智能除湿扫地机器人

1.本发明涉及扫地机器人领域，特别是涉及智能除湿扫地机器人。


背景技术：

2.近年来，扫地机器人在国内发展迅速，且在消费升级的背景下，扫地机器人正成为家庭新宠，但为了适应不同消费人群的要求，产品功能方面还有待提高。本专利设计一种除湿和扫地相结合的智能扫地机器人，能够监测外界湿度高低，维持空气湿度的同时，保持扫地机器人的工作效率。实现环境清扫，除湿等工作的智能一体化。
3.而现有的扫地机器人的功能较为单一，无法在扫地的同时对屋内除湿和检测，造成消费者的购买欲望较低。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供智能除湿扫地机器人，通过设置的三层结构，以底板为代表的底层结构，可进行行走、除湿的作用，中部的中板用于储存吸起的灰尘、杂物以及储存携带水箱，顶端的上盖结构，用于方便使用者进行实机控制，并通过显示屏进行实时显示，而在控制面板内编入三组规划算法，配合激光雷达和湿度传感器，可对屋内的空间通过激光雷达获取环境点云数据，从而绘制环境地图，为室内定位和路径导航奠定基础，内部算法会优先选择局域内湿度最高的区域进行除湿，扫地机器人自主行走模块设计目的是为了实现智能扫地机器人自主行动，规避障碍物。执行最佳路线，达到自动化、智能化的目标，提高扫地机器人的功能性，扩大销售渠道。
5.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：智能除湿扫地机器人，包括底板、中板和上盖，所述底板的顶端设置有内外均开设有螺纹结构的凸台结构，所述中板固定于凸台的内侧，所述上盖设置于凸台的外侧，所述底板中设置有卷尘机、万向轮、扇叶、除湿器和蓄电池仓，所述卷尘机设置于底板的底端，所述万向轮设置于卷尘机的两端，所述扇叶设置于万向轮的前端，所述除湿器的顶端与加压仓的底端保持连通，所述卷尘机的顶端与过渡盒的底部保持连通，所述中板内设置有垃圾盒、水箱、驱动马达和控制面板，所述垃圾盒的底端与过渡盒的顶端连通，所述水箱的底端与加压仓的顶端连通，所述驱动马达设置于垃圾盒的两侧，且所述控制面板设置于垃圾盒的前端，所述上盖的顶端侧壁设置有显示屏、信号接收器和翻盖，所述显示屏的一端与控制面板电性连接，所述翻盖的两端活动设置于上盖预开设的槽体中。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述扇叶的顶端与驱动电机的输出端固定连接，且所述扇叶的内侧设置有辅助轮，所述辅助轮的顶端与中板的顶端活动连接。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述蓄电池仓与充电电极电性连接，所述充电电极设置于底板的底部，在底板中部，所述过渡盒设置于蓄电池仓和加压仓之间。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述中板和上盖均为底端无面的空心腔体结构，且所述中板的侧壁上设置有闪烁灯板和充电口，所述闪烁灯板与水箱内的液面感应组
件电性连接。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述控制面板的一端与湿度传感器模块设置于上盖侧壁上的激光雷达电性连接，且所述控制面板内编有查找充电桩算法、选择排序算法和除湿清洁路径规划算法。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述上盖的顶端设置有电源开关，所述蓄电池仓内的蓄电池通过电源开关与各组件供电，所述中板和上盖的侧壁均开设有充电口，且所述蓄电池仓的一端设置有有线充电口。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述信号接收器的一端与湿度传感器模块和激光雷达模块电性连接，且所述信号接收器的另一端与控制面板电性连接。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述水箱为透明材质制成。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述充电电极平行设置有多组，与预设的充电桩的位置相适配。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述扇叶均超过底板的外部。
15.与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
16.本装置中，通过设置的三层结构，以底板为代表的底层结构，可进行行走、除湿的作用，中部的中板用于储存吸起的灰尘、杂物以及储存携带水箱，顶端的上盖结构，用于方便使用者进行实机控制，并通过显示屏进行实时显示，而在控制面板内编入三组规划算法，配合激光雷达和湿度传感器，可对屋内的空间通过激光雷达获取环境点云数据，从而绘制环境地图，为室内定位和路径导航奠定基础，内部算法会优先选择局域内湿度最高的区域进行除湿，扫地机器人自主行走模块设计目的是为了实现智能扫地机器人自主行动，规避障碍物。执行最佳路线，达到自动化、智能化的目标，提高扫地机器人的功能性，扩大销售渠道。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为本发明的结构拆分图；
19.图3为本发明的中板的顶端结构示意图；
20.图4为本发明的底板结构仰视图；
21.图5为本发明的底板顶端的结构示意图。
22.其中：1、底板；11、卷尘机；111、过渡盒；12、万向轮；13、扇叶；131、驱动电机；14、除湿器；15、加压仓；16、辅助轮；17、蓄电池仓；18、充电电极；2、中板；21、闪烁灯板；22、充电口；23、垃圾盒；24、水箱；25、驱动马达；26、控制面板；3、上盖；31、显示屏；32、翻盖；33、信号接收器；4、电源开关。
具体实施方式
23.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
24.实施例:
25.如图1-5所示，本发明提供智能除湿扫地机器人，包括底板1、中板2和上盖3，底板1的顶端设置有内外均开设有螺纹结构的凸台结构，中板2固定于凸台的内侧，上盖3设置于凸台的外侧，底板1中设置有卷尘机11、万向轮12、扇叶13、除湿器14和蓄电池仓17，卷尘机11设置于底板1的底端，万向轮12设置于卷尘机11的两端，扇叶13设置于万向轮12的前端，除湿器14的顶端与加压仓15的底端保持连通，卷尘机11的顶端与过渡盒111的底部保持连通，中板2内设置有垃圾盒23、水箱24、驱动马达25和控制面板26，垃圾盒23的底端与过渡盒111的顶端连通，水箱24的底端与加压仓15的顶端连通，驱动马达25设置于垃圾盒23的两侧，且控制面板26设置于垃圾盒23的前端，上盖3的顶端侧壁设置有显示屏31、信号接收器33和翻盖32，显示屏31的一端与控制面板26电性连接，翻盖32的两端活动设置于上盖3预开设的槽体中。
26.在其他实施例中，扇叶13的顶端与驱动电机131的输出端固定连接，且扇叶13的内侧设置有辅助轮16，辅助轮16的顶端与中板2的顶端活动连接；激光雷达是扫地机器人感知外部环境的眼睛，扫地机器人通过激光雷达获取环境点云数据，从而绘制环境地图，为室内定位和路径导航奠定基础。扫地机器人内部算法会优先选择局域内湿度最高的区域进行除湿。扫地机器人万向轮12和驱动马达26设计目的是为了实现智能扫地机器人自主行动，规避障碍物。执行最佳路线。
27.在其他实施例中，蓄电池仓17与充电电极18电性连接，充电电极18设置于底板1的底部，在底板1中部，过渡盒111设置于蓄电池仓17和加压仓15之间，中板2和上盖3均为底端无面的空心腔体结构，且中板2的侧壁上设置有闪烁灯板21和充电口22，闪烁灯板21与水箱24内的液面感应组件电性连接；
28.根据不同的环境湿度要求，智能扫地机的工作流程将分为以下三个步骤：
29.(1)设置清洁区域。传感器监测机器人所处的100米半径周围环境的湿度高低设置不同的清洁区域。在进行清扫之前，预先设定好扫地机器人的行走路线。
30.(2)启动清扫模式。首先通过发射装置发出信号使智能扫地机朝指定位置移动。当扫地机移动到障碍物前面时，根据两组传感器的反馈信号控制扫地机转向进行清扫工作。当遇到障碍物时停止清扫工作，返回起点继续进行下一步的清洁工作。
31.(3)判断扫地路线。根据清扫结果来判断扫地路线是否合理。如果发生碰撞或者是被卡住的情况，机器人将会自动回到起点重新开始清扫工作。在完成一次清扫任务后，智能扫地机将会通过红外传感器(激光雷达)重新回到起点处继续开始下一个清扫任务。重复以上过程直至完成全部清扫任务。
32.而在路径规划时：
33.(1)湿度最高但有障碍物间隔：
34.重新监测环境湿度并且重新定位，按周围的环境湿度再进行湿度高低排序，找到没有障碍物阻隔且湿度次高的区域，若还有障碍物，重复上述操作，直到找到满足条件的区域。
35.(2)距离远但湿度高/距离近但湿度低：
36.设置湿度高低为优先考虑的问题，即无论距离远近，扫地机器人都先移动到湿度
最高的区域。
37.在其他实施例中，控制面板26的一端与湿度传感器模块设置于上盖3侧壁上的激光雷达电性连接，且控制面板26内编有查找充电桩算法、选择排序算法和除湿清洁路径规划算法，具体算法如下：
38.算法1：查找充电桩算法
39.1.获取扫地机器人初始位置s1
40.2.获取充电桩初始位置s2
41.3.s1为原点，s1垂直方向和水平方向为轴线建立平面坐标系x-y4.扫地机器人沿坐标轴移动
42.5.检测充电桩发射信号确定s2＝(x，y)
43.6.do
44.7.更新扫地机器人位置(x1，y1)
45.8.while(x1，y1)＝(x，y)
46.9.if电量《15％
47.10.开始充电
48.11.else电量＝100％
49.12.结束充电
50.算法2：选择排序算法
51.1、设置环境湿度r
52.2、监测扫地机器人周围100米环境湿度，r1,r2......rn
53.3、重复(n-1)次
54.4、把第一个没有排序过的元素设置为最大值
55.5、遍历每个没有排序过的元素
56.6、if元素》现在的最大值
57.7、将此元素设置成为新的最大值
58.8、else将最大值和第一个没有排序过的位置交换
59.9、完成排序
60.算法3：除湿清洁路径规划算法
61.1.获取扫地机器人初始位置m1
62.2.设置环境湿度r
63.3.用户设定扫地机器人监测环境湿度上限β，湿度降为α停止除湿4.m1为原点，m1垂直方向和水平方向为轴线建立平面坐标系x-y5.设置扫地机器人活动区域为周围半径100米
64.6.do
65.7.实时监测扫地机器人电量θ
66.8.ifθ《15％,亮红灯，根据算法1查找充电桩进行充电9.untilθ＝100％，亮绿灯，离开充电桩10.监测环境湿度r，根据算法2排序，找到max(r)
67.11.ifr》β，标记地点为m2(x2,y2)
68.12.扫地机器人向(x2,y2)行走
69.13.if遇到障碍物
70.14.重新监测环境湿度，找到次高湿度r1
71.15.标记r1(x3,y3)
72.16.实时定位并更新扫地机器人位置(x4,y4)
73.17.until(x3,y3)＝(x4,y4)
74.18.进行除湿操作
75.19.ifr《α，完成除湿，开始扫地
76.20.扫地完成，标记当前区域为已打扫
77.21.更新地图
78.22.while周围半径100米都已标记
79.23.回到步骤5重新执行。
80.在其他实施例中，上盖3的顶端设置有电源开关4，蓄电池仓17内的蓄电池通过电源开关4与各组件供电，中板2和上盖3的侧壁均开设有充电口22，且蓄电池仓17的一端设置有有线充电口，扫地机器人通过接收红外信号来定位充电座，当装置检测到电池电量低于15％时，扫地机器人会自动搜索充电插座的位置，并通过红外线给充电基座发出信号，充电桩感应到信号后会做出感应，引导扫地机器人回到充电桩，或者使用者可直接通过有线充电的方式，与蓄电池仓17进行电性连接。
81.在其他实施例中，信号接收器33的一端与湿度传感器模块和激光雷达模块电性连接，且信号接收器33的另一端与控制面板26电性连接，水箱24为透明材质制成；充电电极18平行设置有多组，与预设的充电桩的位置相适配；扇叶13均超过底板1的外部，本装置中设置的湿度传感器模块能够实时监测当前环境中的湿度变化，通过显示屏31可以当前湿度值。天气潮湿时既可以除湿又可以清洁，内部有排序算法，按照湿度的高低对区域排序，扫地机器人会先监测周围100米的环境湿度，判断标准环境湿度s是否大于β(例如75％)，并在内部进行排序，当湿度降到α(例如20％)以下时除湿完成。除湿完成后进行扫地工作。扫地机器人每完成一次除湿扫地的操作后，定位系统会根据其所处位置重新定位，划定周围100米的环境，再重复排序操作。
82.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.智能除湿扫地机器人，其特征在于：包括底板(1)、中板(2)和上盖(3)，所述底板(1)的顶端设置有内外均开设有螺纹结构的凸台结构，所述中板(2)固定于凸台的内侧，所述上盖(3)设置于凸台的外侧，所述底板(1)中设置有卷尘机(11)、万向轮(12)、扇叶(13)、除湿器(14)和蓄电池仓(17)，所述卷尘机(11)设置于底板(1)的底端，所述万向轮(12)设置于卷尘机(11)的两端，所述扇叶(13)设置于万向轮(12)的前端，所述除湿器(14)的顶端与加压仓(15)的底端保持连通，所述卷尘机(11)的顶端与过渡盒(111)的底部保持连通，所述中板(2)内设置有垃圾盒(23)、水箱(24)、驱动马达(25)和控制面板(26)，所述垃圾盒(23)的底端与过渡盒(111)的顶端连通，所述水箱(24)的底端与加压仓(15)的顶端连通，所述驱动马达(25)设置于垃圾盒(23)的两侧，且所述控制面板(26)设置于垃圾盒(23)的前端，所述上盖(3)的顶端侧壁设置有显示屏(31)、信号接收器(33)和翻盖(32)，所述显示屏(31)的一端与控制面板(26)电性连接，所述翻盖(32)的两端活动设置于上盖(3)预开设的槽体中。2.根据权利要求1所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述扇叶(13)的顶端与驱动电机(131)的输出端固定连接，且所述扇叶(13)的内侧设置有辅助轮(16)，所述辅助轮(16)的顶端与中板(2)的顶端活动连接。3.根据权利要求1所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述蓄电池仓(17)与充电电极(18)电性连接，所述充电电极(18)设置于底板(1)的底部，在底板(1)中部，所述过渡盒(111)设置于蓄电池仓(17)和加压仓(15)之间。4.根据权利要求1所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述中板(2)和上盖(3)均为底端无面的空心腔体结构，且所述中板(2)的侧壁上设置有闪烁灯板(21)和充电口(22)，所述闪烁灯板(21)与水箱(24)内的液面感应组件电性连接。5.根据权利要求1所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述控制面板(26)的一端与湿度传感器模块设置于上盖(3)侧壁上的激光雷达电性连接，且所述控制面板(26)内编有查找充电桩算法、选择排序算法和除湿清洁路径规划算法。6.根据权利要求1所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述上盖(3)的顶端设置有电源开关(4)，所述蓄电池仓(17)内的蓄电池通过电源开关(4)与各组件供电，所述中板(2)和上盖(3)的侧壁均开设有充电口(22)，且所述蓄电池仓(17)的一端设置有有线充电口。7.根据权利要求1所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述信号接收器(33)的一端与湿度传感器模块和激光雷达模块电性连接，且所述信号接收器(33)的另一端与控制面板(26)电性连接。8.根据权利要求1所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述水箱(24)为透明材质制成。9.根据权利要求3所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述充电电极(18)平行设置有多组，与预设的充电桩的位置相适配。10.根据权利要求1所述的智能除湿扫地机器人，其特征在于：所述扇叶(13)均超过底板(1)的外部。

技术总结
本发明公开了智能除湿扫地机器人，包括底板、中板和上盖，底板的顶端设置有内外均开设有螺纹结构的凸台结构，中板固定于凸台的内侧，上盖设置于凸台的外侧，底板中设置有卷尘机、万向轮、扇叶、除湿器和蓄电池仓，卷尘机设置于底板的底端，万向轮设置于卷尘机的两端，而在控制面板内编入三组规划算法，配合激光雷达和湿度传感器，可对屋内的空间通过激光雷达获取环境点云数据，为室内定位和路径导航奠定基础，内部算法会优先选择局域内湿度最高的区域进行除湿，扫地机器人自主行走模块设计目的是为了实现智能扫地机器人自主行动，规避障碍物，执行最佳路线，达到自动化、智能化的目标，提高扫地机器人的功能性，扩大销售渠道。扩大销售渠道。扩大销售渠道。


技术研发人员：谢兆贤 孔德泓 杨晴晴 徐凤雅 王玉德 嵇存美 罗奎元 谭爱芳
受保护的技术使用者：广州工商学院
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/19