基站、自移动装置及对接系统的制作方法

1.本技术涉及智能清洁技术领域，尤其涉及一种基站、自移动装置及对接系统。


背景技术：

2.随着智能清洁技术的快速发展与成熟，智能清洁机器人的推广应用也越来越多。同时为了能够提升使用者的使用体验，与清洁机器人配套使用的相关基站设备的研究也越来越受重视。基站设备需要清洁机器人与自身对接后，才能提供清洁机器人电能补给、清洗拖擦件等服务。但是现有市面上的基站设备与清洁机器人的对接精度差、对接成功率较低，需多次对接才能达到精准对接的目的，影响基站设备与清洁机器人的配套使用效率。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的第一目的是提供一种基站，能够提高与自移动装置的对接精度和对接成功率。
4.本技术的第二目的是提供一种自移动装置，能够提高与基站的对接成功率，提高用户使用体验。
5.本技术的第三目的是提供一种对接系统，对接成功率高，使得用户体验更好。
6.为达到上述技术目的，本技术提供了一种基站，所述基站与自移动装置配合，所述基站设有供自移动装置驶入的工作仓，所述基站配置有红外发射器；
7.所述红外发射器用于发射红外信号给所述自移动装置，以使得所述自移动装置可根据所述红外发射器发射的红外信号行驶至距离所述工作仓前方预设距离的预对接位置；
8.所述基站还设置有反光区；
9.所述反光区用于反射所述自移动装置发出的激光信号，以使得所述自移动装置可根据所述反光区反射的激光信号从所述预对接位置对着所述工作仓方向地驶入所述工作仓；
10.所述基站还开设有定位槽；
11.所述定位槽用于在所述自移动装置驶入到位时，供所述自移动装置的定位部活动滑入。
12.进一步地，所述红外发射器为多个。
13.进一步地，所述反光区设置于所述工作仓的内后壁。
14.进一步地，所述定位槽具体供所述自移动装置的移动轮活动滑入；
15.所述定位槽开设于所述基站上靠近所述工作仓的进出口的位置。
16.进一步地，所述移动轮包括至少两个主动轮和一个万向轮。
17.本技术还公开了一种自移动装置，所述自移动装置与基站配合，所述自移动装置配置有红外接收器；
18.所述红外接收器用于接收所述基站发射的红外信号，以使得所述自移动装置可根据接收的红外信号行驶至距离所述基站的工作仓前方预设距离的预对接位置；
19.所述自移动装置还配置有激光收发器；
20.所述激光收发器用于发射激光信号给所述基站，并接收经所述基站反射回来的激光信号，以使得所述自移动装置可根据所述基站反射的激光信号从所述预对接位置对着所述工作仓方向地驶入所述工作仓；
21.所述自移动装置还设有定位部；
22.所述定位部用于在所述自移动装置驶入到位时，活动滑入所述基站的定位槽。
23.进一步地，所述红外接收器安装于所述自移动装置的前挡板位置。
24.进一步地，所述激光收发器为激光雷达，安装于所述自移动装置的顶部。
25.进一步地，所述自移动装置的移动轮形成所述定位部。
26.本技术还公开了一种对接系统，包括所述的基站以及所述的自移动装置。
27.从以上技术方案可以看出，本技术提供的基站，配置有用于发射红外信号给自移动装置的红外发射器，以使得自移动装置能够基于与基站的红外信号交互行驶至预对接位置；还配置有用于反射自移动装置发出的激光信号的反光区，以使得自移动装置能够基于与基站的激光信号交互，实现在预对接位置行驶至工作仓过程的微调整，避免自移动装置驶入工作仓时跑偏。还配置有供自移动装置的定位部活动滑入的定位槽，以实现对自移动装置的机械导正。基站与自移动装置对接时，先通过与自移动装置的红外信号交互，实现自移动装置的粗对接；再通过激光信号的交互实现自移动装置驶入工作仓过程中的微调整，最终通过定位槽实现对自移动装置的对接导正，以完成最终对接。通过这样的改进设计，能够提高与自移动装置的对接成功率，提高用户使用体验。
28.从以上技术方案可以看出，本技术提供的自移动装置，配置有用于接收基站发送的红外信号的红外接收器，以使得自移动装置能够基于与基站的红外信号交互行驶至预对接位置；还配置有用于发送激光信号给基站，并接收经基站反馈回来的激光信号的激光收发器，以使得自移动装置能够基于与基站的激光信号交互，实现在预对接位置行驶至工作仓过程的微调整，避免自移动装置驶入工作仓时跑偏；还配置可活动滑入基站的定位槽内的定位部，用于实现机械导正。自移动装置与基站对接时，先通过红外信号的交互，实现与基站的粗对接；在通过红外实现粗对接的基础上，再通过激光信号的交互实现自移动装置驶入工作仓过程中的微调整；最终通过定位部与定位槽的配合实现对接导正，以完成最终的精准对接。通过这样的改进设计，能够提高与基站的对接精度和对接成功率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
30.图1为本技术中提供的一种基站的轴侧示意图；
31.图2为本技术中提供的一种基站的爆炸示意图；
32.图3为本技术中提供的一种基站的红外发射器爆炸示意图；
33.图4为本技术中提供的一种自移动装置的轴侧示意图；
34.图5为本技术中提供的一种自移动装置的整体爆炸示意图；
35.图6为本技术中提供的一种自移动装置的局部爆炸示意图；
36.图7为本技术中提供的一种对接系统的整体结构示意图；
37.图8为现有技术的充电座轴侧示意图；
38.图中：100、基站；200、自移动装置；1、基站本体；10、工作仓；11、衔接台；12、定位槽；121、第一凹槽；122、第二凹槽；13、防滑纹；14、滚轮；15、反光区；16、红外发射器；17、清洗座；171、清洗槽；172、刮刷件；2、污水回收装置；21、污水箱；22、污水回收组件；3、注水装置；31、清水箱；32、注水组件；4、垃圾回收装置；5、干燥装置；51、干燥器；52、干燥通道；6、机器本体；61、前挡板；62、红外接收器；63、移动轮；631、主动轮；632、万向轮；64、激光收发器；65、尘盒；66、拖擦件；300、现有技术的充电座；301、充电座电极片。
具体实施方式
39.下面将结合附图对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术实施例保护的范围。
40.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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技术实施例和简化描述，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技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
42.本技术实施例公开了一种基站、自移动装置及对接系统。
43.请参阅图1、图2以及图7，本技术实施例中提供的一种基站的一个实施例包括：
44.基站100与自移动装置200配合，且设有供自移动装置200驶入的工作仓10。
45.以自移动装置200为清洁机器人为例，基站100则为与清洁机器人配套使用的设备，基站100结构可以如图1以及图2所示，包括基站本体1、注水装置3、污水回收装置2、垃圾回收装置4以及干燥装置5。
46.工作仓10开设于基站本体1内，且工作仓10内底部设有清洗座17。清洗座17上开设有清洗槽171。清洗槽171可以用于清洗自移动装置200的拖擦件66；同时为了进一步提高清洗效果，可以在清洗槽171内设置与拖擦件66接触的刮刷件172，具体不做限制。
47.另外，为了便于清洁机器人驶入工作仓10，可以在基站本体1的的工作仓10开口位置设置一个呈直角梯形结构的衔接台11。同时，为了增加与自移动装置200的移动轮63的接触摩擦力，避免自移动装置200移动时打滑，还可以在衔接台11上设置若干沿自移动装置200移动方向分布的防滑纹13。再者，工作仓10的两内侧壁于靠近进出口位置可以分别转动设置有滚轮14，滚轮14可以与清洁自移动装置200滚动接触，用于起到滚动导向作用，不做
限制。
48.注水装置3可以包括清水箱31以及注水组件32，用于给清洁机器人的水盒注水和/或给清洗槽171内注水；注水组件32可以由相应的泵体、导管等构建。污水回收装置2可以包括污水箱21以及污水回收组件22，用于回收清洗槽171内的污水；污水回收组件22也可以由相应的泵体、导管等构建。干燥装置5可以包括用于产生热风的干燥器51以及用户输送热风的干燥通道52，以实现对清洗后的拖擦件66的干燥处理。而垃圾回收装置4可以用于回收清洁机器人的尘盒65内的垃圾。
49.需要说明的是，本技术的基站100结构不仅仅限于以上提出的这些结构组成，根据对应配合的自移动装置200的结构不同，可以采用不同的结构设计，以及相应的装置组成。而且，以上的结构组成并非本案的改进重点，因此不过多赘述。
50.发明人发现，现有的基站与自移动装置的对接方式并不理想，其对接方式是单一的红外感应对接方式、或单一的激光收发器对接方式，再或单一的惯性导向对接方式。需进行多次的对接工作才能够达到对接目的情况，影响了用户的使用体验。
51.为此，为了提高对接成功率，本技术作出如下改进：
52.基站100配置有红外发射器16。其中，红外发射器16用于发射红外信号给自移动装置200，以使得自移动装置200可根据红外发射器16发射的红外信号行驶至距离工作仓10前方预设距离的预对接位置。自移动装置200可以根据接收的红外信号找寻基站100，并基于接收的红外信号移动至预对接位置，该预对接位置可以根据历史实验数据总结得到，且可以根据实际需要做适当的调整，不做限制。优选地，该预对接位置可以为预设规划的能够以一直线方向驶入工作仓10的一个位置，该位置可以是经过实验或计算得到，不做限制。
53.基站100还设置有反光区15。其中，反光区15用于反射自移动装置200发出的激光信号，以使得自移动装置200可根据反光区15反射的激光信号从预对接位置对着工作仓10方向地驶入工作仓10。也即是，在自移动装置200从预对接位置驶入工作仓10过程中，在通过红外实现了粗对接的基础上，再通过激光信号的交互来实现自身行驶路径的微调，以保证自身可以沿对着工作仓10的方向驶入工作仓10，避免驶入过程中自移动装置200跑偏。自移动装置200可以判断区域时间内接收的激光信号是否稳定一条直线，若是，则可以视为调整到位。
54.基站100还开设有定位槽12。其中，定位槽12用于在自移动装置200驶入到位时，供自移动装置200的定位部活动滑入。当自移动装置200基于接收的激光信号微调整地驶入工作仓10，并在自移动装置200行驶至自身的定位部滑入定位槽12时，即可视为自移动装置200行驶到位，也即是完成对接。在完成对接后，基站100即可开始对自移动装置200的服务工作。可以理解地是，通过前述的红外信号交互实现的粗对接和激光信号交互实现的驶入过程微调整，只能使基站100与自移动装置200在理论上实现对接成功，仍存在发生对接误差的可能性。为此，本技术在红外信号交互实现的粗对接和激光信号交互实现的驶入过程微调整的基础上，还通过基站100上设计的定位槽12与自移动装置200上设计的定位部的机械配合，实现最终的机械导正，以确保对接的精度与成功率。
55.从以上技术方案可以看出，本技术提供的基站100，配置有用于发射红外信号给自移动装置200的红外发射器16，以使得自移动装置200能够基于与基站100的红外信号交互行驶至预对接位置；还配置有用于反射自移动装置200发出的激光信号的反光区15，以使得
自移动装置200能够基于与基站100反射的激光信号交互，实现在预对接位置行驶至工作仓10过程的微调整，避免自移动装置200驶入工作仓10时跑偏。还配置有供自移动装置200的定位部活动滑入的定位槽12，以实现对自移动装置200的机械导正。如此以来，基站100与自移动装置200对接时，先通过与自移动装置200的红外信号交互，实现自移动装置200的粗对接；在通过红外实现了粗对接的基础上，再通过激光信号的交互实现自移动装置200驶入工作仓10过程中的微调整，最终通过定位槽12实现对自移动装置200的对接导正，以完成最终对接。通过这样的改进设计，能够提高与自移动装置200的对接成功率，提高用户使用体验。
56.以上为本技术实施例提供的一种基站100的实施例一，以下为本技术实施例提供的一种基站100的实施例二，具体请参阅图1至图3。
57.进一步地，为了更好的实现与自移动装置200之间的红外信号交互，红外发射器16可以设计为多个。优选可以是两个，以两个为例，两个红外发射器16可以对称装设于基站本体1上的工作仓10正面的两侧位置。就红外发射器16结构组成来说，可以如图3所示，包括支架外壳、支架盖以及发射器主板；发射器主板安装于支架外壳上；支架盖再安装于支架外壳上对发射器主板形成防护，支架盖具有可供红外信号穿过的区域。而支架外壳可以固定于基站本体1上，支架外壳的具体结构可以根据实际需要做适当的变换设计，不做限制。
58.进一步地，反光区15工作仓10的内后壁。具体地，可以通过贴反光贴纸设置；或者，直接在基站100工作仓10的内后壁上丝印而成。当然，还可以是其它能够反射激光信号的结构，在此不做限制。
59.进一步地，定位槽12具体供自移动装置200的移动轮63活动滑入，定位槽12开设于基站100上靠近工作仓10的进出口位置。移动轮63包括至少两个主动轮631和一个万向轮632。
60.具体来说，以自移动装置200的移动轮63具有两个主动轮631以及一个万向轮632为例，定位槽12对应可以包括供两个主动轮631滑入的第一凹槽121，以及供万向轮632滑入的第二凹槽122。如此设置，是因为两个第一凹槽121和一个第二凹槽122，分别与两个主动轮631以及一个万向轮形成三点定位，三点定位可以确定自移动装置200的移动轮63所在的底面的位置，底面位置一确定，整个机器的空间位置就能够确定；如果是采用两点定位，两个点只能确定一条线，机器在垂直于这条线的位置，仍然有可能未对准到位。具体地，第一凹槽121可以设置于工作仓10内于靠近工作仓10的进出口的位置，而第二凹槽122可以是设置于衔接台11上于靠近工作仓10的进出口的位置，不做限制。
61.如图4～图7所示，本技术还公开了一种自移动装置200，自移动装置200与基站100配合。
62.自移动装置200可以是如图4至图6所示的清洁机器人，包括机器本体6、尘盒65、移动轮63以及拖擦件66。其中，尘盒65可拆卸安装于机器本体6上用于收集清扫的灰尘杂质；拖擦件66安装于机器本体6底部，用于拖擦清洁地面；移动轮63安装于机器本体6底部，通过相关驱动机构的驱使以带动机器本体6移动。
63.需要说明的是，本技术的自移动装置200结构不仅仅限于以上提出的这些结构组成，根据对应配合的基站100的结构不同，可以采用不同的结构设计，以及相应的装置组成。而且，以上的结构组成并非本案的改进重点，因此不过多赘述。
64.就提高对接成功率来说，本技术的自移动装置200配置有红外接收器62。其中，红
外接收器62用于接收基站100发射的红外信号，以使得自移动装置200可根据接收的红外信号行驶至距离基站100的工作仓10前方预设距离的预对接位置。自移动装置200可以根据接收的红外信号找寻基站100，并基于接收的红外信号移动至预对接位置。
65.自移动装置200还配置有激光收发器64。其中，激光收发器64用于发射激光信号给基站100，并接收经基站100反射回来的激光信号，以使得自移动装置200可根据基站100反射的激光信号从预对接位置对着工作仓10方向地驶入工作仓10。当然，激光收发器64还用于同步定位与建图(simultaneous localization and mapping，简称slam)，在此不再赘述。也即是，在自移动装置200从预对接位置驶入工作仓10过程中，在通过红外实现粗对接的基础上，再通过激光信号的交互来实现自身行驶路径的微调，以保证自身可以沿对着工作仓10的方向驶入工作仓10，避免驶入过程中自移动装置200跑偏。自移动装置200可以判断区域时间内接收的激光信号是否稳定一条直线，若是，则可以视为调整到位。
66.自移动装置200还设有定位部。其中，定位部用于在自移动装置200驶入到位时，活动滑入基站100的定位槽12。当自移动装置200基于接收的激光信号微调整地驶入工作仓10，并在自移动装置200行驶至自身的定位部滑入定位槽12时，即可视为自移动装置200行驶到位，也即是完成对接。可以理解地是，通过前述的红外信号交互实现的粗对接和激光信号交互实现的驶入过程微调整，只能使自移动装置200与基站100在理论上实现对接成功，仍存在发生对接误差的可能性。为此本技术在红外信号交互实现的粗对接和激光信号交互实现的驶入过程微调整的基础上，还通过基站100上设计的定位槽12与自移动装置200上设计的定位部的机械配合，实现最终的机械导正，以确保对接的精度与成功率。
67.进一步地，红外接收器62可以安装于自移动装置200的前挡板61位置，安装于前挡板61可以使得自移动装置200正向向前找寻基站100。具体可以安装于前挡板61的内壁面上，而前挡板61上相应设有供红外信号穿过的区域，保证红外信号的接收。以前挡板61呈弧形结构为例，红外接收器62亦可呈适配前挡板61的弧形分布设计，不做限制。
68.进一步地，激光收发器64具体可以为激光雷达，安装于自移动装置200的顶部；还可以安装于自移动装置200本体前侧正中间的位置，并在前挡板61上设置透视窗与之对应。具体设置可以根据实际需要做变换设计，不做限制。
69.进一步地，为了减少不要的增加设计，本技术直接将自移动装置200的移动轮63作为定位部。其中，移动轮63可以包括两个主动轮631以及一个万向轮632，具体不做限制。
70.从以上技术方案可以看出，本技术提供的自移动装置200，配置有用于接收基站100发送的红外信号的红外接收器62，以使得自移动装置200能够基于与基站100的红外信号交互行驶至预对接位置；还配置有用于发送激光信号给基站100，并接收经基站100反馈回来的激光信号的激光收发器64，以使得自移动装置200能够基于与基站100的激光信号交互，实现在预对接位置行驶至工作仓10过程的微调整，避免自移动装置200驶入工作仓10时跑偏；还配置可活动滑入基站100的定位槽12内的定位部，用于实现机械导正。自移动装置200与基站100对接时，先通过红外信号的交互，实现与基站100的粗对接；再通过激光信号的交互实现自移动装置200驶入工作仓10过程中的微调整；最终通过定位部与定位槽12的配合实现对接导正，以完成最终对接。通过这样的改进设计，能够提高与基站100的对接成功率，提高用户使用体验。
71.如图7所示，本技术还公开了一种对接系统，包括上述的基站100以上述的自移动
装置200。
72.以自移动装置200为清洁机器人为例，当自移动装置200完成环境清扫及清洁工作后，需要返回基站100清洗拖擦件66以及完成尘盒65垃圾的回收，对接过程如下：
73.基站100的红外发射器16发射红外信号。
74.自移动装置200的前挡板61内的红外接收器62接收来自基站100的红外发射器16发射的红外信号，并基于接收的红外信号控制移动轮63，使得自身对着基站100的工作仓10方向前行，在前行至距离工作仓10预设距离时，视为到达预对接位置。本技术中，如果尘盒65是设置于机器本体6后部，在自移动装置200行驶至预对接位置时，还需要再控制自身旋转180
°
，使得设有尘盒65的后端部对着工作仓10，具体可以根据实际的自移动装置200的结构布局而定，不做限制。
75.自移动装置200的激光收发器64发射激光信号，并接收经基站100的反光区15反射回来的激光信号，基于接收的激光信号在自身从预对接位置行驶至工作仓10过程中同时进行微调整控制，避免自移动装置200驶入工作仓10时跑偏。
76.自移动装置200在驶入工作仓10至自身的移动轮63均滑入对应的定位槽12中时，即视为驶入到位，完成对接。
77.需要说明地是，如图8所示，现有技术的充电座300，大多数只具备充电功能，充电座电极片301设置在充电座的底板位置，对应地，与之配套的清洁机器人的接触电极设置在机器底部万向轮的两侧位置。欲实现充电功能，只需要接触电极与充电座电极片301有接触即可，故现有技术的充电座300与清洁机器人对对准的精度要求并不高。与现有技术相比，而本技术的基站100因为不仅需要给自移动装置200充电，而且需要通过注水装置3向清洗槽171注水，以用于清洗自移动装置200的拖擦件66；进一步地，注水装置3还用于给清洁机器人的水盒注水。一来，注水需求的存在要求基站100和自移动装置200达到更高的对接精准度；二来，因为清洗槽171的存在，使得基站100的充电电极片无法像现有技术的充电座300一样安装在底板上，而是设置在工作仓10的内后壁上，对应地，自移动装置200的接触电极设置在自移动装置200的后侧壁(即与前挡板61相对的侧壁)上。现有技术的充电座300与清洁机器人面与面的对接，容错率高；与之相比，本技术的基站100和自移动装置200侧壁与侧壁的对接，容错率低。
78.故本技术公开的对接系统，首先，通过红外信号的交互，以使得自移动装置200行驶至预对接位置，实现粗对接；然后，通过激光信号交互，以使得自移动装置200从预对接位置对着工作仓10方向地退回工作仓10，实现微调整，在微调整的过程中，只能使自移动装置200与基站100在理论上实现对接成功，因为机器自身的原因或者工作环境的原因，仍存在发生对接误差的可能性；最后在前述粗对接和微调整的基础上，再通过基站100上设计的定位槽12与自移动装置200上设计的定位部的机械配合，实现最终的机械导正与对准确认。本技术公开的对接系统将红外对接、激光对接以及机械导正有机结合起来，后面的对接调整在前面的对接步骤上渐次展开，如此以来，可以使得自移动装置200与基站100之间的对接精度和成功率更高。
79.以上对本技术所提供的基站、自移动装置及对接系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本技术实施例的思想，在实施方式及应用范围上均会有改变之处，故本说明书内容不应理解为对本技术的限制。