機器人吸塵器的制造方法
【專利摘要】本發明是有關機器人吸塵器相關的。本實施例中是在利用多個傳感器和吸入電機而進行障礙物回避行進的同時吸入清掃區域的異物的機器人吸塵器中，在形成本體下部的底盤上一體形成有使機器人吸塵器在行進中與適當高度的障礙物干涉而不能躍過一定高度的障礙物行進限制部為特征。依據這樣的本實施例，在為了感知機器人吸塵器的門檻感知傳感器的誤動作時，也可以感知門檻，從而具有提高機器人吸塵器的行進穩定性的有點。
【專利說明】機器人吸塵器
【技術領域】
[0001 ] 本發明是有關機器人吸塵器的發明。
【背景技術】
[0002]一般機器人吸塵器是沒有使用者的持續操作也對待清掃區域內自主進行行進的同時，對地面存在的灰塵及異物與空氣一起吸入而除去的吸塵裝置。
[0003]為此，機器人吸塵器上包括為了感知障礙物的傳感器和為了感知地面和門檻或者懸崖(Cliff)等的傳感器等多個傳感器。
[0004]其中為了感知地面和門檻或者懸崖的傳感器是具備于形成機器人吸塵器的下部的底盤上，從而利用向下側發送光或者紅外線而接收的信息來根據接收值區分地面和門檻或者懸崖等，并根據區分結果實現回避行進的進行控制。
[0005]但是，根據現有技術的機器人吸塵器中在如上所述的為了感知地面和門檻或者懸崖的傳感器誤動作時，發生機器人吸塵器的破損的顧慮高。
[0006]S卩，由傳感器的誤動作而感知不到門檻的情況下，有機器人吸塵器脫離需求的清掃區域的可能性，且懸崖不被感知的情況下，機器人吸塵器跌落而破損的顧慮高。

【發明內容】

[0007]本發明提供由底盤的下部形狀而感知行進限制高度的門檻或者障礙物的機器人吸塵器。
[0008]本發明提供具備有為了在通過行進允許高度的門檻或者障礙物時，減輕沖擊的腳輪的機器人吸塵器。
[0009]本實施例中是在利用多個傳感器和吸入電機而進行障礙物回避行進的同時吸入清掃區域的異物的機器人吸塵器中，在形成本體下部的底盤上一體形成有使機器人吸塵器在行進中與適當高度的障礙物干涉而不能躍過一定高度的障礙物行進限制部為特征。
[0010]本發明具有的優點和積極效果是:
[0011]根據本實施例的機器人吸塵器由在底盤上凹陷形成的傳感器容納槽和包含有在上述底盤上突出形成的阻擋凸臺的行進限制部而限制其行進。
[0012]S卩，由行進限制部而區分存在有機器人吸塵器的破損的顧慮而不能躍過的門檻或者障礙物，為了清掃可以躍過的門檻或者障礙物，從而在感知傳感器的感知功能錯誤或者誤動作時，也能夠形成穩定的機器人吸塵器的行進。
[0013]另外，在本實施例中是，輔助機器人吸塵器行進的腳輪由彈性而能夠調節高度的構成。由此在通過可通過高度的障礙物時，減輕施加到機器人吸塵器上的沖擊。
[0014]不僅如此，為了感知如懸崖(Cliff)或者門檻的障礙物的感知傳感器由半導體光傳感器構成，這樣的感知傳感器位于向底盤內側凹陷形成的傳感器容納槽內部，從而根據障礙物存在有無的光量的流入程度顯著不同，進而能夠提高感知傳感器的性能。
[0015]綜上，根據本實施例的機器人吸塵器提高傳感器的感知性能是當然，還具備有為了補足傳感器誤動作的機構性的行進限制結構，且由位置可變的腳輪而在障礙物通過時有效地降低施加到機器人吸塵器上沖擊，從而提高了行進穩定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是根據本實施例的機器人吸塵器的側面圖。
[0017]圖2是根據本實施例的機器人吸塵器的部分下面圖。
[0018]圖3是圖2的A-A部截面圖。
[0019]圖4及圖5是根據本實施例的機器人吸塵器的腳輪的結構的簡略圖。
[0020]圖6是根據本實施例的機器人吸塵器的門檻回避行進狀態圖。
[0021]圖7是根據本實施例的機器人吸塵器的躍過門檻的行進狀態圖。
[0022]圖8及圖9是在圖7的行進狀態中腳輪的動作結構的簡略圖。
[0023]附圖中主要部件符號說明:
[0024]1:機器人吸塵器120:行進限制部
【具體實施方式】
[0025]下面結合圖面，說明本發明的實施例。不過，本發明的思想不僅限制在提示的實施例上，理解本發明思想的本領域的普通技術人員在相同思想的范圍內是容易構思出另外實施例的。
[0026]圖1中顯示出根據本實施例的機器人吸塵器的側面圖。
[0027]參照圖面，根據本實施例的機器人吸塵器(I)是由形成本體下部的底盤(100)和遮蔽上述底盤(100)的上側而形成本體的上部的蓋(200)而構成外觀，由上述底盤(100)及蓋(200)的結合而形成的內部空間上具備有為了灰塵的吸入的吸入電機和集塵桶及多個電器部件。
[0028]此外，上述底盤(200)上具備有沿著邊緣一定間隔排列的傳感器安裝部(300)，從而有過個傳感器感知障礙物和壁面等，進而在清掃區域內回避這些障礙物或壁面等而行進。
[0029]另外，在上述底盤(100)上包括為了能夠使機器人吸塵器(I)移動的驅動輪(500)和腳輪(600)及使清掃區域的異物飛散的滾刷(160參照圖2)和輔助毛刷(400)。
[0030]為了詳細的說明，在圖2中顯示出根據本實施例的機器人吸塵器的部分下面圖。
[0031]參考圖面，上述滾刷(160)是位于上述底盤(100)下面形成的灰塵吸入部(未賦予圖面符號)，且可旋轉的配置，向上述滾刷(160)的側方具備有前面所敘述的輔助毛刷(400)。
[0032]此外，向上述輔助毛刷(400)的后側具備有為了能夠使機器人吸塵器(I)移動的驅動輪(500)，向上述滾刷(160)的前側具備有輔助機器人吸塵器(I)移動的腳輪(600)。
[0033]另外，上述底盤(100)上具備有為了限制機器人吸塵器⑴的行進的行進限制部
(120)。上述行進限制部(120)結構性的區分根據障礙物的高度機器人吸塵器(I)能夠逾越的障礙物和不能夠逾越的障礙物。
[0034]為此，上述行進限制部(120)中包括上述底盤(100)的一部分凹陷而形成的傳感器容納槽(124)和，上述傳感器容納槽(124)凹陷的同時相對突出，從而在行進中與障礙物干涉的阻擋凸臺(122)。
[0035]圖3顯示出圖2的A-A部截面圖。
[0036]如圖所示，上述底盤(100)的前側從前方向后方形成為厚度變厚的形狀。
[0037]此外，上述傳感器容納槽(124)是沿著上述底盤(100)的邊沿在上述驅動輪(500)的前側以弧(Arc)形狀凹陷形成，從而提供為了感知門檻或者懸崖(Cliff)的感知傳感器
(126)的安裝空間。
[0038]進而，上述傳感器容納槽(124)的深度是以上述上述底盤(100)下面為基準后側比起前側更深的形成，寬度對應上述感知傳感器(126)大小的形成。
[0039]另外，上述傳感器容納槽(124)的底面中維持一定距離間隔位置的形成有多個傳感器安裝孔(未賦予圖面符號)，從而將夾入安裝上述感知傳感器(126)。
[0040]作為上述感知傳感器(126)能夠使用通過根據光量而可變的電阻值來感知懸崖(Cliff)和門檻等的半導體光傳感器，在本實施例中使用硫化鎘(CdS)傳感器。
[0041]一面，上述阻擋凸臺(122)是上述傳感器容納槽(124)凹陷形成的同時，由底盤
(100)的形狀而后側比起前側突出長度變長形成的，從而跟上述傳感器容納槽(124) —樣，沿著上述底盤(100)的前側邊沿形成。
[0042]從而，上述阻 擋凸臺(122)的突出高度是在底盤(100)的成型時決定，突出范圍是考慮具備于前側的腳輪(600)的可通過障礙物的范圍來決定。
[0043]即，上述阻擋凸臺(122)是為了使機器人吸塵器(I)在可通過高度障礙物中，不能通過如，向著門廳的門檻或者衛生間門檻等不允許逾越的障礙物，使上述阻擋凸臺(122)的端部突出的位置大概比上述腳輪(600)的輪子(610)上端高度長，比輪子(610)中心高度短的位置上為最佳。
[0044]另外，由于上述阻擋凸臺(122)向上述感知傳感器(126)的安裝位置垂直方向長的形成，從而形成從感知傳感器(126)上感知的光源的流入路徑。從而，當上述阻擋凸臺(122)上接觸障礙物時，由于從上述阻擋凸臺(122)的后側流入的光源將會遮斷，因此向上述感知傳感器(126)流入的光源將會顯著的減少，從而更進一步提高感知傳感器(126)的障礙物感知性能。
[0045]此外，在機器人吸塵器(I)到達懸崖(Cliff)的情況下，由小的入射角度在阻擋凸臺(122)上遮蔽而不能向上述感知傳感器(126)流入的阻擋凸臺(122)后側的光源，隨著地面和阻擋凸臺(122)的距離遠離的同時，也能向上述感知傳感器(126)流入。
[0046]即，使阻擋凸臺(122)和地面遠離時，由于相對的入射角大的相當量的光源向感知傳感器(126)流入，因此光量的變化程度變得深化，從而也能夠提高感知傳感器(126)的懸崖感知性能。
[0047]一面，在上述底盤(100)上為了能夠安裝輔助機器人吸塵器(I)行進的腳輪(600)，具備有向內側凹陷形成的腳輪安裝部(140)。
[0048]下面參照圖面對上述腳輪(600)的結構及作用詳細剖析。
[0049]圖4及圖5中顯示根據本實施例的機器人吸塵器的腳輪的結構的簡略圖。
[0050]如圖所示，根據本實施例的機器人吸塵器(I)的腳輪(600)上包括為了輪子(610)的360°旋轉的主軸(620)，在上述主軸(620)上可旋動連接的可變框架(680)，此外，彈性支撐上述可變框架(680)的彈性部件(670)。[0051]詳細的，在上述底盤(100)上設置的腳輪安裝部(140)上具備有可旋轉的固定的主軸(620)。
[0052]上述主軸(620)是位于上述腳輪安裝部(140)的中央部分，上端貫通上述腳輪安裝部(140)的中央部分而夾入。此外，向上述腳輪安裝部(140)的外側露出的主軸(620)的端部利用單獨的固定銷進行固定，從而使主軸(620)相對于腳輪安裝部(140)單獨的可進行旋轉。
[0053]為了上述主軸(620)的圓滑的旋轉，在上述腳輪安裝部(140)內側還包括容納主軸(620)的軸套(640)和，具備于軸套(640)內部的軸承(640)。
[0054]由此，上述腳輪(600)能夠實現360°的圓滑旋轉。
[0055]此外，在上述主軸(620)上通過軸固定銷(630)可旋轉的固定有可變框架(680)，可變框架(680)的一側連接有與地面或者障礙物接觸的同時，做滾動運動的輪子(Wheel, 610)。
[0056]上述軸固定銷(630)是通過上述可變框架(680)的中央和上述主軸(620)而固定，從而形成可變框架(680)的旋轉中心。
[0057]一面，上述主軸(620)的端部形成有向上述可變框架(680)的下側延長形成的部件支撐部(622)。
[0058]此外，不連接上述輪子(610)的可變框架(680)的另一側和從上述主軸(620)上延長形成位于上述可變框架(680)的下側的部件支撐部(622)之間是具備有彈性支撐上述可變框架(680)的彈性部件(670)。
[0059]上述彈性部件(670)是由與上述可變框架(680)和部件支撐部(622)接觸的大小形成，可彈性壓縮的材質的話都可以使用，在本實施例中使用螺旋彈簧。
[0060]一面，上述彈性部件(670)像扭簧形態也可以使用。即，連接在上述主軸(620)和連接可變框架(680)的軸固定銷(630)上能夠使產生同樣的效果。
[0061]具備有如上述功能的彈性部件(670)時，在上述可變框架(680)上由于上述彈性部件(670)發揮其回復力，從而使可變框架(680)向一側傾斜。
[0062]進而，在上述主軸(620)上具備有在上述可變框架(680)不與障礙物接觸的狀態下為了使其能夠維持水平狀態的支撐框架(660)。
[0063]上述支撐框架(660)是為了能夠確保上述可變框架(680)的可旋動的空間，在離上述可變框架(680)上側一定高度位置上固定在上述主軸(620)。此外，上述支撐框架(660)的端部是相向于上述彈性部件(670)的回復力作用的方向，并為了能夠使位于水平位置的可變框架(680)端部下側而彎曲形成。
[0064]從而，即使是上述彈性部件(670)的回復力持續作用于上述可變框架(680)上，也由上述支撐框架(660)而使可變框架(680)的移動向著回復力作用方向受到限制，從而使上述可變框架(680)能夠維持水平位置。
[0065]圖6是顯示出根據本實施例的機器人吸塵器的回避門檻行進狀態圖。圖6的A是機器人吸塵器(I)在清掃作業中到達門檻(T)而停止的狀態，在清掃作業中向著門檻(T)繼續行進的機器人吸塵器(I)，當接觸到上述門檻(T)時，由上述阻擋凸臺(122)與門檻(T)產生干涉的同時停止。此外，當達到如上的狀態時，由上述阻擋凸臺(122)和門檻(T)而向上述感知傳感器(126)流入的光量將會減少，從而在機器人吸塵器(I)中把上述門檻(T)認知為不允許逾越的障礙物。
[0066]這樣高度的門檻(T)可位于門廳和起居室之間或者起居室和衛生間之間，躍過上述門檻(T)的空間將在機器人吸塵器(I)的清掃區域中去除。
[0067]進而，機器人吸塵器⑴是如圖6B所示，首先，向著遠離門檻⑴的方向移動，間隔一定距離時，使能夠回避門檻(T)的轉換方向后，繼續行進清掃區域。
[0068]另外，上述機器人吸塵器(I)持續向著上述門檻(T)接近的情況下，在上述阻擋凸臺(122)和門檻(T)發生干涉之前，通過向上述感知傳感器(126)流入的光量，首先將感知到門檻⑴，在阻擋凸臺(122)和門檻⑴發生沖突之前，能夠回避門檻⑴而行進。
[0069]一面，圖7顯示出根據本實施例的機器人吸塵器的躍過門檻的行進狀態。
[0070]圖7的A是機器人吸塵器⑴在清掃作業中向著高度相對低的門檻⑴或者障礙物行進的狀態，比起上述阻擋凸臺(122)的突出長度上述門檻(T)的高度低，從而機器人吸塵器⑴可躍過門檻⑴而行進。
[0071]這樣高度的門檻(T)是位于屋子跟屋子之間或者起居室和屋子之間的情況為多，因此能夠包含在機器人吸塵器(I)的清掃區域。
[0072]進而，如上高度的門檻⑴是如圖7B所示，機器人吸塵器⑴將會躍過，這時，上述腳輪(600)的高度可變的同時，減少施加到機器人吸塵器(I)上的沖擊。
[0073]詳細的，在圖8及圖9中顯示出如圖7的行進狀態中的腳輪的動作結構簡略圖。
[0074]如前所述，向著相對高度低的門檻⑴行進的機器人吸塵器(I)是上述阻擋凸臺
·(122)與上述門檻(T)將不會產生干涉。進而，即使是上述輪子(610)接觸在上述門檻(T)之后，機器人吸塵器(I)的行進也會繼續，最終將會跨越門檻(T)。
[0075]這時，上述輪子(610)向上側推動而提升的同時，與此連接的可變框架(680)的一側將向上側旋動，另一側將向下側旋動的同時，向上述彈性部件(670)施壓,形成如圖9所示的狀態。
[0076]經過如上述的狀態，機器人吸塵器⑴的行進繼續時，腳輪(600)和驅動輪(500)將均跨越門檻(T)而與地面接觸。
[0077]這時，上述腳輪(600)是由輪子(610)的移動，彈性部件(670)的壓縮狀態解除的同時，由于，彈性部件(670)的回復力，可變框架(680)將復位到如圖8所示的初始位置。
[0078]在復位過程中是，上述彈性部件(670)在回到初始位置為止多次震動的同時，穩定可變框架(680)的位置，穩定化結束的可變框架(680)是由上述支撐框架(660)而能夠停止在初始位置。
[0079]由此，機器人吸塵器(I)中將會減少通過障礙物時的沖擊，因此將會提高行進穩定性。
【權利要求】
1.一種利用多個傳感器和吸入電機回避障礙物而行進的同時吸入清掃區域的異物的機器人吸塵器中，在形成本體下部的底盤上一體形成有使機器人吸塵器在行進中與適當高度的障礙物干涉而不能躍過一定高度的障礙物行進限制部為特征。
2.根據權利要求1所述的機器人吸塵器，其特征在于；上述行進限制部包括上述底盤(100)的一部分凹陷而形成的傳感器容納槽(124)和上述傳感器容納槽(124)凹陷的同時相對突出，從而在行進中與障礙物干涉的阻擋凸臺(122)，其中上述傳感器容納槽提供感知門檻或者懸崖(Cliff)的感知傳感器的安裝空間。
3.根據權利要求2所述的機器人吸塵器，其特征在于；上述傳感器容納槽上形成有安裝上述感知傳感器的傳感器安裝孔。
4.根據權利要求1所述的機器人吸塵器，其特征在于；上述行進限制部位于為了移動的驅動輪的前側，且沿著上述底盤的邊沿而形成。
5.根據權利要求1所述的機器人吸塵器，其特征在于；上述底盤上包含有在躍過與上述行進限制部不發生干涉的障礙物時，由位置的可變來減少移動沖擊的腳輪。
6.根據權利要求5所述的機器人吸塵器，其特征在于；上述腳輪包括，可旋轉的固定在上述底盤上的主軸；可旋轉的固定在上述主軸上，且一側連接有輪子(Wheel)的可變框架；具備于沒有連接上述輪子的可變框架的另一側和在上述主軸上延長形成的位于上述可變框架下側的部件支撐部之間，從而彈性支撐上述可變框架的彈性部件。
7.根據權利要求6所述的機器人吸塵器，其特征在于；在上述主軸上具備有阻斷連接有上述輪子的可變框架的一部分而能夠維持上述可變框架的水平狀態的支撐框架。
8.根據權利要求6所述的機器人吸塵器，其特征在于；上述可變框架的中央部分上夾入安裝連接上述主軸和可變框架而形成旋轉中心的軸固定銷。
【文檔編號】A47L9/00GK103584796SQ201210293085
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月17日 優先權日:2012年8月17日
【發明者】金成根, 金奉柱, 沈印輔, 林柄杜, 成知勳 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司