專利名稱：包括感測(cè)手柄的機(jī)器人真空吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括傳感器裝置的機(jī)器人真空吸塵器，傳感器裝置用于檢測(cè)與在真空吸塵器環(huán)境中的靜止物體的物理接觸。
背景技術(shù)：
在US-A-2002/0174506中公開了這樣的機(jī)器人真空吸塵器。公開中描述的自動(dòng)真空吸塵器包括可以自動(dòng)進(jìn)行日常家庭勞作的技術(shù)，以免除人工進(jìn)行這些重復(fù)和耗時(shí)的勞作的需求。當(dāng)真空吸塵器在房間的地板上來回移動(dòng)時(shí)，真空吸塵器可以自動(dòng)地清潔房間。因此，基于由攝像機(jī)或例如聲納傳感器或紅外傳感器的其他觀察裝置的環(huán)境觀察可以控制真空吸塵器的路徑。此外，傳感器裝置設(shè)置在移動(dòng)設(shè)備的一側(cè)或多側(cè)，以便檢測(cè)移動(dòng)設(shè)備與室內(nèi)地板上的靜止物體(障礙)之間的物理接觸。傳感器裝置生成適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)以控制真空吸塵器的行進(jìn)路徑。在US-A-2002/0174506中描述的真空吸塵器包括兩個(gè)模塊，包括真空風(fēng)扇和垃圾收集艙的主模塊，以及由軟管連接到主模塊的清潔頭模塊，通過該軟管將垃圾從清潔頭模塊運(yùn)送到主模塊。移動(dòng)機(jī)器人真空吸塵器必須找到在其環(huán)境中圍繞靜止物體和在其間的行進(jìn)路徑。 當(dāng)移動(dòng)的真空吸塵器遇到靜止物體時(shí)，其行進(jìn)方向必須改變，以避免與靜止物體的碰撞。因此，檢測(cè)與這樣的靜止物體的物理接觸，以改變真空吸塵器的移動(dòng)方向，例如以相反的方向遠(yuǎn)離靜止物體。

發(fā)明內(nèi)容
通常，期望真空吸塵器可以用手來搬運(yùn)，以便例如將真空吸塵器拿到待清潔的室內(nèi)。因此，真空吸塵器可以具有帶鉸鏈的手柄。公開的US-A-2006/0137U9描述了一種包括手柄的真空吸塵器，手柄可以在第一位置和第二位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一位置中手柄處于基本上豎直的位置以便用手搬運(yùn)真空吸塵器，第二位置中手柄位于靠近真空吸塵器的主體的位置。本發(fā)明的目的是一種可以用手搬運(yùn)的機(jī)器人真空吸塵器，真空吸塵器包括有效的傳感器裝置，用于當(dāng)在待清潔的室內(nèi)地板上行進(jìn)時(shí)檢測(cè)與在環(huán)境中的靜止物體的物理接觸。為了實(shí)現(xiàn)該目的，真空吸塵器包括用于用手搬運(yùn)真空吸塵器的手柄，該手柄可以在第一位置和第二位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一位置中手柄處于基本上豎直的位置以便搬運(yùn)真空吸塵器，第二位置中手柄位于靠近真空吸塵器的主體的位置，其中所述傳感器裝置可以檢測(cè)當(dāng)手柄位于所述第二位置時(shí)施加于手柄上的力。因此，所檢測(cè)的力可以轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)以控制真空吸塵器的行進(jìn)路徑。在所述第二位置中，手柄伸出到真空吸塵器的主體的外側(cè)，使得其可以成形為圍繞主體的一部分的檢測(cè)部件，其在真空吸塵器在地板上行進(jìn)時(shí)與靜止物體發(fā)生物理接觸。 因此，其為用于感測(cè)這樣的物理接觸的適當(dāng)?shù)难b置。
傳感器裝置可以設(shè)置在手柄的表面上，但在優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器裝置可以在手柄位于所述第二位置時(shí)檢測(cè)手柄的移動(dòng)。因此，手柄可以由彈簧或其他彈性裝置保持在所述第二位置，其中其可以克服所述彈簧或其他彈性裝置的力進(jìn)行少許移動(dòng)。這樣的移動(dòng)由傳感器裝置來感測(cè)并且被轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)以控制真空吸塵器的行進(jìn)路徑。優(yōu)選地，傳感器裝置包括微動(dòng)開關(guān)，用于當(dāng)手柄位于所述第二位置時(shí)檢測(cè)所述手柄的移動(dòng)。更為優(yōu)選地，微動(dòng)開關(guān)設(shè)置在可以測(cè)量手柄的不同移動(dòng)的位置處，以便針對(duì)手柄的不同移動(dòng)可以生成適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在真空吸塵器的俯視圖中，手柄的至少一部分伸出到真空吸塵器的其余部分的外側(cè)。室內(nèi)的大部分靜止物體，例如桌子、椅子、墻壁、門框等，具有靠近地面的垂直表面，使得當(dāng)其被真空吸塵器碰到時(shí)，伸出到真空吸塵器的主體的外側(cè)(在俯視圖中)的檢測(cè)部件將接觸這樣的物體。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在真空吸塵器的側(cè)視圖中，當(dāng)手柄位于其第二位置時(shí)，手柄的一部分形成真空吸塵器的最高的部分。因此，在真空吸塵器行進(jìn)到很低的物體下面的情況下，手柄將被向下按壓，使得這樣的物體的存在及其位置得以檢測(cè)。本發(fā)明還涉及一種控制機(jī)器人真空吸塵器的行進(jìn)路徑的方法，其中，當(dāng)傳感器裝置檢測(cè)到真空吸塵器和在真空吸塵器的環(huán)境中的靜止物體之間的物理接觸時(shí)，傳感器裝置生成控制信號(hào)，并且其中真空吸塵器包括用于用手搬運(yùn)真空吸塵器的手柄，該手柄可以在第一位置和第二位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一位置中手柄處于基本上豎直的位置以便搬運(yùn)真空吸塵器，第二位置中手柄位于靠近真空吸塵器的主體的位置，其中所述傳感器裝置檢測(cè)當(dāng)手柄位于所述第二位置時(shí)施加于手柄上的力。


現(xiàn)在借助于對(duì)機(jī)器人真空吸塵器的實(shí)施例的描述進(jìn)一步闡述本發(fā)明，其中參考包括四個(gè)圖的附圖，在附圖中圖1示出了在搬運(yùn)位置的真空吸塵器；圖2是真空吸塵器的透視圖；圖3示出了真空吸塵器的另一個(gè)透視圖；以及圖4是傳感器裝置的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1-圖3示出了包括用于搬運(yùn)設(shè)備的帶鉸鏈的手柄1的機(jī)器人真空吸塵器的實(shí)施例。真空吸塵器包括位于設(shè)備兩側(cè)的兩個(gè)從動(dòng)輪2 (圖中僅示出了一個(gè)輪子)。此外，真空吸塵器包括可以圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的小腳輪，以使真空吸塵器可以在任意方向上移動(dòng)，該小腳輪位于真空吸塵器的下側(cè)，其在圖中不可見。通過以預(yù)定速度獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)兩個(gè)輪2，真空吸塵器可以在其操作期間以任意期望的變化方向在室內(nèi)地面上移動(dòng)。圖1示出了在豎直位置中的手柄1，以便如圖所示可以用手3來搬運(yùn)真空吸塵器。 圖2示出了位于第二位置中的手柄，該第二位置即為機(jī)器人真空吸塵器在操作期間的位置。圖3從另一個(gè)方向示出了真空吸塵器。真空吸塵器的手柄1用作真空吸塵器操作期間的檢測(cè)部件，其中如圖2和圖3所示，手柄位于其第二位置。手柄1伸出到真空吸塵器的主體4的外側(cè)，使得手柄1可以在真空吸塵器在待清潔的室內(nèi)地面上行進(jìn)時(shí)與在真空吸塵器的環(huán)境中的靜止物體發(fā)生物理接觸。圖3中的箭頭5，6，7，8指示了當(dāng)真空吸塵器在操作期間在地面上行進(jìn)時(shí)靜止物體可以碰到手柄1的方向。當(dāng)真空吸塵器行進(jìn)到很低的桌子下面時(shí)，手柄1將被向下按壓，如箭頭5所示。如下所述，手柄1向下的移動(dòng)將由微動(dòng)開關(guān)來檢測(cè)，其中生成控制信號(hào)以改變?cè)O(shè)備的行進(jìn)方向，例如為相反的方向。當(dāng)真空吸塵器向左行進(jìn)時(shí)(在圖3中)，與靜止物體的碰撞將在由箭頭6所指示的方向上推動(dòng)手柄1。手柄1的移動(dòng)將由一個(gè)或多個(gè)微動(dòng)開關(guān)來檢測(cè)，以便生成適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)用于改變真空吸塵器的行進(jìn)方向，從而避開靜止物體。特別地，當(dāng)真空吸塵器按照彎曲路徑行進(jìn)時(shí)，手柄1可能會(huì)被靜止物體向側(cè)向推動(dòng)，如箭頭7和箭頭8所示。真空吸塵器與靜止物體的這樣的碰撞還由測(cè)量手柄1的移動(dòng)的微動(dòng)開關(guān)來檢測(cè)，以生成適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)用于改變?cè)O(shè)備的行進(jìn)方向。圖4示出了用于檢測(cè)手柄1的移動(dòng)的傳感器裝置的示意性剖視圖。手柄1安裝在軸10上并且可以圍繞軸10旋轉(zhuǎn)。軸10延伸穿過真空吸塵器的主體4，其中軸10的兩端伸出到真空吸塵器的主體4的外側(cè)。手柄1的每端連接到軸10的一端，以實(shí)現(xiàn)手柄1和真空吸塵器的其余部分的穩(wěn)固連接。軸10通過為主體4的一部分的部件11與真空吸塵器的主體4連接。軸10可以相對(duì)于部件11向左移動(dòng)(在圖4中)，但其被借助于螺旋彈簧12推向朝右的方向。如圖4所示，當(dāng)手柄1位于其第二位置時(shí)，借助于由彈簧加載的球13將手柄1保持在該位置，該球13與軸10中的對(duì)應(yīng)凹陷相配合。在所述第二位置中，螺旋彈簧14將球 13推至該凹陷中，并且當(dāng)手柄1移動(dòng)少許離開所述第二位置時(shí)，螺旋彈簧14提供的力使手柄1移動(dòng)回到第二位置。如圖1所示，當(dāng)手柄1位于豎直位置時(shí)，球13抵靠在軸10的較高側(cè)處的圓柱表面上。當(dāng)機(jī)器人真空吸塵器操作時(shí)，手柄1用作檢測(cè)器，用于檢測(cè)與在移動(dòng)的真空吸塵器的環(huán)境中的靜止物體的物理接觸，即碰撞。當(dāng)沒有力施加于手柄上時(shí)，手柄由螺旋彈簧12 和14保持在其第二位置，該彈簧12和14設(shè)置在軸10和手柄1的兩個(gè)端附近。如箭頭15 所示(圖3中由箭頭5所示)，在向下的力施加于手柄1上的時(shí)刻，手柄1將克服螺旋彈簧 14的推動(dòng)力圍繞軸10在順時(shí)針方向上略微旋轉(zhuǎn)。手柄1的這樣的移動(dòng)由微動(dòng)開關(guān)16來檢測(cè)，該微動(dòng)開關(guān)16附接于真空吸塵器的主體4的外殼17。當(dāng)激活微動(dòng)開關(guān)16時(shí)，生成用于改變真空吸塵器的行進(jìn)方向的控制信號(hào)。為了檢測(cè)如箭頭19所示(在圖3中由箭頭6，7，8所示)的手柄1在基本水平面中的移動(dòng)，將微動(dòng)開關(guān)18設(shè)置在手柄1的每個(gè)端處。微動(dòng)開關(guān)18還附接于真空吸塵器的主體4的外殼17，并且當(dāng)手柄1位于第二位置時(shí)激活微動(dòng)開關(guān)18。如箭頭19所指示的手柄1的移動(dòng)不激活微動(dòng)開關(guān)18，其中生成控制信號(hào)以改變機(jī)器人真空吸塵器的行進(jìn)方向。 在手柄1的每一端處的兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)18中的僅一個(gè)檢測(cè)到手柄1的移動(dòng)的情況下，則存在手柄1的側(cè)向移動(dòng)，其中可以生成適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)。盡管已經(jīng)在附圖和以上說明中圖示和描述了本發(fā)明，但這樣的說明和描述僅是說明或示意性的，而非限制性的；本發(fā)明不受限于所公開的實(shí)施例。權(quán)利要求書中的任何參考標(biāo)記不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人真空吸塵器，包括傳感器裝置，所述傳感器裝置用于檢測(cè)與在真空吸塵器的環(huán)境中的靜止物體的物理接觸，其特征在于，所述真空吸塵器包括用于用手(3)搬運(yùn)所述真空吸塵器的手柄(1)，所述手柄(1)在第一位置和第二位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一位置中所述手柄(1)處于基本上豎直的位置以便搬運(yùn)所述真空吸塵器，以及第二位置中所述手柄(1)位于靠近所述真空吸塵器的主體(4)的位置，其中所述傳感器裝置檢測(cè)當(dāng)所述手柄(1)位于所述第二位置時(shí)施加于所述手柄(1)上的力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空吸塵器，其特征在于，所述傳感器裝置當(dāng)所述手柄(1)位于所述第二位置時(shí)檢測(cè)所述手柄(1)的移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空吸塵器，其特征在于，所述傳感器裝置包括微動(dòng)開關(guān) (16，18)，用于檢測(cè)所述手柄⑴的移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空吸塵器，其特征在于，將所述微動(dòng)開關(guān)(16，18)設(shè)置在測(cè)量所述手柄(1)的不同移動(dòng)的位置處。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的機(jī)器人真空吸塵器，其特征在于，在所述真空吸塵器的俯視圖中，所述手柄(1)的至少一部分伸出到所述真空吸塵器的其余部分的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4的任一項(xiàng)所述的機(jī)器人真空吸塵器，其特征在于，在所述真空吸塵器的側(cè)視圖中，當(dāng)所述手柄(1)位于其第二位置時(shí)，所述手柄(1)的一部分形成所述真空吸塵器的最高的部分。
7.—種控制機(jī)器人真空吸塵器的行進(jìn)路徑的方法，其中，當(dāng)傳感器裝置檢測(cè)到真空吸塵器和在真空吸塵器的環(huán)境中的靜止物體之間的物理接觸時(shí)所述傳感器裝置生成控制信號(hào)，其特征在于所述真空吸塵器包括用于用手(3)搬運(yùn)所述真空吸塵器的手柄(1)，所述手柄(1)在第一位置和第二位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一位置中所述手柄(1)處于基本上豎直的位置以便搬運(yùn)所述真空吸塵器，以及第二位置中所述手柄(1)位于靠近所述真空吸塵器的主體(4)的位置，其中所述傳感器裝置檢測(cè)當(dāng)所述手柄(1)位于所述第二位置時(shí)施加于所述手柄(1)上的力。
全文摘要
一種包括傳感器裝置的機(jī)器人真空吸塵器，傳感器裝置用于檢測(cè)與在真空吸塵器的環(huán)境中的靜止物體的物理接觸。真空吸塵器包括用于用手(3)搬運(yùn)真空吸塵器的手柄(1)。所述手柄(1)可以在第二位置中，其中手柄(1)位于真空吸塵器的主體(4)附近，其中傳感器裝置檢測(cè)真空吸塵器操作期間施加于手柄(1)上的力。
文檔編號(hào)A47L9/00GK102202550SQ200980143480
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者A-J·韋恩斯特拉 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司