一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法及其系统技术方案

本发明专利技术公布一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法及其系统，容量检测方法包括如下步骤：获取超声波传感器与垃圾箱的箱底之间的高度差并将其记为第一高度差；通过超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波，并获取经垃圾表面反射回来的反射波；通过傅里叶变换从超声波传感器获取的反射波中提取幅度频谱；根据所述幅度频谱计算得到超声波传感器与垃圾箱内的垃圾表面的高度差并将其记为第二高度差；根据如下公式计算得到垃圾箱内的垃圾容量。上述技术方案可以排除外界声音、扫地机器人在移动过程中产生的震动、部件的共振等干扰，进行简单、快速、高效、准确分析，可以获得准确性较佳的垃圾容量。的垃圾容量。的垃圾容量。

【技术实现步骤摘要】
一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法及其系统


[0001]本专利技术涉及垃圾箱容量检测
，尤其涉及一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法及其系统。

技术介绍

[0002]扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在地面上完成地板清理工作。扫地机器人减轻了人力成本，提高效率。随着近几年科技的发展，扫地机器人在城市环境的治理作业中正逐步代替清洁工人，进行简单而繁重的工作。扫地机器人的垃圾箱上设置传感器，用于检测垃圾箱的垃圾容量，避免垃圾箱装满而不自知。现有垃圾箱的垃圾容量的检测方式是利用激光传感器探测距离，由于灰尘对光线影响比较大，只适合静态中垃圾桶容量检测。现有垃圾箱的垃圾容量的检测方式是利用超声波传感器探测距离，但是回波受到吸尘电机、行走电机、刷子等部件的声音等干扰，导致结果不准确。

技术实现思路

[0003]为此，需要提供一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法及其系统，解决垃圾箱的垃圾容量的检测方式不准确的问题。
[0004]为实现上述目的，本实施例提供一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法，包括如下步骤：
[0005]获取超声波传感器与垃圾箱的箱底之间的高度差并将其记为第一高度差；
[0006]通过超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波，并获取经垃圾表面反射回来的反射波；
[0007]通过傅里叶变换从超声波传感器获取的反射波中提取幅度频谱；
[0008]根据所述幅度频谱计算得到超声波传感器与垃圾箱内的垃圾表面的高度差并将其记为第二高度差；
[0009]根据如下公式计算得到垃圾箱内的垃圾容量：
[0010]S＝(x1
‑
y)/x2
[0011]公式中，S为垃圾容量，x1为第一高度差，x2为垃圾箱的高度，y为第二高度差。
[0012]进一步地，还包括如下步骤：
[0013]所述超声波传感器为2个，2个超声波传感器分别为第一超声波传感器、第二超声波传感器，通过第一超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波，然后通过第二超声波传感器获取经垃圾表面反射回来的反射波。
[0014]进一步地，还包括如下步骤：
[0015]所述超声波传感器为2个，2个超声波传感器分别为第一超声波传感器、第二超声波传感器，通过第一超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波并且第一超声波传感器获取经垃圾表面反射回来的反射波，通过第二超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波并
且第二超声波传感器获取经垃圾表面反射回来的反射波。
[0016]进一步地，所述第一超声波传感器与垃圾箱的箱底之间的高度相同于第二超声波传感器与垃圾箱的箱底之间的高度。
[0017]进一步地，在步骤“通过傅里叶变换从超声波传感器获取的反射波中提取幅度频谱”后，还包括如下步骤：
[0018]提取所述幅度频谱中幅度大于阈值检波线的曲线；
[0019]在步骤“根据所述幅度频谱计算得到超声波传感器与垃圾箱内的垃圾表面的高度差并将其记为第二高度差”时，还包括如下步骤：
[0020]根据幅度大于阈值检波线的曲线来计算得到超声波传感器与垃圾箱内的垃圾表面的高度差并将其记为第二高度差。
[0021]进一步地，在步骤“通过傅里叶变换从超声波传感器获取的反射波中提取幅度频谱”时，还包括如下步骤：
[0022]先通过高速ADC采样模块对超声波传感器获取的反射波进行采样；
[0023]然后通过傅里叶变换从高速ADC采样模块采样的反射波中提取幅度频谱。
[0024]进一步地，还包括如下步骤：
[0025]重复进行上述步骤，得到多个的垃圾容量，计算多个的垃圾容量的平均值，将所述平均值作为垃圾容量。
[0026]进一步地，在步骤“通过超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波并获取经垃圾表面反射回来的超声波”前，还包括如下步骤：
[0027]通过振动机构对垃圾箱进行振动。
[0028]进一步地，还包括如下步骤：
[0029]判断扫地机器人是否处于清扫模式，若是则通过超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波。
[0030]为实现上述目的，本实施例还提供一种扫地机器人垃圾箱容量检测系统，包括置于扫地机器人内部的垃圾箱、超声波传感器与处理单元；
[0031]所述超声波传感器位于所述垃圾箱的箱底上方，所述处理单元与所述超声波传感器相连接，所述处理单元用于执行上述任意一项所述的一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法。
[0032]区别于现有技术，上述技术方案中，超声波传感器可以对多类的物体(诸如垃圾袋、树叶、食物、书籍等)进行检测，检测效果较佳。通过傅里叶变换从反射波中提取幅度频谱，可以排除外界声音、扫地机器人在移动过程中产生的震动、部件的共振等干扰，准确地获取反射波中所需要频率的信息，之后对反射波里的信息进行简单、快速、高效、准确分析，可以获得准确性较佳的垃圾容量。
附图说明
[0033]图1为本实施例中垃圾容量检测方法的流程图之一；
[0034]图2为本实施例中傅里叶函数的示意图；
[0035]图3为本实施例中垃圾容量检测方法的流程图之二；
[0036]图4为本实施例中垃圾容量检测方法的流程图之三；
[0037]图5为本实施例中垃圾容量检测方法的流程图之四；
[0038]图6为本实施例中第一超声波传感器与第二超声波传感器探测第二高度差的结构示意图；
[0039]图7为本实施例中幅度频谱图与阈值检波线的结构示意图之一；
[0040]图8为本实施例中幅度频谱图与阈值检波线的结构示意图之二；
[0041]图9为本实施例中不同强度的超声波的示意图；
[0042]图10为本实施例中在第一区间、第二区间、第三区间上依次为第一强度、0强度、第二强度的超声波的示意图；
[0043]图11为本实施例中在第一区间、第二区间、第三区间上依次为第二强度、第一强度、第一强度的超声波的示意图；
[0044]图12为本实施例中在第一区间、第二区间、第三区间上依次为第二强度、0强度、第一强度的超声波的示意图。
[0045]附图标记说明：
[0046]1、第一超声波传感器；
[0047]2、第二超声波传感器；
[0048]3、垃圾箱。
具体实施方式
[0049]为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0050]请参阅图1至图12，本实施例一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法，可以对处于运动过程中的扫地机器人的垃圾箱的容量进行检测。垃圾箱容量检测方法包括如下步骤：
[0051]步骤S102，处理单元获取超声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取超声波传感器与垃圾箱的箱底之间的高度差并将其记为第一高度差；通过超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波，并获取经垃圾表面反射回来的反射波；通过傅里叶变换从超声波传感器获取的反射波中提取幅度频谱；根据所述幅度频谱计算得到超声波传感器与垃圾箱内的垃圾表面的高度差并将其记为第二高度差；根据如下公式计算得到垃圾箱内的垃圾容量：S＝(x1
‑
y)/x2公式中，S为垃圾容量，x1为第一高度差，x2为垃圾箱的高度，y为第二高度差。2.根据权利要求1所述的一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：所述超声波传感器为2个，2个超声波传感器分别为第一超声波传感器、第二超声波传感器，通过第一超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波，然后通过第二超声波传感器获取经垃圾表面反射回来的反射波。3.根据权利要求1所述的一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：所述超声波传感器为2个，2个超声波传感器分别为第一超声波传感器、第二超声波传感器，通过第一超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波并且第一超声波传感器获取经垃圾表面反射回来的反射波，通过第二超声波传感器向垃圾箱内的垃圾发射超声波并且第二超声波传感器获取经垃圾表面反射回来的反射波。4.根据权利要求2或3所述的一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法，其特征在于，所述第一超声波传感器与垃圾箱的箱底之间的高度相同于第二超声波传感器与垃圾箱的箱底之间的高度。5.根据权利要求1所述的一种扫地机器人垃圾箱的垃圾容量检测方法，其特征在于，在步骤“通过傅里叶变换从超声波传感器获取的反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏青松，傅建辉，曹祥生，陈文强，
申请(专利权)人：福建汉特云智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：