家庭机器人和家庭机器人的控制方法

摘要

本发明公开了一种家庭机器人和家庭机器人的控制方法，其中，所述家庭机器人包括：壳体；设置在壳体之上的多个超声波发射器和多个超声波接收器，多个超声波发射器和多个超声波接收器相互间隔排列；以及控制器，控制器分别与多个超声波发射器和多个超声波接收器相连，控制器用于控制多个超声波发射器按照预设周期间隔地发送第一超声波信号，控制器根据多个超声波接收器接收的信号对前方的障碍物进行检测。本发明实施例的家庭机器人，可以检测出障碍物的方位，不受障碍物的材料的影响，从而使家庭机器人根据检测到的障碍物的方位作出对应的回避方法，避免了家庭机器人与障碍物的碰撞，而且还能提高清扫覆盖率，从而提升了用户体验。

说明书

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别涉及一种家庭机器人和家庭机器人的控制方法。

背景技术

随着智能机器人科技的高速发展，越来越多的智能吸尘器进入用户家庭，大大提高了 人们生活的舒适度和便利性。用户在选择和购买智能吸尘器时注重产品的智能化。智能化 领先，则可以争取更多的消费者。

目前，相关技术中的智能吸尘器在检测到障碍物时，主要采用红外传感器进行距离判 断，由于某些颜色的材料会导致红外传感器失灵，因此会出现碰撞现象，从而导致用户体 验差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一 个目的在于提出一种家庭机器人，该家庭机器人可以检测出障碍物的方位，不受障碍物的 材料的影响，从而使家庭机器人根据检测到的障碍物的方位作出对应的回避方法，避免了 家庭机器人与障碍物的碰撞，而且还能提高清扫覆盖率，从而提升了用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种家庭机器人的控制方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的家庭机器人，包括：壳体；设置在所述 壳体之上的多个超声波发射器和多个超声波接收器，所述多个超声波发射器和所述多个超 声波接收器相互间隔排列；以及控制器，所述控制器分别与所述多个超声波发射器和所述 多个超声波接收器相连，所述控制器用于控制所述多个超声波发射器按照预设周期间隔地 发送第一超声波信号，所述控制器根据所述多个超声波接收器接收的信号对前方的障碍物 进行检测。

根据本发明实施例的家庭机器人，包括壳体、多个超声波发射器、多个超声波接收器 和控制器，控制器控制多个超声波发射器按照预设周期间隔地发送第一超声波信号，并根 据多个超声波接收器接收的信号对前方的障碍物进行检测，该家庭机器人可以检测出障碍 物的方位，不受障碍物的材料的影响，从而使家庭机器人根据检测到的障碍物的方位作出 对应的回避方法，避免了家庭机器人与障碍物的碰撞，而且还能提高清扫覆盖率，从而提 升了用户体验。

在本发明的一个实施例中，所述多个超声波发射器和多个超声波接收器包括：第一超 声波接收器，所述第一超声波接收器位于所述家庭机器人的正面；第一超声波发射器和第 二超声波发射器，所述第一超声波发射器和所述第二超声波发射器分别位于所述第一超声 波接收器的两侧，且所述第一超声波发射器和所述第二超声波发射器与所述第一超声波接 收器呈第一夹角；第二超声波接收器和第三超声波接收器，所述第二超声波接收器和所述 第三超声波接收器分别位于所述第一超声波发射器和第二超声波发射器外侧，且所述第二 超声波接收器与所述第一超声波发射器呈第二夹角，所述第三超声波接收器与所述第二超 声波发射器呈所述第二夹角。

在本发明的一个实施例中，所述第一夹角等于所述第二夹角。

在本发明的一个实施例中，所述控制器控制所述第一超声波发射器发射所述第一超声 波信号，并在预设延时时间之后控制所述第二超声波发射器发射所述第一超声波信号。

在本发明的一个实施例中，所述第一超声波接收器接收的信号为第一信号，所述第二 超声波接收器接收的信号为第二信号，所述第三超声波接收器接收的信号为第三信号，其 中，当所述第三信号大于所述第一信号，且所述第一信号大于所述第二信号时，判断所述 障碍物在所述家庭机器人的右侧；当所述第三信号和第二信号均小于所述第一信号时，判 断所述障碍物在所述家庭机器人的正前方；以及当所述第二信号大于所述第一信号，且所 述第一信号大于所述第三信号时，判断所述障碍物在所述家庭机器人的左侧。

在本发明的一个实施例中，所述控制器还用于根据所述多个超声波接收器接收的信号 对所述第一超声波发射器和第二超声波发射器进行控制。

在本发明的一个实施例中，当判断所述障碍物在所述家庭机器人的左侧时，所述控制 器控制所述第二超声波发射器发送第二超声波信号，所述第二超声波信号的强度小于所述 第一超声波信号的强度；以及当判断所述障碍物在所述家庭机器人的右侧时，所述控制器 控制所述第一超声波发射器发送所述第二超声波信号。

在本发明的一个实施例中，当检测到的障碍物变化时，对应调整所述第一超声波发射 器或所述第二超声波发射器发送所述第一超声波信号。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的家庭机器人的控制方法，其中，所述家 庭机器人具有多个超声波发射器和多个超声波接收器，所述多个超声波发射器和所述多个 超声波接收器相互间隔排列，所述方法包括以下步骤：控制所述多个超声波发射器按照预 设周期间隔地发送第一超声波信号；根据所述多个超声波接收器接收的信号对前方的障碍 物进行检测。

根据本发明实施例的家庭机器人的控制方法，控制多个超声波发射器按照预设周期间 隔地发送第一超声波信号，并根据多个超声波接收器接收的信号对前方的障碍物进行检测， 该方法可以检测出障碍物的方位，不受障碍物的材料的影响，从而使家庭机器人根据检测 到的障碍物的方位作出对应的回避方法，避免了家庭机器人与障碍物的碰撞，而且还能提 高清扫覆盖率，从而提升了用户体验。

在本发明的一个实施例中，所述多个超声波发射器和多个超声波接收器包括：第一超 声波接收器，所述第一超声波接收器位于所述家庭机器人的正面；第一超声波发射器和第 二超声波发射器，所述第一超声波发射器和所述第二超声波发射器分别位于所述第一超声 波接收器的两侧，且所述超声波发射器和所述第二超声波发射器与所述第一超声波接收器 呈第一夹角；第二超声波接收器和第三超声波接收器，所述第二超声波接收器和所述第三 超声波接收器分别位于所述第一超声波发射器和第二超声波发射器外侧，且所述第二超声 波接收器与所述第一超声波发射器呈第二夹角，所述第三超声波接收器与所述第二超声波 发射器呈所述第二夹角。

在本发明的一个实施例中，所述第一夹角等于所述第二夹角。

在本发明的一个实施例中，所述控制所述多个超声波发射器按照预设周期间隔地发送 第一超声波信号，具体包括：控制所述第一超声波发射器发射所述第一超声波信号，并在 预设延时时间之后控制所述第二超声波发射器发射所述第一超声波信号。

在本发明的一个实施例中，所述第一超声波接收器接收的信号为第一信号，所述第二 超声波接收器接收的信号为第二信号，所述第三超声波接收器接收的信号为第三信号，所 述根据所述多个超声波接收器接收的信号对前方的障碍物进行检测，具体包括：当所述第 三信号大于所述第一信号，且所述第一信号大于所述第二信号时，判断所述障碍物在所述 家庭机器人的右侧；当所述第三信号和第二信号均小于所述第一信号时，判断所述障碍物 在所述家庭机器人的正前方；以及当所述第二信号大于所述第一信号，且所述第一信号大 于所述第三信号时，判断所述障碍物在所述家庭机器人的左侧。

在本发明的一个实施例中，还包括：根据所述多个超声波接收器接收的信号对所述第 一超声波发射器和第二超声波发射器进行控制。

在本发明的一个实施例中，所述根据所述多个超声波接收器接收的信号对所述第一超 声波发射器和第二超声波发射器进行控制，具体包括：当判断所述障碍物在所述家庭机器 人的左侧时，控制所述第二超声波发射器发送第二超声波信号，所述第二超声波信号的强 度小于所述第一超声波信号的强度；以及当判断所述障碍物在所述家庭机器人的右侧时， 控制所述第一超声波发射器发送所述第二超声波信号。

在本发明的一个实施例中，还包括：当检测到的障碍物变化时，对应调整所述第一超 声波发射器或所述第二超声波发射器发送所述第一超声波信号。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的家庭机器人的结构示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的家庭机器人的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的超声波发射器发射信号和超声波接收器接收信号的示 意图；

图4是根据本发明一个实施例的家庭机器人的控制方法的流程图。

附图标记：壳体100、多个超声波发射器200、多个超声波接收器300、控制器400、 第一超声波接收器300A、第一超声波发射器200B、第二超声波发射器200C、第二超声波 接收器300D和第三超声波接收器300E。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提出了一种家庭机器人和家庭机器人的控制方法。下面参考附图描述根据本发 明实施例的家庭机器人和家庭机器人的控制方法。

图1是根据本发明一个实施例的家庭机器人的结构示意图。如图1所示，本发明实施 例的家庭机器人，包括：壳体100、多个超声波发射器200、多个超声波接收器300和控制 器400。

其中，多个超声波发射器200和多个超声波接收器300设置在壳体100之上，多个超 声波发射器200和多个超声波接收器300相互间隔排列；控制器400分别与多个超声波发 射器200和多个超声波接收器300相连，控制器400用于控制多个超声波发射器200按照 预设周期间隔地发送第一超声波信号，控制器400根据多个超声波接收器300接收的信号 对前方的障碍物进行检测。

在本发明的一个实施例中，多个超声波发射器200和多个超声波接收器300包括：第 一超声波接收器300A、第一超声波发射器200B、第二超声波发射器200C、第二超声波接 收器300D和第三超声波接收器300E。

其中，如图2所示，第一超声波接收器300A位于家庭机器人的正面；第一超声波发射 器200B和第二超声波发射器200C分别位于第一超声波接收器300A的两侧，且第一超声波 发射器200B和第二超声波发射器200C与第一超声波接收器300A呈第一夹角a；第二超声 波接收器300D和第三超声波接收器300E分别位于第一超声波发射器200B和第二超声波发 射器200C外侧，且第二超声波接收器300D与第一超声波发射器200B呈第二夹角b，第三 超声波接收器300E与第二超声波发射器200C呈第二夹角b。

在本发明的一个实施例中，第一夹角a等于第二夹角b。即第一超声波接收器300A、 第一超声波发射器200B、第二超声波发射器200C、第二超声波接收器300D和第三超声波 接收器300E以相同的间隔角度分布。

在本发明的一个实施例中，控制器400控制第一超声波发射器200B发射第一超声波信 号，并在预设延时时间之后控制第二超声波发射器200C发射第一超声波信号。

具体地，例如，控制器400控制第一超声波发射器200B和第二超声波发射器200C按 照预设周期(例如，40ms)发射第一超声波信号，且第一超声波发射器200B和第二超声波 发射器200C间隔发射，即第一超声波发射器200B发射完第一超声波信号后，经过预设延 时时间(例如，20ms)后，第二超声波发射器200C发射第一超声波信号。

在本发明的一个实施例中，第一超声波接收器300A接收的信号为第一信号(记为 RxCR)，第二超声波接收器300D接收的信号为第二信号(记为RxL)，第三超声波接收器300E 接收的信号为第三信号(记为RxR)，其中，当第三信号RxR大于第一信号RxCR，且第一信 号RxCR大于第二信号RxL时，判断障碍物在家庭机器人的右侧；当第三信号RxR和第二信 号RxL均小于第一信号RxCR时，判断障碍物在家庭机器人的正前方；以及当第二信号RxL 大于第一信号RxCR，且第一信号RxCR大于第三信号RxR时，判断障碍物在家庭机器人的 左侧。

具体地，当RxR>RxCR>RxL并且RxR、RxCR和RxL都大于Vth(Vth为在没有障碍物的 情况下，超声波接收器检测到的信号值)时，判断障碍物在家庭机器人的右侧区域；当 RxCR>RxR、RxCR>RxL并且RxR、RxCR和RxL都大于Vth时，判断障碍物在家庭机器人的正 前方区域；当RxL>RxCR>RxR并且RxR、RxCR和RxL都大于Vth时，判断障碍物在家庭机 器人的左侧区域。

在本发明的一个实施例中，控制器400还用于根据多个超声波接收器300接收的信号 对第一超声波发射器200B和第二超声波发射器200C进行控制。

进一步地，在本发明的一个实施例中，当判断障碍物在家庭机器人的左侧时，控制器 400控制第二超声波发射器200C发送第二超声波信号，第二超声波信号的强度小于第一超 声波信号的强度；以及当判断障碍物在家庭机器人的右侧时，控制器400控制第一超声波 发射器发送第二超声波信号。

具体地，如图3所示，当判断障碍物在家庭机器人的左侧时，控制器400控制位于壳 体100右侧的第二超声波发射器200C发送第二超声波信号，即降低第二超声波发射器200C 发送的超声波信号的强度，以防止第一超声波接收器300A、第二超声波接收器300D和第 三超声波接收器300E在接收第一超声波发射器200B发射的信号时，第二超声波发射器200C 对其造成干扰。同理，当判断障碍物在家庭机器人的右侧时，控制器400控制第一超声波 发射器200B发送第二超声波信号，即降低第一超声波发射器200B发送的超声波信号的强 度。

此外，在本发明的一个实施例中，如图3所示，当判断障碍物在家庭机器人的正前方 时，如果RxR>RxL(即障碍物位于家庭机器人的正前方但略微偏右)，控制器400控制第一 超声波发射器200B发送第二超声波信号，如果RxL>RxR(即障碍物位于家庭机器人的正前 方但略微偏左)，控制器400控制第二超声波发射器200C发送第二超声波信号。

在本发明的一个实施例中，当检测到的障碍物变化时，对应调整第一超声波发射器200B 或第二超声波发射器200C发送第一超声波信号。

具体地，例如，如果障碍物在家庭机器人的左侧，在前面的实施例中，控制器400控 制第二超声波发射器200C发送第二超声波信号，当检测到的障碍物变化时(例如，障碍物 变化到了家庭机器人的右侧)，那么调整第二超声波发射器200C发送第一超声波信号。

本发明实施例的家庭机器人，包括壳体、多个超声波发射器、多个超声波接收器和控 制器，控制器控制多个超声波发射器按照预设周期间隔地发送第一超声波信号，并根据多 个超声波接收器接收的信号对前方的障碍物进行检测，该家庭机器人可以检测出障碍物的 方位，不受障碍物的材料的影响，从而使家庭机器人根据检测到的障碍物的方位作出对应 的回避方法，避免了家庭机器人与障碍物的碰撞，而且还能提高清扫覆盖率，从而提升了 用户体验。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种家庭机器人的控制方法。

图4是根据本发明一个实施例的家庭机器人的控制方法的流程图。其中，家庭机器人 具有多个超声波发射器和多个超声波接收器，多个超声波发射器和多个超声波接收器相互 间隔排列。如图4所示，本发明实施例的家庭机器人的控制方法，包括以下步骤：

S101，控制多个超声波发射器按照预设周期间隔地发送第一超声波信号。

在本发明的一个实施例中，多个超声波发射器和多个超声波接收器包括：第一超声波 接收器、第一超声波发射器、第二超声波发射器、第二超声波接收器和第三超声波接收器。

其中，如图2所示，第一超声波接收器位于家庭机器人的正面；第一超声波发射器和 第二超声波发射器分别位于第一超声波接收器的两侧，且第一超声波发射器和第二超声波 发射器与第一超声波接收器呈第一夹角a；第二超声波接收器和第三超声波接收器分别位 于第一超声波发射器和第二超声波发射器外侧，且第二超声波接收器与第一超声波发射器 呈第二夹角b，第三超声波接收器与第二超声波发射器呈第二夹角b。

在本发明的一个实施例中，第一夹角a等于第二夹角b。即第一超声波接收器、第一 超声波发射器、第二超声波发射器、第二超声波接收器和第三超声波接收器以相同的间隔 角度分布。

在本发明的一个实施例中，步骤S101具体包括：控制第一超声波发射器发射第一超声 波信号，并在预设延时时间之后控制第二超声波发射器发射第一超声波信号。

具体地，例如，控制第一超声波发射器和第二超声波发射器按照预设周期(例如，40ms) 发射第一超声波信号，且第一超声波发射器和第二超声波发射器间隔发射，即第一超声波 发射器发射完第一超声波信号后，经过预设延时时间(例如，20ms)后，第二超声波发射 器发射第一超声波信号。

S102，根据多个超声波接收器接收的信号对前方的障碍物进行检测。

在本发明的一个实施例中，第一超声波接收器接收的信号为第一信号(记为RxCR)， 第二超声波接收器接收的信号为第二信号(记为RxL)，第三超声波接收器接收的信号为第 三信号(记为RxR)，步骤S102具体包括：

当第三信号大于第一信号，且第一信号大于第二信号时，判断障碍物在家庭机器人的 右侧；当第三信号和第二信号均小于第一信号时，判断障碍物在家庭机器人的正前方；以 及当第二信号大于第一信号，且第一信号大于第三信号时，判断障碍物在家庭机器人的左 侧。

具体地，当RxR>RxCR>RxL并且RxR、RxCR和RxL都大于Vth(Vth为在没有障碍物的 情况下，超声波接收器检测到的信号值)时，判断障碍物在家庭机器人的右侧区域；当 RxCR>RxR、RxCR>RxL并且RxR、RxCR和RxL都大于Vth时，判断障碍物在家庭机器人的正 前方区域；当RxL>RxCR>RxR并且RxR、RxCR和RxL都大于Vth时，判断障碍物在家庭机 器人的左侧区域。

在本发明的一个实施例中，家庭机器人的控制方法，还包括：根据多个超声波接收器 接收的信号对第一超声波发射器和第二超声波发射器进行控制。

在本发明的一个实施例中，根据多个超声波接收器接收的信号对第一超声波发射器和 第二超声波发射器进行控制，具体包括：

当判断障碍物在家庭机器人的左侧时，控制第二超声波发射器发送第二超声波信号， 第二超声波信号的强度小于第一超声波信号的强度；以及当判断障碍物在家庭机器人的右 侧时，控制第一超声波发射器发送第二超声波信号。

具体地，如图3所示，当判断障碍物在家庭机器人的左侧时，控制第二超声波发射器 发送第二超声波信号，即降低第二超声波发射器发送的超声波信号的强度，以防止第一超 声波接收器、第二超声波接收器和第三超声波接收器在接收第一超声波发射器发射的信号 时，第二超声波发射器对其造成干扰。同理，当判断障碍物在家庭机器人的右侧时，控制 第一超声波发射器发送第二超声波信号，即降低第一超声波发射器发送的超声波信号的强 度。

此外，在本发明的一个实施例中，如图3所示，当判断障碍物在家庭机器人的正前方 时，如果RxR>RxL(即障碍物位于家庭机器人的正前方但略微偏右)，则控制第一超声波发 射器发送第二超声波信号，如果RxL>RxR(即障碍物位于家庭机器人的正前方但略微偏左)， 则控制第二超声波发射器发送第二超声波信号。

在本发明的一个实施例中，家庭机器人的控制方法，还包括：当检测到的障碍物变化 时，对应调整第一超声波发射器或第二超声波发射器发送第一超声波信号。

具体地，例如，如果障碍物在家庭机器人的左侧，在前面的实施例中，控制第二超声 波发射器发送第二超声波信号，当检测到的障碍物变化时(例如，障碍物变化到了家庭机 器人的右侧)，那么调整第二超声波发射器发送第一超声波信号。

本发明实施例的家庭机器人的控制方法，控制多个超声波发射器按照预设周期间隔地 发送第一超声波信号，并根据多个超声波接收器接收的信号对前方的障碍物进行检测，该 方法可以检测出障碍物的方位，不受障碍物的材料的影响，从而使家庭机器人根据检测到 的障碍物的方位作出对应的回避方法，避免了家庭机器人与障碍物的碰撞，而且还能提高 清扫覆盖率，从而提升了用户体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两 个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通 技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征 在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅 仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者 特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述 不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领 域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。