設置有擋板111。旋拖模式時，在清掃模式下未被掃凈的垃圾顆粒擋在滾布41′之外，避免滾布41′因垃圾卡住或滾布41′變臟從而導致后續(xù)旋拖模式無法拖凈工作空間的地面。

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。

處于旋拖模式時，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5發(fā)送報警指令，語音單元5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5發(fā)出缺水提示和/或控制單元2通過網絡模塊向關聯移動設備發(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(圖中未示出)，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′旋轉產生的污水，污水器401′內部設置有臟污檢測模塊(圖中未示出)。工作空間內會隨機器人1的旋拖模式產生部分污水，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(圖中未示出)的目的在于，對污水產生區(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(圖中未示出)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，臟污檢測模塊(圖中未示出)每隔1-5秒向控制單元2反饋信號值x″，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。

本發(fā)明提供的智能清潔機器人工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將機器人1置于待工作空間內，使機器人1處于開啟狀態(tài)；

(2)機器人1開啟清掃模式，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；

(3)機器人1清掃完畢后，人工將塵盒40、膠刷41對應替換為蓄水器40′、滾布41′；

(4)機器人1開啟旋拖模式，風機43關閉，控制單元2驅動行走單元3按照預設路徑規(guī)劃行進，直至蓄水器40′內水量不足或電量不足。

當機器人1清掃完畢后、旋拖模式開啟前，蓄水器40′和/或滾布41′不在位時，機器人1停止工作；蓄水器40′和滾布41′均在位時，機器人1開啟旋拖模式。

區(qū)別于同類產品中同時進行清掃、拖地功能，本發(fā)明提供的技術方案為-先清掃后拖地，實際測試效果較好，避免滾布上黏附垃圾顆粒。

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。