專利名稱：自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防撞結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種用以使移動裝置在碰到障礙物時改變方向 的防撞結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科技不斷的發(fā)展與進(jìn)步，過去在電影中由機(jī)器人替人類服務(wù)的畫面或是機(jī)器 人與人類共處的畫面已是可實(shí)現(xiàn)的夢想。近年來，智慧型機(jī)器人系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于工廠 自動化、醫(yī)院自動化、博物館導(dǎo)覽、外科手術(shù)輔助系統(tǒng)、太空探險、軍事應(yīng)用、家庭服務(wù)、辦公 室服務(wù)、娛樂用途、甚至替代人類執(zhí)行具危險性的任務(wù)。由于機(jī)器人被視為下一世代的新興產(chǎn)業(yè)，許多公司分別投入大量資源進(jìn)行機(jī)器人 的研發(fā)與產(chǎn)品開發(fā)，使得眾多不同用途的機(jī)器人產(chǎn)品陸續(xù)問世，例如用于與人類作伴的機(jī) 器寵物及用于打掃家里的清潔性機(jī)器人等。然而，不論是構(gòu)造復(fù)雜的工業(yè)用機(jī)器人，亦或是 結(jié)構(gòu)相對簡單的家用小型機(jī)器人皆需設(shè)有感測元件，以利機(jī)器人的活動并避免機(jī)器人與障 礙物之間產(chǎn)生沖撞，造成損害。造價昂貴且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)器人，通常是同時采用多種感測器以讓其能準(zhǔn)確檢測障 礙物并避免沖撞。舉例而言，Honda自行研發(fā)的ASIMO機(jī)器人即采用了頭部視覺感測器與 地面感測器進(jìn)行障礙物的檢測，規(guī)劃出另一行進(jìn)路線以繞過障礙物并達(dá)到目的地。另外，市 面上亦有許多一般家庭可負(fù)擔(dān)得起的家用機(jī)器人，例如由Electrolux所制造的Trilobite 吸塵器機(jī)器人。其是利用超音波感測器，通過超音波的發(fā)射與接收達(dá)到檢測并避開障礙物 的目的。然而，上述的視覺感測器、超音波感測器或紅外線感測器雖能有效檢測并避開障礙 物，但卻具有高成本及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)，而當(dāng)機(jī)器人因速度過快使得感測器無法及時做出 反應(yīng)從而撞上障礙物時，亦無法提供緩沖的作用。讓機(jī)器人有效檢測并避開障礙物的其它方法包含利用紅外線信號或采用安全磁 條構(gòu)筑虛擬墻壁，此方法雖能限制機(jī)器人的行動，使其避開已知障礙物，但卻無法有效避開 移動障礙物(如貓、狗、人類等)，且使用上亦相當(dāng)不便。雖然目前市面上所販?zhǔn)鄣募矣脵C(jī)器人為了降低碰撞的損傷大多設(shè)有保險桿 (bumper)，例如iRobot所開發(fā)的Roomba吸塵器機(jī)器人及Scooba洗地機(jī)器人，但其通常僅 設(shè)置于機(jī)器人前方，因而當(dāng)機(jī)器人轉(zhuǎn)彎或后退使其兩側(cè)或后方發(fā)生碰撞時將無法提供緩沖 保護(hù)。此外，由于保險桿通常是耦合至觸碰感測器，因此假使機(jī)器人與障礙物接觸的處未設(shè) 有保險桿，上述感測器將不會被觸發(fā)，而需通過其他感測裝置對碰撞做出反應(yīng)。導(dǎo)電膠粒與導(dǎo)電膠條是一種日益熱門的電路連接材料，由于其具有纖薄、輕巧、靈 活性、可靠性及可撓曲的優(yōu)點(diǎn)，且不需要焊接即可牢固的固定于元件上，以實(shí)現(xiàn)電子元件導(dǎo) 通的特色，而被廣泛應(yīng)用于遙控器、手機(jī)、筆記型電腦、隨身聽等電子產(chǎn)品上。有鑒于上述，本發(fā)明提出一種可使移動裝置(如機(jī)器人)在碰到障礙物時改變方 向的防撞結(jié)構(gòu)，其具有在發(fā)生撞擊時提供緩沖并轉(zhuǎn)向的效果、可以低成本的方式實(shí)施并可 通過包覆于移動裝置的周圍而提供360度的緩沖保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一種使移動裝置在碰到障礙物時改變方向的防撞結(jié)構(gòu)，其 具有架構(gòu)簡單及成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一目的是提供一種使移動裝置在碰到障礙物時改變方向的防撞結(jié)構(gòu)， 其可在移動裝置撞上障礙物時提供緩沖，以將移動裝置的損害降至最低。本發(fā)明的又一目的是在于提供一種使移動裝置在碰到障礙物時改變方向的防撞 結(jié)構(gòu)，其可包覆于移動裝置的周圍進(jìn)而提供360度的緩沖保護(hù)。依據(jù)本發(fā)明的一觀點(diǎn)，本發(fā)明是提供一種用于移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，可使移動裝 置在碰到障礙物時改變方向。上述防撞結(jié)構(gòu)包含一基底、一彈性殼體及一導(dǎo)電端子。上述 基底具有多個導(dǎo)電板形成于其上，其中導(dǎo)電板經(jīng)由基底耦合至一移動裝置的控制電路。上 述彈性殼體是形成于基底上，其內(nèi)側(cè)形成一凸出的致動部，而致動部是與上述導(dǎo)電板平行。 導(dǎo)電端子是形成于致動部的底部但未與導(dǎo)電板接觸。彈性殼體可在碰撞發(fā)生時提供緩沖， 且碰撞所產(chǎn)生的力將迫使致動部往下壓，使得致動部的導(dǎo)電端子與多個導(dǎo)電板耦合，進(jìn)而 導(dǎo)通多個導(dǎo)電板并傳輸信號至移動裝置的控制電路，使其執(zhí)行轉(zhuǎn)向的指令。依據(jù)本發(fā)明的另一觀點(diǎn)，本發(fā)明是提供一種用于移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，可使移動 裝置在碰到障礙物時改變方向。上述防撞結(jié)構(gòu)包含一基底、多個致動部及多個彈性殼體。上 述基底具有多個導(dǎo)電板形成于其上，其中導(dǎo)電板經(jīng)由基底耦合至一移動裝置的控制電路。 上述多個致動部是形成于基底上，且具有相應(yīng)的多個導(dǎo)電端子形成于其底部，其中多個致 動部與上述多個導(dǎo)電板平行，且上述多個導(dǎo)電端子并未與多個導(dǎo)電板形成接觸。多個彈性 殼體則形成于多個致動部上。彈性殼體可在碰撞發(fā)生時提供緩沖，且碰撞所產(chǎn)生的力將迫 使相應(yīng)的致動部往下壓，使得相應(yīng)致動部的導(dǎo)電端子與多個導(dǎo)電板耦合，進(jìn)而導(dǎo)通多個導(dǎo) 電板并傳輸信號至移動裝置的控制電路，使其執(zhí)行轉(zhuǎn)向的指令。本發(fā)明可通過說明書中若干較佳實(shí)施例及詳細(xì)敘述以及后附圖式得以了解。然而，此領(lǐng)域的技藝者應(yīng)得以領(lǐng)會所有本發(fā)明的較佳實(shí)施例是用以說明而非用以限制本發(fā)明 的申請專利范圍。


圖1是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例于未發(fā)生碰撞時的剖面圖；圖2是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例于發(fā)生碰撞時的剖面圖；圖3是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的分解圖；圖4是圖3的實(shí)施例的另一視角圖；圖5是圖3與圖4的防撞結(jié)構(gòu)的結(jié)合示意圖；圖6是本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的示意圖；圖6A是圖6的局部放大圖；圖7是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的示意圖；圖8是圖7的實(shí)施例的另一視角圖；圖9是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)應(yīng)用于一移動裝置的示意圖；圖10是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)應(yīng)用于另一移動裝置的示意圖11是圖10的實(shí)施例的另一視角圖。主要元件符號說明100防撞結(jié)構(gòu)102基底104彈性殼體106導(dǎo)電端子108導(dǎo)電板110致動部200防撞結(jié)構(gòu)202基底204彈性殼體206導(dǎo)電端子208導(dǎo)電板210致動部212上蓋214固定件250防撞結(jié)構(gòu)255凹槽260備用致動部300導(dǎo)電膠條302絕緣膠條304導(dǎo)電膠片400防撞結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將配合其較佳實(shí)施例與隨附的圖式詳述于下。應(yīng)可理解者為本發(fā)明中所有 的較佳實(shí)施例僅為例示之用，并非用已限制本發(fā)明。因此除文中的較佳實(shí)施例外，本發(fā)明亦 可廣泛地應(yīng)用在其它實(shí)施例中。且本發(fā)明并不受限于任何實(shí)施例，應(yīng)以隨附的申請專利范 圍及其同等領(lǐng)域而定。參照圖1，其是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例于未發(fā)生碰撞時的剖面圖。防撞結(jié) 構(gòu)100包含一基底102、一彈性殼體104及一導(dǎo)電端子106。如圖所示多個導(dǎo)電板108形 成于基底102上方；彈性殼體104形成于基底102上，且彈性殼體104內(nèi)側(cè)形成一凸出的致 動部110，而致動部110與導(dǎo)電板108平行；導(dǎo)電端子106形成于致動部110底部，但未與 導(dǎo)電板108造成接觸。另外，導(dǎo)電板108經(jīng)由基底102耦合至一移動裝置的控制電路(未 顯示于圖中)。圖2顯示出本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例于發(fā)生碰撞時的剖面圖。當(dāng)碰撞發(fā)生 時，可通過彈性殼體104提供緩沖的功能，使得防撞結(jié)構(gòu)100(及所連結(jié)的裝置)的損害降 至最低。此外，碰撞所產(chǎn)生的力將迫使致動部110向下壓，使致動部110上的導(dǎo)電端子106 與多個導(dǎo)電板108形成耦合。如此一來，多個導(dǎo)電板108將被導(dǎo)通，進(jìn)而傳輸信號至與其耦合的移動裝置的控制電路(未顯示)，使其執(zhí)行轉(zhuǎn)向的指令。在若干實(shí)施例中，防撞結(jié)構(gòu)的基底是采用可撓性基底(例如硅膠或橡膠)，搭配彈 性殼體，讓防撞結(jié)構(gòu)可依需求環(huán)繞或包覆于移動裝置(如機(jī)器人、小車或自走型玩具)周 圍。另外，彈性殼體亦可因應(yīng)移動裝置的外觀設(shè)計采用各種形狀，如條狀、粒狀、柱狀、片狀、 多角形、或不規(guī)則形等。在若干實(shí)施例中，可利用導(dǎo)電墊片(conductiv印ads)或印刷電路 (printedcircuit)取代基底上的導(dǎo)電板。在若干實(shí)施例中，致動部的導(dǎo)電端子是采用導(dǎo)電 橡膠、低阻抗銅片或碳膜。在若干實(shí)施例中，多個防撞結(jié)構(gòu)亦可以陣列的方式排列連結(jié)，形成一防撞膠塊或 防撞膠條。參照圖3、圖4與圖5，其是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的示意圖。防 撞結(jié)構(gòu)200包含基底202、多個彈性殼體204、多個致動部210、上蓋212及多個固定件214。 如圖所示多個導(dǎo)電板208是形成于基底202上方；多個致動部210是以陣列的方式配置 于基底202上，且致動部210底部還具有相應(yīng)的導(dǎo)電端子206，其中致動部210是與導(dǎo)電板 208平行，而導(dǎo)電端子206未與導(dǎo)電板208形成接觸；多個彈性殼體204是分別覆蓋于致動 部210上；上蓋212則覆蓋于彈性殼體上204并通過多個固定件214將上蓋212、多個彈性 殼體204及多個致動部210固定于基底上202 (如圖5所示)。另外導(dǎo)電板208經(jīng)由基底 202耦合至一移動裝置的控制電路(未顯示于圖中)。導(dǎo)電板208通過受壓導(dǎo)通而將控制 信號輸入至控制電路而執(zhí)行指令。當(dāng)碰撞發(fā)生時，可通過彈性殼體204提供緩沖的功能，使得防撞結(jié)構(gòu)200 (及所連 結(jié)的裝置)的損害降至最低。此外，碰撞所產(chǎn)生的力將迫使相應(yīng)的致動部210向下壓，使相 應(yīng)致動部210上的導(dǎo)電端子206與多個導(dǎo)電板208形成耦合。此舉將導(dǎo)通多個導(dǎo)電板208， 進(jìn)而傳輸信號至與其耦合的移動裝置的控制電路(未顯示)，使其執(zhí)行轉(zhuǎn)向的指令。圖6是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的示意圖，而圖6A則是其局部放大 圖。如圖所示，防撞結(jié)構(gòu)250與圖3至圖5所示的防撞結(jié)構(gòu)200大致相同，其不同之處在 于防撞結(jié)構(gòu)250還包含多個備用致動部260形成于致動部210之間，且備用致動部260還 具有相應(yīng)的備用導(dǎo)電端子(未顯示)形成于其底部，其中備用致動部260亦與導(dǎo)電板208 平行，而備用導(dǎo)電端子亦未與導(dǎo)電板208形成接觸。另外，基底202還具有與備用致動部 260相應(yīng)的多個凹槽255形成于其上，用以將備用致動部260固定于基底202上。如此一 來，任何角度的碰撞均會觸動致動部210或備用致動部260，故不會有發(fā)生碰撞但防撞結(jié)構(gòu) 250卻無反應(yīng)的狀況發(fā)生。此外，如圖6A所示，防撞結(jié)構(gòu)250的導(dǎo)電板208是以交叉指形 (interdigitally)形成于基底202上，如此有利于增加導(dǎo)電板208的面積，進(jìn)而確保任何輕 微的碰撞均可使導(dǎo)電端子206或備用導(dǎo)電端子將導(dǎo)電板208導(dǎo)通。在若干實(shí)施例中，彈性殼體、致動部與導(dǎo)電端子的組合可以一體成形的導(dǎo)電膠粒方式實(shí)施。另外，亦可通過串接多個導(dǎo)電膠粒的方式形成導(dǎo)電膠條而加以實(shí)施。圖7與圖8 是本發(fā)明的導(dǎo)電膠條的實(shí)施例示意圖。如圖所示，其是以一體成形的絕緣膠條302與位于 其內(nèi)側(cè)的導(dǎo)電膠片304形成導(dǎo)電膠條300。搭配前述的基底及導(dǎo)電板，并將其與移動裝置的 控制電路耦合即可達(dá)到于碰撞發(fā)生時提供緩沖并使移動裝置轉(zhuǎn)向的效果，由于其原理與上 述實(shí)施例相同故不贅述。圖9是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)應(yīng)用于一移動裝置的示意圖。而圖10與圖11是本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)應(yīng)用于另一移動裝置的示意圖。由于本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)400可以彈性材質(zhì)(如 硅膠、橡膠等)實(shí)施，故可通過其可撓性圍繞于移動裝置外側(cè)(如圖所示)，使得移動裝置往 任一方向(360度)所發(fā)生的碰撞均可得到緩沖，并使其做出轉(zhuǎn)向的動作。需注意的是，圖 中所示的防撞結(jié)構(gòu)僅為較佳實(shí)施例，本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)亦可以不同形式設(shè)置于其它移動裝 置上。 上述敘述是本發(fā)明的較佳實(shí)施例。此領(lǐng)域的技藝者應(yīng)得以領(lǐng)會其是用以說明本發(fā) 明而非用以限定本發(fā)明所主張的專利權(quán)利范圍。其專利保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍 及其同等領(lǐng)域而定。凡熟悉此領(lǐng)域的技藝者，在不脫離 本專利精神范圍內(nèi)，所作的還動或潤 飾，均屬于本發(fā)明所揭示精神下所完成的等效改變或設(shè)計，且應(yīng)包含在下述的申請專利范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，使該自動移動裝置在碰到障礙物時改變方向，其特征在于包含一基底，具有多個導(dǎo)電板形成于其上，其中該多個導(dǎo)電板經(jīng)由該基底耦合至一自動移動裝置的控制電路；一彈性殼體，形成于該基底上，其內(nèi)側(cè)形成一凸出的致動部，該致動部與該多個導(dǎo)電板為平行；及一導(dǎo)電端子，形成于該致動部的底部，未與該多個導(dǎo)電板接觸；其中，該彈性殼體可在碰撞發(fā)生時提供緩沖，且碰撞所產(chǎn)生的力將迫使該致動部往下壓，使得該致動部的該導(dǎo)電端子與該多個導(dǎo)電板耦合，進(jìn)而導(dǎo)通該多個導(dǎo)電板并傳輸信號至該自動移動裝置的控制電路以執(zhí)行轉(zhuǎn)向指令。
2.如權(quán)利要求1所述的用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基底為可撓性 基底。
3.如權(quán)利要求1所述的用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，其特征在于，該多個導(dǎo)電板以 導(dǎo)電墊片或印刷電路取代。
4.如權(quán)利要求1所述的用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)電端子為導(dǎo) 電橡膠、銅片或碳膜。
5.如權(quán)利要求1所述的用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，其特征在于，該彈性殼體、該致 動部與該導(dǎo)電端子的組合為一體成形的導(dǎo)電膠粒。
6.如權(quán)利要求5所述的用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)電膠粒通過 多個串接的方式形成一導(dǎo)電膠條。
7.一種用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，使該自動移動裝置在碰到障礙物時改變方向， 其特征在于包含一基底，具有多個導(dǎo)電板形成于其上，其中該多個導(dǎo)電板經(jīng)由該基底耦合至一自動移 動裝置的控制電路；多個致動部，形成于該基底上，且具有相應(yīng)的多個導(dǎo)電端子形成于該多個致動部底部， 其中該多個致動部與該多個導(dǎo)電板平行，且該多個導(dǎo)電端子未與該多個導(dǎo)電板接觸；及多個彈性殼體，形成于該多個致動部上；其中，該彈性殼體在碰撞發(fā)生時提供緩沖，且碰撞所產(chǎn)生的力將迫使相應(yīng)的該致動部 往下壓，使得該相應(yīng)致動部的該導(dǎo)電端子與該多個導(dǎo)電板耦合，進(jìn)而導(dǎo)通該多個導(dǎo)電板并 傳輸信號至該自動移動裝置的控制電路以執(zhí)行轉(zhuǎn)向指令。
8.如權(quán)利要求7所述的用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包含多個備用 致動部形成于該多個致動部之間，且具有相應(yīng)的多個備用導(dǎo)電端子形成于該多個備用致動 部底部，其中該多個備用致動部與該多個導(dǎo)電板平行，且該多個備用導(dǎo)電端子未與該多個 導(dǎo)電板接觸；該多個備用致動部通過形成于該基底上的多個相應(yīng)凹槽固定于該基底上。
9.如權(quán)利要求7所述的用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，其特征在于，該多個導(dǎo)電板是 以交叉指形形成于該基底上。
10.一種具有防撞結(jié)構(gòu)的自動移動裝置，可使該自動移動裝置在碰到障礙物時改變方 向，其特征在于包含自動移動裝置本體，包含一控制電路；防撞結(jié)構(gòu)圍繞于該自動移動裝置本體外側(cè)，包含一基底，具有多個導(dǎo)電板形成于其上，其中該多個導(dǎo)電板經(jīng)由該基底耦合至該自動移 動裝置本體的該控制電路；多個彈性殼體，形成于該基底上，其內(nèi)側(cè)形成多個凸出的致動部，該多個致動部與該多 個導(dǎo)電板為平行；及多個導(dǎo)電端子，形成于該多個致動部的底部，未與該多個導(dǎo)電板接觸； 其中，該彈性殼體在碰撞發(fā)生時提供緩沖，且碰撞所產(chǎn)生的力將迫使該致動部往下壓， 使得該致動部的該導(dǎo)電端子與該多個導(dǎo)電板耦合，進(jìn)而導(dǎo)通該多個導(dǎo)電板并傳輸信號至該 自動移動裝置本體的該控制電路以執(zhí)行轉(zhuǎn)向指令。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于自動移動裝置的防撞結(jié)構(gòu)，可使移動裝置在碰到障礙物時改變方向。本發(fā)明的防撞結(jié)構(gòu)包含一基底、一彈性殼體及一導(dǎo)電端子?；拙哂卸鄠€導(dǎo)電板形成于其上，其中導(dǎo)電板經(jīng)由基底耦合至一移動裝置的控制電路。彈性殼體形成于基底上，其內(nèi)側(cè)形成一凸出的致動部，而致動部與上述導(dǎo)電板平行。導(dǎo)電端子形成于致動部的底部但未與導(dǎo)電板接觸。彈性殼體在碰到障礙物時提供緩沖，且碰撞所產(chǎn)生的力將迫使致動部往下壓，使得致動部的導(dǎo)電端子與多個導(dǎo)電板耦合，進(jìn)而導(dǎo)通多個導(dǎo)電板并傳輸信號至移動裝置的控制電路，使其執(zhí)行轉(zhuǎn)向的指令。
文檔編號B25J19/06GK101830000SQ200910126509
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者徐巍 申請人:巍世科技有限公司