CN110495818A - 自移动机器人及其行走缓冲方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自移动机器人及其行走缓冲方法，所述自移动机器人包括设置在自移动机器人(100)的顶部边缘的缓冲部(200)，在使用状态下，缓冲部的上表面高于自移动机器人的边缘的顶面(101)。本发明通过设置在自移动机器人上的缓冲部，达到避免机器人卡入狭小空间、难以脱困的目的；且通过设置不同规格的缓冲部部件供顾客自行选择安装，操作简便灵活且安全有效。

Description

自移动机器人及其行走缓冲方法

技术领域

本发明涉及一种自移动机器人及其行走缓冲方法，属于小家电制造技术领域。

背景技术

扫地机器人是一种普遍使用的小家电，因其需要在待作业区域内自移动行走作业，而待作业区域内的空间环境比较复杂，因此要求扫地机器人要有一定的避障能力，一旦碰到障碍物之后，能够及时绕行且尽可能不影响工作效率。

现有的扫地机器人的缓冲方案一般由距离传感器和弹簧挡板配合完成，距离传感器检测到前方有障碍物或者弹簧挡板碰触障碍物后，传递信号给控制中心，扫地机器人按照避障的控制指令运行，从而有效避障。

但是，现有的扫地机器人，通常安装在挡板中间部分的距离传感器很可能会检测不到与机器人机身高度差不多的低矮狭小区域，从而造成扫地机器人卡入狭小区域，难以脱困，影响后续清洁工作的进行。

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及其行走缓冲方法，通过设置在自移动机器人上的缓冲部，达到避免机器人卡入狭小空间、难以脱困的目的；且通过设置不同规格的缓冲部部件供顾客自行选择安装，操作简便灵活且安全有效。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种自移动机器人，包括设置在所述自移动机器人的顶部边缘的缓冲部，在使用状态下，所述缓冲部的上表面高于所述自移动机器人的边缘的顶面。

根据需要，所述缓冲部在自移动机器人上的安装方式可以包括多种，所述缓冲部可以固定设置在所述自移动机器人的顶部边缘；或者，所述缓冲部可伸缩或可翻转设置在所述自移动机器人的顶部边缘。

为了在全方位都起到防护作用，所述缓冲部的设置数量为多个，等角度均匀布设在所述自移动机器人的顶部边缘。

在本发明的一个实施例中，所述自移动机器人的外围设有撞板，所述缓冲部为与所述撞板割裂分开的一部分片体，所述片体与所述自移动机器人的边缘铰接连接，使所述片体能够以铰接位置为轴翻转；所述缓冲部包括隐蔽状态和使用状态：所述片体向下扣合，并与所述撞板的外轮廓面保持持平，为隐蔽状态；所述片体以所述铰接位置为轴向上翻开，且所述片体的自由端的顶面高于所述自移动机器人的顶面高度，为使用状态。

为了保持缓冲部的稳定，所述片体在使用状态下，向上翻开并抵靠固定在所述自移动机器人的外缘外侧。

在本发明的另一个实施例中，所述缓冲部为圆柱形块体，所述自移动机器人的顶部对应设有凹槽，所述圆柱形块体嵌设固定在所述凹槽内。

在本发明的又一个实施例中，所述缓冲部包括圆柱形块体、外罩和弹簧，所述自移动机器人内部设有用于容纳所述缓冲部的容置空间，所述外罩套设在所述圆柱形块体的顶部，所述弹簧设置在所述圆柱形块体的底部；所述外罩的底部下方设有卡扣，所述自移动机器人的内部对应设有卡槽；所述缓冲部包括隐蔽状态和使用状态：按压所述外罩，弹簧压缩使所述卡扣与卡槽扣接，所述圆柱形块体和外罩嵌入所述自移动机器人内部，其顶面与所述自移动机器人的顶面高度持平，为隐蔽状态；再次按压所述外罩，弹簧的回复力使所述卡扣和卡槽脱开，所述圆柱形块体和外罩伸出所述自移动机器人内部，其顶面高于所述自移动机器人的顶面高度，为使用状态。

所述自移动机器人的外围设有撞板，为了方便加工，所述圆柱形块体为所述撞板割裂分出的一部分。

为了适应不同的低矮环境需要，所述圆柱形块体包括多个且各自高度尺寸不同，构成圆柱形块体系列。

本发明还提供一种自移动机器人行走缓冲方法，包括：在所述自移动机器人的顶部边缘设置缓冲部，在使用状态下，所述缓冲部的上表面高于所述自移动机器人的边缘的顶面，在自移动机器人的行走过程中，所述缓冲部首先与作业环境中的低矮障碍发生碰撞，随后自移动机器人自动调整位姿，比如：倒退或转向以方便避障。

所述缓冲部在隐蔽状态在收入所述自移动机器人的机体之内，且与所述自移动机器人的外轮廓面齐平。

为了适应不同的作业环境，在所述自移动机器人开始工作前，根据作业环境中的低矮障碍高度，先调整所述缓冲部的设置高度。

综上所述，本发明提供一种自移动机器人及其行走缓冲方法，通过设置在自移动机器人上的缓冲部，达到避免机器人卡入狭小空间、难以脱困的目的；且通过设置不同规格的缓冲部部件供顾客自行选择安装，操作简便灵活且安全有效。

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外部结构示意图；

图2为本发明实施例一的内部结构示意图；

图3为本发明实施例二的内部结构示意图；

图4为本发明实施例三的外部结构示意图；

图5为本发明实施例三的内部结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明实施例一的外部结构示意图；图2为本发明实施例一的内部结构示意图。如图1并结合图2所示，本发明提供一种自移动机器人100，包括设置在所述自移动机器人的顶部边缘的缓冲部200，在使用状态下，所述缓冲部200的上表面高于所述自移动机器人的边缘的顶面101。根据需要，所述缓冲部200在自移动机器人100上的安装方式可以包括多种，比如：所述缓冲部200可以固定设置在所述自移动机器人100的顶部边缘，或者，所述缓冲部200可伸缩或可翻转设置在所述自移动机器人100的顶部边缘。在图1和图2所示的实施例中，缓冲部200是固定设置在所述自移动机器人100的顶部边缘的。尽管在如图1和图2所示的实施例中可知，一台自移动机器人100上只设置了一个缓冲部200，且该一个缓冲部200设置在自移动机器人100的最前端顶部边缘上。但为了在全方位都起到防护作用，所述缓冲部200的设置数量也可以为多个，可以分别设置在自移动机器人100前、后、左和右的四个方向上的顶部边缘，也可以等角度均匀布设在所述自移动机器人100的顶部边缘。

具体来说，如图2所示，在本实施例中，所述缓冲部200为圆柱形块体210，所述自移动机器人100的顶部对应设有凹槽220，所述圆柱形块体210嵌设固定在所述凹槽220内，且圆柱形块体210的顶面高于自移动机器人的顶面。为了进一步适应不同作业环境中低矮障碍物的高度需要，所述圆柱形块体210可以包括多个且各自高度尺寸不同，构成圆柱形块体系列。使用者可以在使用自移动机器人100之前，先通过目测来判断下低矮障碍物与地面之间的高度差与自移动机器人100的高度之间的大概关系，根据实际需要，从圆柱形块体系列中选择一个高度比较适合的置入凹槽220内固定，然后再启动自移动机器人的后续作业。不同环境比如不同的房间内的低矮障碍物高度可能会有所不同，同一环境比如同一房间内的低矮障碍物高度也有可能会有所不同。因此，对于圆柱形块体210的更换可以在不同环境作业过程中更换，也可以在同一环境作业过程中更换选择。

为了方便不同规格的圆柱形块体的更换，圆柱形块体210可以通过磁吸、粘贴或螺纹等不同的方式固定在凹槽220内。

实施例二

图3为本发明实施例二的内部结构示意图。如图3所示，在本实施例中，所述缓冲部200包括圆柱形块体210、外罩201和弹簧202，所述自移动机器人100的内部设有用于容纳所述缓冲部200的容置空间203，所述外罩201套设在所述圆柱形块体210的顶部，所述弹簧202设置在所述圆柱形块体210的底部。所述外罩201的底部下方设有卡扣2011，所述自移动机器人100的内部对应设有卡槽2012。在本实施例中，所述缓冲部200包括隐蔽状态和使用状态，具体来说，按压所述外罩201，弹簧202压缩使所述卡扣2011与卡槽2012扣接，所述圆柱形块体210和外罩201嵌入所述自移动机器人100的内部，外罩201的顶面与所述自移动机器人100的顶面高度持平，此时为隐蔽状态。再次按压所述外罩201，弹簧202的回复力使所述卡扣2011和卡槽2012脱开，所述圆柱形块体210和外罩201伸出所述自移动机器人100的内部，暴露在自移动机器人的机体之外，外罩201的顶面高于所述自移动机器人100的顶面高度，此时为使用状态。

为了适应作业环境中低矮障碍物的不同高度需要，在本实施例中，圆柱形块体210同样包括了一系列的不同尺寸，供使用者选择。

实施例三

图4为本发明实施例三的外部结构示意图；图5为本发明实施例三的内部结构示意图。如图4并结合图5所示，在本实施例中，所述自移动机器人100的外围设有一周撞板300，所述缓冲部为与所述一周撞板割裂分开的一部分片体310，所述片体310与所述自移动机器人100的边缘铰接连接，使所述片体310能够以铰接位置320为轴翻转。在本实施例中，所述缓冲部同样包括了隐蔽状态和使用状态，具体来说，所述片体310向下扣合，并与所述撞板300的外轮廓面保持持平，此时为隐蔽状态。所述片体310以所述铰接位置320为轴向上翻开，且所述片体310的自由端的顶面高于所述自移动机器人100的顶面高度，此时为使用状态。更进一步地，为了保持缓冲部的稳定，所述片体310在使用状态下，向上翻开并抵靠固定在所述自移动机器人100的外缘外侧。

由上述内容可知，在上述的三个实施例中，缓冲部既可以从撞板割裂分开的一部分体块，也可以为独立设置的结构。在实际应用中，为了加工方便，优先选择缓冲部为撞板的一部分，设置为包括片体或圆柱体在内的不同形状，可以采用按压伸缩或者翻转的方式设置在自移动机器人上。具体来说，翻转方式如上述实施例三所述，而按压伸缩方式则采用上述实施例二的结构，但其中的圆柱形块体并不是象实施例二那样单独设置的，而是自移动机器人撞板的一部分。这样，可以最大限度的保证了自移动机器人的外壳整体结构不被破坏，而且用户可以在自移动机器人开始工作之前，先行目测判断是否需要在作业过程中使用缓冲部。如果需要，还可以根据作业环境的实际需要来判断并选择安装尺寸事宜的缓冲部。如果不需要，则保持缓冲部隐藏在自移动机器人的机体内，

由上述三个实施例可知，本发明还提供一种自移动机器人行走缓冲方法，所述方法包括：在所述自移动机器人100的顶部边缘设置缓冲部200，在使用状态下，所述缓冲部200的上表面高于所述自移动机器人100的边缘的顶面，在自移动机器人100的行走过程中，所述缓冲部首先与作业环境中的低矮障碍发生碰撞，随后自移动机器人自动调整位姿，比如：倒退或转向以方便避障。所述缓冲部在隐蔽状态在收入所述自移动机器人的机体之内，且与所述自移动机器人的外轮廓面齐平。为了适应不同的作业环境，在所述自移动机器人开始工作前，根据作业环境中的低矮障碍高度，先调整所述缓冲部的设置高度。

自移动机器人可以为扫地机器人、加湿机器人、空气净化机器人等多种自移动机器人。

以下通过不同的场景对本发明的技术方案进行详细地说明。

场景一

扫地机器人在客厅中进行清扫作业，客厅中摆放有茶几、沙发和矮柜，三者距离地面的高度都比较低矮。在扫地机器人开始执行清扫作业之前，先目测下作业环境中低矮障碍物各自的高度差距。如果差距不大，可以在清扫作业全程中只使用一种高度的缓冲部；但如果差距很大，还需要根据实际需要对缓冲部的高度进行调整。比如，在本场景下，可以采用实施例一或实施例二中的结构，通过更换不同高度的圆柱形块体来实现对缓冲部的高度调整。

设定好缓冲部的高度之后，便可以启动清扫作业。扫地机器人在执行清扫作业的过程中，由于缓冲部的高度高于扫地机器人的自身高度，当遇到低矮障碍物时，缓冲部首先与低矮障碍物发生碰撞，而扫地机器人的控制器感知到这种碰撞之后，就会控制扫地机器人调整位姿，比如：停止、后退或转向等等，以避免扫地机器人因继续前行而卡入低矮障碍物与地面之间，从而对正常的清扫作业造成影响。

待扫地机器人调整好方向后，继续行走作业。

场景二

空气净化机器人需要分别在卧室和书房进行空气净化作业。由于卧室内只有壁柜和床，且窗幔将床下的位置遮挡住了，不必对该位置进行空气净化作业。也就是说，在卧室这个作业环境中，并没有低矮障碍物的存在。此时，如果采用实施例二或实施例三中的结构，缓冲部可以采用隐蔽状态。即：在实施例二中，开始作业之前，先按压所述外罩201，弹簧202压缩使所述卡扣2011与卡槽2012扣接，所述圆柱形块体210和外罩201嵌入所述净化机器人100的内部，外罩201的顶面与所述净化机器人100的顶面高度持平，在保持隐蔽状态下执行空气净化作业。在实施例三中，则是将所述片体310向下扣合，并与所述撞板300的外轮廓面保持持平，同样在保持隐蔽状态下执行空气净化作业。

当完成对卧室的净化作业，需要进入书房时，由于书房内有书桌和书柜，距离地面的高度较低，为了有效防止净化机器人行走到低矮位置后卡入，在开始作业之前，要使缓冲部处于使用状态。即：在实施例二中，再次按压所述外罩201，弹簧202的回复力使所述卡扣2011和卡槽2012脱开，所述圆柱形块体210和外罩201伸出所述自移动机器人100的内部，暴露在净化机器人的机体之外，外罩201的顶面高于所述净化机器人100的顶面高度，保持使用状态。在实施例三中则将所述片体310以所述铰接位置320为轴向上翻开，且所述片体310的自由端的顶面高于所述净化机器人100的顶面高度，并抵靠固定在所述净化机器人100的外缘外侧，在使用状态在进行空气净化作业。

设定好缓冲部的高度之后，便可以启动净化作业。净化机器人在执行清扫作业的过程中，由于缓冲部的高度高于净化机器人的自身高度，当遇到低矮障碍物时，缓冲部首先与低矮障碍物发生碰撞，而净化机器人的控制器感知到这种碰撞之后，同样会控制净化机器人调整位姿，比如：停止、后退或转向等等，以避免净化机器人因继续前行而卡入低矮障碍物与地面之间，从而对正常的空气净化作业造成影响。

待净化机器人调整好方向后，继续行走作业，直至遇到下一个低矮障碍物或完成净化作业为止。

综上所述，本发明提供一种自移动机器人及其行走缓冲方法，通过设置在自移动机器人上的缓冲部，达到避免机器人卡入狭小空间、难以脱困的目的；且通过设置不同规格的缓冲部部件供顾客自行选择安装，操作简便灵活且安全有效。

Claims (13)

1.一种自移动机器人，其特征在于，包括设置在所述自移动机器人(100)的顶部边缘的缓冲部(200)，在使用状态下，所述缓冲部的上表面高于所述自移动机器人的边缘的顶面(101)。

2.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述缓冲部(200)固定设置在所述自移动机器人(100)的顶部边缘。

3.如权利要求1所述的自移动机器人，其特征在于，所述缓冲部(200)可伸缩或可翻转设置在所述自移动机器人(100)的顶部边缘。

4.如权利要求1-3任一项所述的自移动机器人，其特征在于，所述缓冲部(200)的设置数量为多个，等角度均匀布设在所述自移动机器人(100)的顶部边缘。

5.如权利要求3所述的自移动机器人，其特征在于，所述自移动机器人(100)的外围设有撞板(300)，所述缓冲部为与所述撞板割裂分开的一部分片体(310)，所述片体与所述自移动机器人的边缘铰接连接，使所述片体能够以铰接位置(320)为轴翻转；

所述缓冲部包括隐蔽状态和使用状态：

所述片体向下扣合，并与所述撞板的外轮廓面保持持平，为隐蔽状态；

所述片体以所述铰接位置为轴向上翻开，且所述片体的自由端的顶面高于所述自移动机器人的顶面高度，为使用状态。

6.如权利要求5所述的自移动机器人，其特征在于，所述片体(310)在使用状态下，向上翻开并抵靠固定在所述自移动机器人(100)的外缘外侧。

7.如权利要求2所述的自移动机器人，其特征在于，所述缓冲部(200)为圆柱形块体(210)，所述自移动机器人(100)的顶部对应设有凹槽(220)，所述圆柱形块体嵌设固定在所述凹槽内。

8.如权利要求3所述的自移动机器人，其特征在于，所述缓冲部(200)包括圆柱形块体(210)、外罩(201)和弹簧(202)，所述自移动机器人内部设有用于容纳所述缓冲部的容置空间(203)，所述外罩套设在所述圆柱形块体的顶部，所述弹簧设置在所述圆柱形块体的底部；

所述外罩的底部下方设有卡扣(2011)，所述自移动机器人(100)的内部对应设有卡槽(2012)；

所述缓冲部包括隐蔽状态和使用状态：

按压所述外罩，弹簧压缩使所述卡扣与卡槽扣接，所述圆柱形块体和外罩嵌入所述自移动机器人内部，其顶面与所述自移动机器人的顶面高度持平，为隐蔽状态；

再次按压所述外罩，弹簧的回复力使所述卡扣和卡槽脱开，所述圆柱形块体和外罩伸出所述自移动机器人内部，其顶面高于所述自移动机器人的顶面高度，为使用状态。

9.如权利要求7或8任一项所述的自移动机器人，其特征在于，所述自移动机器人(100)的外围设有撞板(300)，所述圆柱形块体(210)为所述撞板割裂分出的一部分。

10.如权利要求7或8任一项所述的自移动机器人，其特征在于，所述圆柱形块体(210)包括多个且各自高度尺寸不同，构成圆柱形块体系列。

11.一种自移动机器人行走缓冲方法，其特征在于，所述方法包括：在所述自移动机器人(100)的顶部边缘设置缓冲部(200)，在使用状态下，所述缓冲部的上表面高于所述自移动机器人的边缘的顶面，在自移动机器人的行走过程中，所述缓冲部首先与作业环境中的低矮障碍发生碰撞，随后自移动机器人自动调整位姿。

12.如权利要求11所述的自移动机器人行走缓冲方法，其特征在于，所述缓冲部(200)在隐蔽状态在收入所述自移动机器人的机体之内，且与所述自移动机器人的外轮廓面齐平。

13.如权利要求11所述的自移动机器人行走缓冲方法，其特征在于，在所述自移动机器人开始工作前，根据作业环境中的低矮障碍高度，先调整所述缓冲部(200)的设置高度。