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Title:
SELF-MOVING ROBOT AND WALKING METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/023248
Kind Code:
A1
Abstract:
A self-moving robot comprises a robot body (1). A control device is arranged in the robot body (1), and a functional processing module (11) and a mobile module (12) that are connected to each other are arranged on the robot body (1). The mobile module (12) is controlled by the control device to drive the functional processing module (11) to conduct mobile processing work in a working space (100). An opening hole (111) is formed inside the functional processing module (11). The mobile module (12) is arranged rotatably in the opening hole (111) in an embedded manner. The mobile module (12) can freely rotate relative to the functional processing module (11) through a connecting mechanism. A walking method of the self-moving robot is further disclosed. The present invention is simple in structure, and low in cost, a walking way of the self-moving robot is greatly improved, and a cleaning rate is improved in the same time or in the same electric quantity.

Inventors:
LV XIAOMING (CN)
Application Number:
CN2013/081086
Publication Date:
February 13, 2014
Filing Date:
August 08, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ECOVACS ROBOTICS SUZHOU CO LTD (CN)
International Classes:
A47L1/02; A47L11/24; B25J1/08
Foreign References:
CN101626873A2010-01-13
CN1575722A2005-02-09
CN102591336A2012-07-18
CN202751321U2013-02-27
CN101926631A2010-12-29
CN201782707U2011-04-06
CN201996468U2011-10-05
Other References:
See also references of EP 2886028A4
None
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING SUNHOPE INTELLECTUAL PROPERTY LTD. (CN)
北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种自移动处理机器人, 包括机体(1), 机体(1) 内设有控制装置, 机体(1) 上设有彼此连接的功能处理模块 (11)和移动模块 (12), 所述的移动模块 (12)在控 制装置的控制下, 带动功能处理模块 (11) 在作业空间内进行移动式处理作业, 其特 征在于, 所述的功能处理模块 (11) 的内部设有开孔 (111, 111'), 所述的移动模块 (12) 可旋转的嵌设在所述开孔 (111, 111') 内, 通过连接机构使得移动模块 (12) 相对功能处理模块 (11) 自由旋转。

2、 如权利要求 1所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述的连接机构为插接部, 包括设置在所述移动模块 (12)边缘的第一插接端 (123)和设置在所述功能处理模块

(11) 边缘的第二插接端 (113), 两者相互插接定位。

3、 如权利要求 2所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述的第一插接端 (123) 和第二插接端 (113) 分别包括上、 下插接头, 所述第一插接端 (123) 的下插接头末 端垂直于插接方向设有止挡部 (125), 所述第二插接端 (113) 的上插接头对应设有止 挡槽 (115), 所述的止挡部 (125) 嵌设在止挡槽 (115) 中定位。

4、 如权利要求 3所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述的第二插接端 (113) 的上插接头中部,设有滚珠(13),所述滚珠(13)的上、下端面突出于第二插接端(113) 的上插接头的上、 下端面, 与所述第一插接端 (123) 的上插接头的下表面、 下插接头 的上表面接触。

5、 如权利要求 1所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述的连接机构为设置在所 述移动模块 (12) 的外缘和所述功能处理模块的开孔 (11Γ) 内缘之间的滚轴机构。

6、 如权利要求 5 所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述的滚轴机构包含内圈 (142)、 外圈 (141) 以及内外圈之间的滚子 (143), 所述内圈 (142) 设置在移动模 块 (12) 的外缘, 所述外圈 (141) 设置在所述功能处理模块的开孔 (11Γ) 内缘。 7、 如权利要求 2或 5任一项所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述的移动模块

(12) 上设有行走机构 (121), 所述的行走机构 (121) 为设置在机体 (1) 上的驱动 轮和与其对应设置的履带。

8、 如权利要求 1所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述的功能处理模块 (11) 为玻璃表面清洁模块 (1Γ) 或扫地模块或空气净化模块或加湿模块。

9、 如权利要求 2或 5任一项所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述的移动模块 (12)上设有吸附装置,所述的吸附装置包括吸盘(116)、导气管(117)和真空泵(118), 在所述控制装置的控制下, 所述的真空泵 (118) 通过导气管 (117) 与吸盘 (116) 相 连通, 并将所述吸盘 (116) 抽空形成负压, 使自移动机器人吸附在待作业表面上。

10、 如权利要求 1所述的自移动机器人, 其特征在于, 所述开孔 (111, 111') 呈 圆形开孔, 所述功能处理模块 (11) 的外周呈方形。

11、一种如权利要求 1所述的自移动机器人的行走方法, 所述方法包括如下步骤: 步骤 1: 自移动机器人的功能处理模块在移动模块的带动下运动, 在作业空间内 行走;

步骤 2: 自移动机器人检测到运动前方出现障碍物, 所述移动模块相对于所述功 能处理模块发生一定角度的转动后, 继续行走。 12、 如权利要求 11所述的自移动机器人的行走方法, 其特征在于, 在所述的步骤

2中, 所述的一定角度为 90° 。

Description:
自移动机器人及其行走方法 技术领域

本发明涉及一种自移动机器人及其行走方法, 属于家用小电器制造技术领域。 背景技术

目前的各种自移动机器人的行走方式比较复杂 , 以擦玻璃机器人为例, 当它在行 走时遇到障碍, 会通过对机器人行走方向的反复调整使其行走 到所需要的轨道上。 这 种反复调整运动轨迹的过程, 需要大量的调整时间, 感应机构、 控制机构和行走机构 相互配合作业, 在占用了大量作业时间的同时也耗费了大量的 能源, 大大降低了机器 人的清洁效率。 发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术 的不足, 提供一种自移动机器人, 其结构简单, 成本低, 灵敏度高, 可控性强, 大大改善了自移动机器人的行走方式, 在同样时间或者同样电量的情况下, 提高了清洁效率。

本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术 方案实现的:

一种自移动处理机器人, 包括机体, 机体内设有控制装置, 机体上设有彼此连接 的功能处理模块和移动模块, 所述的移动模块在控制装置的控制下, 带动功能处理模 块在作业空间内进行移动式处理作业, 所述的功能处理模块的内部设有开孔, 所述的 移动模块可旋转的嵌设在所述开孔内, 通过连接机构使得移动模块相对功能处理模块 自由旋转。

本发明一实施例提供的连接机构为插接部, 包括设置在所述移动模块边缘的第一 插接端和设置在所述功能处理模块边缘的第二 插接端; 所述的第一插接端和第二插接 端分别包括上、 下插接头, 所述第一插接端的下插接头末端垂直于插接方 向设有止挡 部, 所述第二插接端的上插接头对应设有止挡槽, 所述的止挡部嵌设在止挡槽中定位。

为了使得移动模块相对功能处理模块更灵活的 转动, 所述的第二插接端的上插接 头中部, 设有滚珠, 所述滚珠的上、 下端面突出于第二插接端的上插接头的上、 下端 面, 与所述第一插接端的上插接头的下表面、 下插接头的上表面接触。

本发明另一实施例还提供了一种连接机构, 所述的连接机构为设置在所述移动模 块的外缘和所述功能处理模块的开孔内缘之间 的滚轴机构。

具体来说, 所述的滚轴机构包含内圈、 外圈以及内外圈之间的滚子, 所述内圈设 置在移动模块的外缘, 所述外圈设置在所述功能处理模块的开孔内缘 。

根据需要, 所述的移动模块上设有行走机构, 所述的行走机构为设置在机体上的 驱动轮和与其对应设置的履带。

所述的自移动机器人可以包括多种功能模块, 不同的功能模块实现不同的作业, 所述的功能处理模块为玻璃表面清洁模块或扫 地模块或空气净化模块或加湿模块。

为了便于自移动机器人吸附在作业平面上, 所述的移动模块上设有吸附装置, 所 述的吸附装置包括吸盘、 导气管和真空泵, 在所述控制装置的控制下, 所述的真空泵 通过导气管与吸盘相连通, 并将所述吸盘抽空形成负压, 使自移动机器人吸附在待作 业表面上。

为了方便移动模块相对功能处理模块的自由旋 转, 所述开孔呈圆形开孔, 所述功 能处理模块的外周呈方形。

本发明还提供一种上述的自移动机器人的行走 方法, 所述方法包括如下步骤: 步骤 1 : 自移动机器人的功能处理模块在移动模块的带 动下运动, 在作业空间内 行走;

步骤 2: 自移动机器人检测到运动前方出现障碍物, 所述移动模块相对于所述功 能处理模块发生一定角度的转动后, 继续行走。

在所述的步骤 2中, 所述的一定角度为 90° 。

综上所述, 结构简单, 成本低, 灵敏度高, 可控性强, 大大改善了自移动机器人 的行走方式, 在同样时间或者同样电量的情况下, 提高了清洁效率。

下面结合附图和具体实施例, 对本发明的技术方案进行详细地说明。 附图说明

图 1为本发明实施例一的整体结构示意图;

图 2为本发明实施例一行走位置的示意图;

图 3、 图 4分别为本发明实施例二滚珠机构的剖视图和 部放大图;

图 5、 图 6分别为本发明实施例三滚轴机构的剖视图和 部放大图。 具体实施方式

实施例一 图 1为本发明实施例一的整体结构示意图。 如图 1所示, 本实施例提供的这种自 移动处理机器人是擦玻璃机器人, 该擦玻璃机器人包括机体 1, 机体 1 内设有控制装 置, 机体 1上设有彼此连接的功能处理模块 11和移动模块 12, 所述的移动模块 12在 控制装置的控制下, 带动功能处理模块 11在作业空间内进行移动式处理作业, 所述的 功能处理模块 11 的内部设有开孔 111, 所述的移动模块 12可旋转的嵌设在所述开孔 111内, 通过连接机构可旋转连接固定在功能处理模块 11上。 所述的功能处理模块 11 为玻璃表面清洁模块。

进一步地, 在本实施例中, 包括设置在所述移动模块 12 边缘的第一插接端和设 置在所述功能处理模块 11边缘的第二插接端,两者相互插接定位。具 结构可以包括, 功能处理模块的开孔 111内缘直接嵌入移动模块 12外缘的凹部内而形成,或者移动模 块的外凸缘直接插入功能处理模块的开孔 111内缘的凹部形成。

根据需要, 所述开孔 111为圆形开孔, 所述功能处理模块 11的外周呈方形。 也就 是说, 设置在开孔 111 内部的移动模块 12的形状为圆形, 而外部的功能处理模块 11 为方形。 这种内圆外方的结构, 是移动模块 12和功能处理模块 11两者的较佳形状组 合方式, 这有助于机器人的原地转身和行走。假设外部 的功能处理模块 11的形状也为 圆形, 尽管机器人也可以实现原地转身, 但由于圆形的功能处理模块 11与同样为圆形 的移动模块 12的运动惯性, 动作实现起来较本实施例的这种结构形式更难 一些。实际 上, 当机器人处于拐角位置需要转身时, 特别的, 在障碍物的阻力作用下, 功能处理 模块 11的方形外形在机器人原地转身的动作过程中 到了一定的限位和导向作用。

图 2为本发明实施例一行走位置的示意图。 如图 2所示, 在本实施例中, 自移动 机器人为擦玻璃机器人, 自移动机器人的功能处理模块为玻璃表面清洁 模块 11 '。 擦 玻璃机器人的行走方法包括如下步骤: 步骤 1 : 擦玻璃机器人的玻璃表面清洁模块 1Γ 在移动模块 12的带动下运动, 在玻璃表面 100行走, 在行走的同时进行玻璃表面 100 清洁的作业; 步骤 2: 擦玻璃机器人检测到运动前方出现障碍物, 所述移动模块 12相 对于所述玻璃表面清洁模块 1Γ 发生 90° 的转动后, 继续行走, 并持续进行玻璃表面 清洁作业。

结合图 1所示, 为了方便擦玻璃机器人的行走, 所述的移动模块 12上设有行走 机构 121, 所述的行走机构为设置在机体 1上的驱动轮和与其对应设置的履带。 另外, 为了便于擦玻璃机器人吸附在玻璃表面上作业 , 所述的移动模块 12 上还设有吸附装 置, 所述的吸附装置包括吸盘 116、 导气管 117和真空泵 118, 在所述控制装置的控制 下, 所述的真空泵 118通过导气管 117与吸盘 116相连通, 并将所述吸盘 116抽空形 成负压, 使擦玻璃机器人吸附在玻璃表面上进行清洁作 业。

在本实施例中, 由于移动模块 12为圆形, 玻璃表面清洁模块 1Γ 的内侧为圆形 孔, 这样玻璃表面清洁模块 1 Γ 可以绕移动模块 12自由转动, 或者说移动模块 12可 以在玻璃表面清洁模块 1 Γ 中自由转动。 使用时, 先把机器人垂直的按在窗子上, 接 通真空泵 118后机器人即被吸附在玻璃表面上, 在行走机构 121的驱动下擦玻璃机器 人就会带着清洁模块向前行走, 并且达到清洁窗户的效果了。 玻璃表面清洁模块 1 Γ 与移动模块 12之间有一个转动的自由度。这样, 在擦玻璃机器人走到拐角处转弯的时 候, 图 2中箭头表示机器人行走方向, 直接使移动模块 12转过 90度即可, 大大改善 了其行走方式。 这样, 在同样时间或者同样电量的情况下, 擦玻璃机器人的清洁效率 得到了提高。 当然, 如本实施例中的玻璃边框为直角形状, 擦玻璃机器人走到玻璃边 框的拐角时, 移动模块 12直接旋转 90度即可实现机器人在拐角处的转弯动作。 如果 玻璃边框或者机器人的作业区域为其他的不规 则形状时, 采用本发明的技术方案, 使 移动模块 12相对于功能处理模块 11产生相应角度的转动, 仍然可以实现机器人在原 地的转身动作。 只是转动的具体角度, 需要根据实际的需要, 配合其他类似传感器之 类的辅助装置, 对具体的转动角度进行具体的判断, 并发出相应的指令完成具体的动 作。 实施例二

图 3、 图 4分别为本发明实施例二滚珠机构的剖视图和 部放大图。 如图 3并结 合图 4所示, 本实施例提供一种扫地机器人, 功能处理模为扫地模块 1Γ '。 如图 3所 示, 在本实施例中, 为了方便功能处理模块和移动模块 12之间的相对运动, 减少功能 处理模和移动模块 12之间的磨损, 所述的连接机构为插接部, 包括设置在所述移动模 块 12边缘的第一插接端 123和设置在扫地模块 ΙΓ ' 边缘的第二插接端 113, 两者相 互插接定位且插接位置之间留有间隙; 所述的第一插接端 123和第二插接端 113分别 包括上、下插接头, 所述第一插接端 123的下插接头 1231末端垂直于插接方向设有止 挡部 125, 所述第二插接端 113的上插接头 1131对应设有止挡槽 115, 所述的止挡部 125嵌设在止挡槽 115中定位。

结合图 4所示, 由于上述实施例一中的功能处理模 11和移动模块 12之间所采用 的连接方式, 是两者直接摩擦的, 很容易造成彼此的磨损。 因此, 为了使得移动模块 相对功能处理模块更灵活的转动, 第二插接端 113 的上插接头 1131 中部, 设有滚珠 13, 所述滚珠 13的上、 下端面突出于第二插接端 113的上插接头 1131的上、 下端面, 与所述第一插接端 123的上插接头 1232的下表面、 下插接头 1231的上表面接触。 通 过滚珠 13在第二插接端 113的上插接头 1131中部的滚动, 进一步减小扫地模块 Ι Γ ' 和移动模块 12之间的摩擦。 实施例三

图 5、 图 6分别为本发明实施例三滚轴机构的剖视图和 部放大图。 如图 5并结 合图 6所示, 为了方便功能处理模块 11和移动模块 12之间的相对运动, 减少功能处 理模 11和移动模块 12之间的磨损, 所述的连接机构还可以为滚轴机构, 滚轴机构设 置在所述移动模块 12的外缘和所述功能处理模块的开孔 11Γ 内缘之间。如图 6所示, 滚轴机构包含内圈 142、外圈 141以及内外圈之间的滚子 143, 所述内圈 142设置在移 动模块 12的外缘, 所述外圈 141设置在所述功能处理模块的开孔 11 Γ 的内缘。 以滚 子 143内圈 142、 外圈 141之间的滚动摩擦, 代替了实施例一的功能处理模 11和移动 模块 12之间的滑动摩擦, 大大减小了功能处理模 11和移动模块 12之间的摩擦力, 提 高了机器人的灵敏度。 所述的自移动机器人可以包括多种功能处理模 块 11, 不同的功能处理模 11 实现 不同的作业, 除了上述实施例中所提到的擦玻璃机器人、 扫地机器人之外, 所述的功 能处理模块 11还可以为空气净化模块或加湿模块等等多种

综上所述, 结构简单, 成本低, 灵敏度高, 可控性强, 大大改善了自移动机器人 的行走方式, 在同样时间或者同样电量的情况下, 提高了清洁效率。