專利名稱：清潔機器人的制作方法
技術領域：
與本公開一致的設備涉及一種清潔機器人。
背景技術：
清潔機器人在沒有用戶操縱的情況下自動地行進并清潔某區域。
清潔機器人包括主體；清潔單元，設置在機器人主體中并吸入灰塵； 驅動單元，驅動機器人主體；緩沖器單元，保護機器人主體；控制單元，控 制機器人主體的驅動。與普通的真空吸塵器一樣，清潔單元包括吸入刷、具 有過濾器的灰塵收集容器以及吸風電機。
緩沖器單元形成機器人主體的外表面，感測緩沖器單元與障礙物的碰撞 的多個障礙物傳感器設置在緩沖器單元的內部。所述多個障礙物傳感器被設 置為接點傳感器，所述多個障礙物傳感器單獨操作以從多個方向感測與障礙 物的碰撞。因此，機器人的結構變得非常復雜并且機器人的制造成本變得更 高。
清潔機器人看起來不美觀，并且當清潔機器人與障礙物碰撞時會導致緩沖器 單元被損壞。

發明內容
本公開的示例性實施例解決了至少上述問題和/或缺點以及上面未描述 的其它缺點。此外，本公開不需要克服上述缺點，并且本公開的示例性實施 例可能不克服上述問題中的任何一個。
本公開提供一種使用簡單的結構來感測障礙物的改進的清潔機器人。 本公開的一個示例性實施例的清潔機器人包括機器人主體，具有用于 驅動清潔機器人的驅動單元以及用于去除灰塵的清潔單元；緩沖器單元，可 動地安裝在機器人主體中，用于保護機器人主體以避免由于與障礙物的碰撞 而被損壞；傳感器單元，在多個方向上可運動地支撐緩沖器單元，以感測緩沖器單元和障礙物的碰撞；控制單元，基于由傳感器單元感測到的信號控制
驅動單元以避開障礙物。
所述傳感器單元可包括支撐構件，在多個方向上可運動地支撐緩沖器
單元；傳感器，感測支撐構件的運動。
所述支撐構件可在多個方向上可運動地大致支撐緩沖器單元的中部。 所述傳感器單元可包括通過緩沖器單元被操作的操縱桿型傳感器。 所述緩沖器單元可包括緩沖構件，安裝在機器人主體中；保護構件，
由彈性材料制成并圍繞緩沖構件的外部。
所述緩沖器單元可安裝在機器人主體中以突出到機器人主體的外部。 所述緩沖器單元能夠基于支撐構件在清潔位置和與障礙物碰撞的位置之
間運動。
支撐構件的一端可支撐緩沖構件，支撐構件的另 一端被可旋轉地插入到 被設置在機器人主體中的支撐構件支座中。
所述清潔機器人還可包括行進傳感器，該傳感器在清潔機器人的行進路 徑上感測機器人主體的行進距離和障礙物。
所述控制單元可基于由傳感器單元感測到的信號控制清潔單元。
根據本公開的另一示例性方面，提供一種清潔機器人，包括機器人主 體，具有能夠驅動清潔機器人的驅動單元以及能夠去除灰塵的清潔單元；緩 沖器單元，被可動地安裝在機器人主體中，并能夠保護機器人主體以避免由 于與障礙物的碰撞而被損壞。
所述緩沖器單元可包括緩沖構件，安裝在機器人主體中；保護構件， 由彈性材料制成并圍繞緩沖構件的外部。
所述緩沖器單元可安裝在機器人主體中，以突出到從機器人主體的外部。
所述清潔機器人還可包括支撐構件，該支撐構件大致支撐緩沖器單元的 中部，以使其相對于機器人主體在多個方向上可運動。
所述緩沖器單元能夠基于支撐構件在清潔位置和與障礙物碰撞的位置之 間運動。
感測緩沖器單元的運動的傳感器可被安裝在支撐構件中。
通過參照附圖對本公開的特定示例性實施例進行的描述，本公開的上述


和/或其它方面將會更加清楚，其中
圖1是根據本公開的示例性實施例的清潔機器人的示意性透視圖； 圖2是沿著圖1中的線II-II截取的剖視圖； 圖3是圖2的區域A的剖視圖4A至圖5B是示出緩沖器單元的運動的示意性視圖。
具體實施例方式
現在將參照附圖更加詳細地描述本公開的特定示例性實施例。 在下面的描述中，即使在不同的附圖中，相同的附圖標號也用于相同的 元件。提供在說明書中限定的內容，例如詳細的構造和元件以幫助全面理解 本公開。因此，明顯的是，可在沒有這種具體限定的內容的情況下實施本公 開。此外，不對公知的功能或構造進行詳細描述，因為這些公知的功能或構 造可能會因不必要的細節而使本公開不清楚。
參照圖1和圖2,根據本公開的示例性實施例的清潔機器人包括機器人 主體IO、緩沖器單元20、傳感器單元30和控制單元40。
機器人主體10包括用于驅動清潔機器人的驅動單元11以及用于去除灰 塵的清潔單元12。
驅動單元11包括驅動電機(未顯示)和由驅動力驅動的驅動輪。 清潔單元12包括刷構件(未顯示)，該刷構件通過從吸風電機(未顯示) 產生的吸力而旋轉，并安裝在吸入口中，以從^皮清潔表面清潔灰塵。通過吸 入口吸入的灰塵在被灰塵分離過濾器分離之后被灰塵收集裝置(未顯示)收 集。
清潔單元12的上述結構與通常的清潔機器人的結構類似，因此為了簡潔 起見，將省略關于所述結構的詳細描述和附圖。
行進傳感器904圍繞機器人主體10的側面設置。行進傳感器904能夠將 信號發射到外部；能夠接收被反射的信號；能夠檢測清潔機器人1的行進距 離；并能夠感測清潔機器人1的路徑中的障礙物。可安裝電池(未顯示)以 使機器人主體IO行進。
緩沖器單元20被安裝在機器人主體10中，以保護機器人主體10以避免 由于與意外的障礙物碰撞而損壞。即，緩沖器單元20緩沖與意外的障礙物的 碰撞而引起的沖擊，從而防止機器人主體IO損壞。緩沖器單元20被設計成相對于機器人主體10的行進方向覆蓋機器人主 體10的前表面和部分側表面。即，如果機器人主體IO基本上是圓板形形狀，
如圖l所示，則緩沖器單元20基本具有半圓環形形狀。
緩沖器單元20包括緩沖構件21,由機器人主體IO支撐；保護構件22, 保護緩沖構件21。
緩沖構件21被可動地支撐在機器人主體10的適當位置，以當緩沖構件 21與障礙物P碰撞時能夠運動，如圖4A至圖5B所示。保護構件22被形成 為覆蓋緩沖構件21。
考慮到機器人主體10的外觀，保護構件22被形成為不從機器人主體10 的未設置有緩沖器單元20的后表面和后部側表面突出。即，緩沖器單元20 被插入機器人主體IO預定深度，以形成清潔機器人的平滑的外表面。
緩沖構件21由耐沖擊的材料制成。 一種這樣的材料是耐沖擊塑料。保護 構件22可由在外力(例如沖擊)作用下能夠變形的彈性材料制成，以保護設 置于其中的緩沖構件21。 一種這樣的材料是橡膠。然而，緩沖構件21的材 料和保護構件22的材料不應當限于上述示例。
上述構造的緩沖器單元20可減輕由清潔機器人1與障礙物P的突然碰撞 而引起的沖擊。因此，機器人主體IO可被安全地保護。彈性材料(例如，橡 膠)的保護構件22被設置為使得保護構件22防止緩沖構件21被沖擊損壞。
傳感器單元30通過檢測緩沖器單元20的運動來感測緩沖器單元20是否 與障礙物碰撞。傳感器單元30在清潔機器人1行進的同時感測緩沖器單元 20是否與未被行進傳感器904檢測到的障礙物P碰撞。傳感器單元30包括 支撐構件31和傳感器32,如圖2和圖3所示。
支撐構件31支撐緩沖構件21以沿著多個方向運動。即，支撐構件31 可動地大致支撐緩沖構件21的中部。緩沖構件21基于支撐構件31而運動。
參照圖3,機器人主體10被可動地安裝在支撐構件31的第一端，支撐 構件31的第二端被插入支撐構件支座31a內，該支撐構件支座31a設置在機 器人主體10中。支撐構件31的第二端具有球形，從而支撐構件31可基于被 插入支撐構件支座31a中的支撐構件31的第二端而多方向地旋轉。
緩沖構件21能夠在清潔位置(假設當清潔機器人1在清潔表面時)和碰 撞位置(假設當清潔機器人1已經與障礙物碰撞)之間運動，緩沖構件21通 過與障礙物碰撞而在所述碰撞位置從所述清潔位置脫離。傳感器32感測支撐構件31的運動。支撐構件31和傳感器32被設置為 通過緩沖構件21的運動而被操作的操縱桿型傳感器。
控制單元40基于傳感器單元30感測到的信號控制驅動單元11。即，如 果傳感器單元30在清潔位置感測緩沖器單元20,則控制單元40基于感測到 的信號控制驅動單元11,使得機器人主體10沿著被清潔的表面的預定路徑 進行清潔。
如果傳感器單元30感測到緩沖構件21通過緩沖構件21和障礙物的碰撞 而運動到碰撞位置，則控制單元40基于感測到的信號控制驅動單元11，以 使機器人主體IO避免與障礙物碰撞。
如果確定通過控制單元40使機器人主體10避開了障礙物，則機器人主 體IO通過沿著預定的路徑行進進行清潔。圖1是清潔機器人1的示意性透視 圖。清潔機器人1設置有機器人主體10和緩沖器單元20。
參照圖1至圖3,機器人主體IO通過沿著預定路徑行進，從而在機器人 主體io未與障礙物碰撞的清潔位置從正被清潔的表面上清潔灰塵。
參照圖4A至圖5B，在機器人主體IO行進的同時，如果機器人主體10 與未被行進傳感器904感測到的意外的障礙物P碰撞，則緩沖構件21基于支 撐構件31從清潔位置運動到碰撞位置。
具體地講，如果障礙物P與機器人主體10的前表面的上部碰撞，則緩沖 構件21從清潔位置運動，并沿著支撐構件31沿著B方向改變到碰撞位置， 如圖4A所示。
如果障礙物p在低于傳感器單元30被設置的位置的部分與機器人主體 IO碰撞，則緩沖器構件21在清潔構件上基于支撐構件31沿著C方向旋轉， 并運動到碰撞位置。因此，緩沖構件21的相對的端部被提升到上部。
如果障礙物p基于傳感器單元30與緩沖構件21的右側碰撞，如圖5A 所示，則緩沖構件21從清潔位置運動，并且基于支撐構件31,緩沖構件21 的右側沿著方向Dl旋轉，緩沖構件21的左側沿著方向D2旋轉。
如果障礙物p基于傳感器單元30與緩沖構件21的左側碰撞，如圖5B 所示，則基于支撐構件31，緩沖構件21的左側沿著方向El旋轉，緩沖構件 21的右側沿著方向E2旋轉。
如果障礙物p在上述各個位置與緩沖構件21碰撞，則緩沖構件21基于 支撐構件31運動，使得支撐構件31與緩沖構件21相關聯地運動。因此，傳感器32感測支撐構件31的運動，從而可感測到障礙物P是否碰撞到緩沖構 件21及出現碰撞的位置。
傳感器32的感測信息被提供給控制單元40，并且控制單元40使用感測 信息控制驅動單元11。如果緩沖構件21和障礙物P的碰撞信息被傳送到控 制單元40 ，則控制單元40控制驅動單元11的驅動方向，以使機器人主體10 及其相關聯的結構從與障礙物P碰撞的位置運動。
如果障礙物p的碰撞信息被傳送到控制單元40，那么控制單元40不僅 控制驅動單元ll,而且還控制清潔單元12，從而清潔4喿作可停止，直到機器 人主體10避開障礙物P為止。
于清潔位置，則在機器人主體10沿著預定路徑行進的同時，控制單元40指 示重新進行清潔。
如上所述，根據本公開的示例性實施例，當障礙物和緩沖器單元20互相 碰撞時，操縱桿型的傳感器單元30感測緩沖構件21的運動。因此，具有簡 單結構的機器人主體10可感測并控制與障礙物P的碰撞，而不需要復雜的控 制結構。因此，制造清潔機器人1的成本更低。
因為緩沖器單元20被構造成具有平滑的表面，因此清潔機器人1的外觀 被改善。另外，可設置用于保護緩沖器單元20中的緩沖構件21的彈性材料 保護構件，從而可防止由于與障礙物碰撞而損壞。
前述實施例和優點僅是示例性的，并不應被理解為限制本公開。本教導 可容易地應用于其它類型的設備。此外，本公開的示例性實施例的描述是解 釋性的，并不限制權利要求的范圍，許多的替換、修改和變化對于本領域技 術人員來說是明顯的。
本申請要求于2007年5月31日提交到韓國知識產權局的第 10-2007-0053270號韓國專利申請的優先權，通過引用將該申請公開的全部內 容包含于此。
權利要求
1、一種清潔機器人，包括機器人主體，包括用于驅動清潔機器人的驅動單元以及用于去除灰塵的清潔單元；緩沖器單元，可動地安裝在機器人主體中，用于保護機器人主體以避免由于與障礙物的碰撞而被損壞；傳感器單元，在多個方向上可運動地支撐緩沖器單元，以感測緩沖器單元和障礙物的碰撞；控制單元，基于由傳感器單元感測到的信號控制驅動單元避開障礙物。
2、 如權利要求1所述的清潔機器人，其中，傳感器單元包括 支撐構件，在多個方向上可運動地支撐緩沖器單元； 傳感器，感測支撐構件的運動。
3、 如權利要求2所述的清潔機器人，其中，支撐構件在多個方向上可運 動地大致支撐緩沖器單元的中部。
4、 如權利要求1所述的清潔機器人，其中，傳感器單元包括通過緩沖器 單元被操作的操縱桿型傳感器。
5、 如權利要求4所述的清潔機器人，其中，緩沖器單元包括 緩沖構件，安裝在機器人主體中；保護構件，由彈性材料制成并圍繞緩沖構件的外部。
6、 如權利要求5所述的清潔機器人，其中，緩沖器單元安裝在機器人主 體中并從其突出。
7、 如權利要求5所述的清潔機器人，其中，當緩沖器單元與障礙物碰撞 時，緩沖器單元能夠在第一位置和第二位置之間繞著支撐構件運動。
8、 如權利要求7所述的清潔機器人，其中，支撐構件具有支撐緩沖構件 的第 一端以及被可旋轉地插入到支撐構件支座中的第二端，所述支撐構件支 座被設置在機器人主體中。
9、 如權利要求1所述的清潔機器人，還包括行進傳感器，該行進傳感器 在清潔機器人的行進路徑上感測機器人主體的行進距離和障礙物。
10、 如權利要求1所述的清潔機器人，其中，控制單元基于由傳感器單 元感測到的信號控制清潔單元。
11、 一種清潔機器人，包括機器人主體，包括能夠驅動清潔機器人的驅動單元以及能夠去除灰塵的清潔單元；緩沖器單元，被可動地安裝在機器人主體中，并能夠保護機器人主體以 避免由于與障礙物的碰撞而被損壞。
12、 如權利要求11所述的清潔機器人，其中，緩沖器單元包括 緩沖構件，安裝在機器人主體中；保護構件，由彈性材料制成并圍繞緩沖構件的外部。
13、 如權利要求12所述的清潔機器人，其中，緩沖器單元安裝在機器人 主體中，并且，其中緩沖器單元從機器人主體的外表面突出。
14、 如權利要求12所述的清潔機器人，還包括支撐構件，該支撐構件大 致支撐緩沖器單元的中部，以使其相對于機器人主體在多個方向上運動。
15、 如權利要求14所述的清潔機器人，其中，緩沖器單元能夠基于支撐 構件在清潔位置和與障礙物碰撞的位置之間運動。
16、 如權利要求14所述的清潔機器人，還包括傳感器，該傳感器能夠感 測被安裝在支撐構件中的緩沖器單元的運動。
全文摘要
本發明公開了一種清潔機器人，該改進的清潔機器人使用簡單的結構感測障礙物。所述清潔機器人包括機器人主體，包括用于驅動清潔機器人的驅動單元以及用于去除灰塵的清潔單元；緩沖器單元，可動地安裝在機器人主體中，用于保護機器人主體以避免由于與障礙物的碰撞而被損壞；傳感器單元，在多個方向上可運動地支撐緩沖器單元，以感測緩沖器單元和障礙物的碰撞；控制單元，基于由傳感器單元感測到的信號控制驅動單元以避開障礙物。
文檔編號A47L7/02GK101313829SQ20081008543
公開日2008年12月3日 申請日期2008年3月17日 優先權日2007年5月31日
發明者丁參鐘, 宋貞坤, 崔三鉉, 李周相, 李學奉, 柳泰英, 趙倫卿, 金興二, 金敬雄, 金昊炯, 金明虎, 高將然 申請人:三星光州電子株式會社