一种智能扫地机器人换水控制系统及其控制方法

本发明涉及一种智能扫地机器人换水控制系统及其控制方法。

随着科技技术水平的不断发展和人们生活水平的不断提高，越来越多的家用电器 正朝着智能化的方向发展，诸如近些年来，扫地机器人不再是富有家庭的奢侈用品，越来越 多的普通家庭也使用上了扫地机器人，扫地机器人顾名思义，就是可以无需任何认为控制 的情况下，实现对家庭底面的全面或定点清扫，并实现自动充电。一般的扫地机器人包括行 走装置、清扫装置和控制检测装置，行走装置主要实现转弯和直行，清扫装置主要实现底面 上的垃圾进行清扫，现在的扫地机器人的清扫装置主要采用离心电机旋转产生负压的原理 吸取垃圾，而控制检测装置一般包括较多的传感器，实现对清扫路线的布局、防清扫和防跌 落的功能。

而现在的部分扫地机器人也具有拖地功能，主要是在扫地机器人的下底面加装百 洁布，并在扫地机器人的壳体内内置水箱，实现百洁布进行拖地，但是由于百洁布需要人工 换洗，扫地机器人在经过灰尘较多的区域内时，百洁布变脏，扫地机器人在继续行走的过程 中，会将其他干净的地方同样抹脏，拖地功能反而起到相反的效果。

本发明要解决的技术问题是：提供一种保证拖地效果的智能扫地机器人换水控制 系统，还提供便于换水的智能扫地机器人换水控制方法。

为了解决上述问题，本发明包括水质检测装置和换水基座，所述的水质检测装置 包括两个光敏传感器、两个液位传感器和控制系统，所述的两个光敏传感器和两个液位传 感器均与控制系统连接，所述的两个液位传感器分别位于清洁盒和加湿盒内，智能扫地机 器人的壳体内设置有安装清洁盒的清洁盒槽和安装加湿盒的加湿盒槽，所述的清洁盒和加 湿盒均采用透明的材料，所述的光敏传感器包括发射器和接收器，所述的其中一个光敏传 感器的发射器和接收器分别设置在清洁盒槽的两个对立面上，当清洁盒位于清洁盒槽中 时，所述的光敏传感器位于清洁盒的盒壁与清洁盒槽的槽壁之间，其中另一个光敏传感器 的发射器和接收器分别设置在加湿盒槽的两个对立面上，当加湿盒位于加湿盒槽内时，所 述的光敏传感器位于加湿盒的盒壁与加湿盒槽的槽壁之间，所述的清洁盒和加湿盒均设置 有进水口和出水口，所述的两个进水口和两个出水口均分别设置有电磁阀，所述的所有电 磁阀均与控制系统连接，所述的进水口位于相应盒体内的一端设置有花洒，所述的智能扫 地机器人的壳体上均设置有容纳两个进水口和出水口的通道；所述的换水基座包括限位触 发装置、与控制系统连接的控制子系统、与进水口适配的进水管和与出水口适配的出水管， 所述的进水管和出水管的端部均为锥体，所述的进水口和出水口的相应设置有锥体凹腔， 所述的进水管和出水管的锥体的表面为磨砂面，所述的进水口和出水口的锥体凹腔的表面 也为磨砂面，进水管和出水管均为伸缩结构，所述的进水管连接有进水水泵。

为了便于设置智能扫地机器人，本发明所述的智能扫地机器人包括壳体、行走装 置、清扫装置、拖地装置和控制检测装置，所述的拖地装置包括若干支撑辊、传送带、清洁 盒、加湿盒和电机，所述的支撑辊包括第一支撑辊、第二支撑辊、第三支撑辊、第四支撑辊、 第五支撑辊、第六支撑辊和挤压辊，所述的第二支撑辊和第六支撑辊位于同一水平面，所述 的第三支撑辊和第五支撑辊均位于第二支撑辊与第一支撑辊之间，第二支撑辊所在的水平 面的位置高于第一支撑辊所在的水平面的位置，所述的第四支撑辊与挤压辊接触，所述的 第三支撑辊位于清洁盒内，所述的第五支撑辊位于加湿盒内，所述的传送带依次绕过第一 支撑辊、第二支撑辊、第三支撑辊、第四支撑辊、第五支撑辊、第六支撑辊、第一支撑辊形成 一个闭环，且传动带从第四支撑辊与挤压辊之间穿过。

为了便于与进水管和出水管连接，本发明所述的清洁盒的进水口和加湿盒的进水 口相连通形成进水通道，所述的清洁盒的出水口和加湿盒的出水口相连通形成出水通道。

本发明还涉及一种智能扫地机器人换水控制方法，采用上述所述的智能扫地机器 人换水控制系统，包括如下步骤：a、清洁盒的光敏传感器将检测信号发送到控制系统，加湿 盒的光敏传感器将检测信号发送至控制系统；b、控制系统判断检测信号：b1、控制系统对清 洁盒的光敏传感器发来的信号与第一设定值进行对比，当清洁盒的光敏传感器发来的信号 大于第一设定值时，控制系统控制智能扫地机器人停止工作，并移动至换水基座上；b2、控 制系统对加湿盒的光敏传感器发来的信号与第二设定值进行对比，当加湿盒的光敏传感器 发来的信号大于第二设定值时，控制系统控制智能扫地机器人停止工作，并移动至换水基 座上，第二设定值小于第一设定值；c、当换水基座上的限位触发装置被触发时，所述的控制 系统对控制子系统的命令有效；d、控制系统通过控制子系统控制进水管和出水管伸长，进 水管与进水通道连通，出水管与出水通道连通；e、控制系统控制清洁盒出水口的电磁阀和 加湿盒的出水口的电磁阀为打开状态，控制系统控制清洁盒进水口的电磁阀和加湿盒的进 水口的电磁阀为闭合状态；f、液位传感器检测清洁盒和加湿盒内的液体余量，并将检测信 号发送给控制系统；g、当控制系统判断液位传感器的信号为液体放完状态时，控制系统控 制清洁盒的进水口的电磁阀和加湿盒的进水口的电磁阀为打开状态，清洁盒的出水口的电 磁阀和加湿盒的处水口的电磁阀仍为打开状态，控制系统通过控制子系统控制进水水泵启 动；h、清洁盒的进水口的电磁阀和加湿盒的进水口的电磁阀打开达到设定时间后，控制系 统控制清洁盒的出水口的电磁阀和加湿盒的出水口的电磁阀为关闭状态；i：当控制系统判 断液位传感器的信号为液体放满状态时，控制系统控制清洁盒的进水口的电磁阀和加湿盒 的进水口的电磁阀为关闭状态，控制系统通过控制系统控制进水管和出水管缩短，进水管 与进水通道为断开状态、出水管与出水通道为断开状态，控制系统控制智能扫地机器人退 出换水基座，并移动至步骤b中停止工作的位置继续清扫和拖地工作。

本发明的有益效果是：本发明换水控制系统能够通过光敏传感器对清洁盒和加湿 盒内的水质的污浊程度进行自动检测，尤其是对加湿盒内的水质情况，拖布从加湿盒中沾 水后绕过第六支撑辊，达到第一支撑辊时，直接与地面接触进行拖地工作，如果加湿盒内的 水质污浊程度较高，就会影响拖地效果，当水质的污浊程度达到一定的标准时，智能扫地机 器人停止扫地拖地工作，到换水基座更换洁净的水后再进行端点续扫。本发明的换水控制 方法中，其中有一段时间为清洁盒与加湿盒的进水口和出水口为同时打开的状态，且进水 口处设置有花洒，能够对清洁盒和加湿盒内的沉淀进行冲刷，从出水口流出，保证更换后的 清洁盒和加湿盒内的水质的清洁度，进而保证拖地效果。

图1为本发明的拖地装置的结构示意图；

图2为本发明的加湿盒的连接结构示意图（清洁盒的连接结构相同）。

其中：1、壳体，2、传送带，3、拖布，4、第一支撑辊，5、清洁盒，6、第二支撑辊，7、第三 支撑辊，8、第四支撑辊，9、挤压辊，10、第五支撑辊，11、第六支撑辊，12、副辊，13、加湿盒， 14、光敏传感器，15、加湿盒槽，16、液位传感器，17、出水口，18、进水口。

本实施例的所述的智能扫地机器人包括壳体1、行走装置、清扫装置和控制检测装 置，所述的行走装置、清扫装置和控制检测装置均设置在壳体1上。所述的壳体1上通过铰接 装置连接有拖地装置，所述的铰接装置上设置有提升电机，所述的提升电机用来升降拖地 装置，所述的拖地装置包括若干支撑辊、传送带2、清洁盒5、加湿盒13和电机，所述的传送带 2上均匀间隔设置有拖布3，所述的拖布3的一个侧边连接在传送带2上，所述的支撑辊包括 第一支撑辊4、第二支撑辊6、第三支撑辊7、第四支撑辊8、第五支撑辊10、第六支撑辊11和挤 压辊9，所述的所有支撑辊均相互平行设置，所述的第二支撑辊6的直径与第六支撑辊11的 直径相同且第二支撑辊6的中心轴线与第六支撑辊11的中心轴线位于同一水平面，所述的 第三支撑辊7的直径与第五支撑辊10的直径相同且第三支撑辊7的中心轴线与第五支撑辊 10的中心轴线位于同一水平面，第二支撑辊6的中心轴线所在的水平面高于第三支撑辊7的 中心轴线，第三支撑辊7的中心轴线所在的水平面高于第一支撑辊4的中心轴线所在的水平 面，所述的第四支撑辊8的中心轴线所在的水平面高于第三支撑辊7的中心轴线所在的平 面，所述的挤压辊9设置在第四支撑辊8的上侧，挤压辊9的辊面与第四支撑辊8的辊面相接 触，所述的挤压辊9与第四支撑辊8之间设置有松紧调节装置，所述的传送带2依次绕过第一 支撑辊4、第二支撑辊6、第三支撑辊7、第四支撑辊8、第五支撑辊10、第六支撑辊11、第一支 撑辊4形成一个闭环，传动带7从挤压辊9和第四支撑辊8之间穿过，所述的第三支撑辊7位于 清洁盒5内，所述的清洁盒5内设置有振动器，所述的振动器为激震频率为180HZ/s的高频振 动器，所述的第五支撑辊10位于加湿盒13内，所述的第五支撑辊10上还固定设置有副辊12， 所述的副辊12的中心轴线与第五支撑辊10的中心轴线平行且副辊12与第五支撑辊10之间 设置有大小可调的间距，所述的其中一个支撑辊与电机连接。拖地装置上的拖布3由于接触 地面会沾起较多的灰尘，而拖布3在清洁盒5被清洗，加湿盒13对拖布3也具有一定的清洗作 用，清洁盒5和加湿盒13内的液体会逐渐变的污浊，为保证拖地效果，需要及时的对清洁盒5 和加湿盒13内的液体及时更换。

本实施例的换水控制系统包括水质检测装置和换水基座，所述的水质检测装置包 括两个光敏传感器14、两个液位传感器16和控制系统，所述的两个光敏传感器14和两个液 位传感器16均与控制系统连接，所述的两个液位传感器16分别位于清洁盒5和加湿盒13内， 智能扫地机器人的壳体1内设置有安装清洁盒5的清洁盒槽和安装加湿盒的加湿盒槽15，所 述的清洁盒5和加湿盒13均采用透明的材料，所述的光敏传感器14包括发射器和接收器，所 述的其中一个光敏传感器14的发射器和接收器分别设置在清洁盒槽的两个对立面上，当清 洁盒5位于清洁盒槽中时，所述的光敏传感器14位于清洁盒5的盒壁与清洁盒槽的槽壁之 间，其中另一个光敏传感器14的发射器和接收器分别设置在加湿盒槽15的两个对立面上， 当加湿盒13位于加湿盒槽15内时，所述的光敏传感器14位于加湿盒13的盒壁与加湿盒槽15 的槽壁之间，所述的清洁盒5和加湿盒13均设置有进水口18和出水口17，所述的两个进水口 18和两个出水口17均分别设置有电磁阀，所述的所有电磁阀均与控制系统连接，所述的进 水口18位于相应盒体内的一端设置有花洒，花洒向边侧喷射水流能够增大喷淋面积。所述 的清洁盒5的进水口和加湿盒13的进水口18相连通形成进水通道，所述的清洁盒5的出水口 和加湿盒13的出水口17相连通形成出水通道。所述的换水基座包括限位触发装置、与控制 系统连接的控制子系统、与进水通道相适配的进水管和与出水通道相适配的出水管，所述 的进水管和出水管的端部均为锥体，所述的进水通道和出水通道相应设置有锥体凹腔，所 述的进水管和出水管的锥体的表面为磨砂面，所述的进水通道和出水通道的锥体凹腔的表 面也为磨砂面，进水管和出水管均为伸缩结构，所述的进水管连接有进水水泵。

本实施例还涉及一种智能扫地机器人换水控制方法，采用上述所述的智能扫地机 器人换水控制系统，包括如下步骤：

a、清洁盒5的光敏传感器将检测信号发送到控制系统，加湿盒13的光敏传感器14将检 测信号发送至控制系统；控制系统根据光敏传感器14的检测信号判断水质的情况，水质清 澈时，水质的通透性好，光敏传感器14的发射器发出的光线能够大部分被接收器接收，而水 质变污浊后，水质的通透性变差，光敏传感器14的发射器发出的光线只有部分才能被接收 器接收。

b、控制系统判断检测信号：b1、控制系统对清洁盒5的光敏传感器发来的信号与第 一设定值进行对比，当清洁盒5的光敏传感器发来的信号大于第一设定值时，控制系统控制 智能扫地机器人停止工作，并移动至换水基座上；b2、控制系统对加湿盒13的光敏传感器发 来的信号与第二设定值进行对比，当加湿盒13的光敏传感器发来的信号大于第二设定值 时，控制系统控制智能扫地机器人停止工作，并移动至换水基座上，第二设定值小于第一设 定值；拖布从加湿盒13出来后与地面接触，加湿盒13内水质如果污浊程度较高的话会严重 影响拖地效果。

c、当换水基座上的限位触发装置被触发时，所述的控制系统对控制子系统的命令 有效；限位触发装置相当于一个限位开关，当智能扫地机器人移动到限定位置时，限位触发 装置被触发。

d、控制系统通过控制子系统控制进水管和出水管伸长，进水管与进水通道连通， 出水管与出水通道连通；

e、控制系统控制清洁盒5出水口的电磁阀和加湿盒13的出水口的电磁阀为打开状态， 控制系统控制清洁盒5进水口的电磁阀和加湿盒13的进水口的电磁阀为闭合状态；

f、液位传感器检测清洁盒5和加湿盒13内液体余量，并将检测信号发送给控制系统；

g、当控制系统判断液位传感器的信号为液体放完状态时，控制系统控制清洁盒5的进 水口的电磁阀和加湿盒13的进水口的电磁阀为打开状态，清洁盒5的出水口的电磁阀和加 湿盒13的处水口的电磁阀仍为打开状态，控制系统通过控制子系统控制进水水泵启动；拖 布沾染灰尘后，灰尘在清洁盒5中洗刷后形成淤泥，而淤泥容易在清洁盒5中沉淀，此步骤主 要先通过进水口的花洒对清洁盒5内的淤泥进行冲刷，使泥水从出水口排出，避免淤泥残 留。

h、清洁盒5的进水口的电磁阀和加湿盒13的进水口的电磁阀打开达到设定时间 后，控制系统控制清洁盒5的出水口的电磁阀和加湿盒13的出水口的电磁阀为关闭状态；对 淤泥冲刷一定的时间后，关闭出水口的电磁阀，进行加水。

i：当控制系统判断液位传感器的信号为液体放满状态时，控制系统控制清洁盒5 的进水口的电磁阀和加湿盒13的进水口的电磁阀为关闭状态，控制系统通过控制系统控制 进水管和出水管收缩，进水管与进水通道为断开状态、出水管与出水通道为断开状态，控制 系统控制智能扫地机器人退出换水基座，并移动至步骤b中停止工作的位置继续清扫和拖 地工作。换水工作完成后，智能扫地机器人能够完成断点续扫。