[发明专利]移动式机器人

说明书

本申请是申请日为2012年09月10日、国家申请号为201210333361.9、发明名称为“自主真空吸尘器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种自主真空吸尘器(autonomous vacuum cleaner)，且大体涉及移动式机器人设备，其配备有用于检测与障碍物撞击的设施。

背景技术

移动式机器人变得越来越普遍且被使用在多种领域，如太空探索、草坪收割和地面清洁。最近十年在机器人地面清洁设备领域中，特别是真空吸尘器领域中具有特别迅速的进步，机器人地面清洁设备的主要目的是在自主地和不唐突地在用户的房子中行进同时清洁地面。

在执行该任务时，机器人真空吸尘器必须在要求清洁的区域中行进且在此同时避免撞到障碍物。典型地，机器人真空吸尘器具有可动的缓冲器(其形成机器人壳体的一部分)和被布置为检测机器人的壳体相对于底座的移动的一个或多个传感器。这样的方案的例子被描述于EP1997418A2和US7647144B2中。

虽然缓冲器适当地用作用于检测机器人何时接触障碍物的工具，总的来说它们显著地增加复杂性到机器人系统。首先，缓冲器通常采用环绕壳体部分的形式，其贴合在机器人的至少一部分周围以便它能够检测宽角度范围上的撞击。另外，这样的缓冲器通常从机器人的本体凸出以为它提高间隙来响应撞击而移动，并且作为该移动的结果触发传感机械。这增加了机器人尺寸，也增加重量。

此外，实践中，缓冲器组件往往是易碎的，其降低了机器人的坚固性。

发明内容

本发明是在这样的背景下被制造的。为此目的，本发明在于一种自主真空吸尘器，该真空吸尘器具有撞击检测系统，该真空吸尘器包括底座和本体，该底座具有用于在表面上支撑底座的牵引工具和限定脏空气进口的清洁头，本体被承载在底座上且可响应与障碍物碰撞而相对于底座运动，本体包括至少一个空气流产生器，该空气流产生器用于产生空气流，该空气流沿空气流路径从脏空气进口到清洁空气出口，分离装置被定位在空气流路径内以从空气分离污垢，其中，真空吸尘器还包括用于检测在底座和本体之间的相对运动的传感装置。

以另一种方式表示，本发明提供了一种移动式机器人，该机器人具有碰撞检测系统，该机器人包括底座和本体，该底座包括驱动装置，且本体被安装在底座上且适于响应与物体的碰撞而相对于底座运动。本体还包括控制系统，该控制系统被连接到电源，传感器组和驱动装置从而操作控制移动式机器人运动越过表面。该机器人还包括检测工具，该检测工具用于检测在底座和本体之间由于碰撞事件的相对运动且响应发送信号到控制工具。

因此本发明提供了一种移动式机器人，更具体地说，但不排他的，提供了一种自主真空吸尘器，该自主真空吸尘器没有要求庞大的撞击外壳，庞大的撞击外壳在已知的机器人真空吸尘器中是常见的。替代地，本发明的机器人包括两个主要功能部件—底座和本体—其提供这样的方式安装，使得本体可响应碰撞而相对于底座运动，且控制系统监视在本体和底座之间的相对运动用于指示碰撞已发生。

有利地，本发明避免对独立撞击外壳(具有相关的易碎性，重量和成本)被安装到机器人的前部的需要。

为了将本体安装到底座上用于相对运动，本体的一部分被联接到底座的一部分使得本体可相对于底座线性滑动。为了这个目的，细长的槽被限定在本体的前部部分中邻近底座的相应部分，与底座相关联的保持构件被接收穿过槽，使得保持构件可在槽中来回滑动，同时防止本体和底座的分离。

虽然这样的槽配置允许在本体和底座之间相对线性运动，在替代配置中，本体适于相对底座的纵向轴线有角度地运动以便检测相对行进方向倾斜的碰撞。为了这个目的，保持构件可为圆形形状从而可在槽中线性运动和相对于槽有角度地运动。

虽然本体优选相对于底座线性和有角度地运动，在一些情况下仅线性或有角度地运动是必须的。在这种情况下，槽和保持构件可被修改使得本体可仅仅绕保持构件滑动或枢转。

为了将本体支撑到底座上使得相对运动被允许，本体可被安装在与底座相关联的细长的支撑构件上，该支撑构件可在本体相对于底座横向运动时倾斜。装置也可被提供以在撞击之后将本体在底座上居中，为了这个目的，支撑构件可为被接收到在底座中的相应插口中的一个或多个套筒。此外，这个或每个套筒可被提供延伸穿过它的弹簧，该弹簧可被接收在本体的相应部分中，以便传递自居中力到本体上。