CN111317407B - 自主机器人吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明的自主机器人吸尘器，其包括：机器人吸尘器主体(10)；手持式吸尘器(20)，所述手持式吸尘器(20)布置成可逆地耦合到所述主体：－以便形成处于耦合位置的自主机器人吸尘器；以及－以便形成处于解耦位置的自主手持式吸尘器，其中，所述机器人吸尘器具有周边壁，所述周边壁限定包壳侧表面，其中，所述手持式吸尘器(20)包括握持手柄(21)，所述握持手柄(21)设置成可移动，以占据：－缩回位置，或者－展开位置，其特征在于：容置部通到所述包壳侧表面(100)，所述握持手柄(21)与所述包壳侧表面(100)相切或从所述包壳侧表面(100)缩进。

Description

自主机器人吸尘器

技术领域

本发明一般涉及机器人吸尘器。

本发明具体涉及一种自主机器人吸尘器，该自主机器人吸尘器由主体和可以耦合到该主体的手持式吸尘器形成。

背景技术

在现有技术中已知自主吸入装置，也称为机器人吸尘器，其包括可移动基座(或主体)，该可移动基座可以与手持式吸尘器耦合，例如在文献KR20080028219A中公开的那样。另一方面，该文献的系统中的手持式吸尘器尤其具有的缺点是，操纵不太实用，且手柄不便于抓握。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，并且特别是首先提出一种机器人吸尘器，该机器人吸尘器由主体和可以耦合到该主体的手持式吸尘器形成，该机器人吸尘器具有良好的人机工程学用途，尤其是在耦合和解耦阶段，同时又不限制机器人吸尘器的移动功能。

为此，本发明的第一方面涉及一种自主机器人吸尘器，其包括：

机器人吸尘器主体，所述主体包括容置部和至少一个驱动轮；

手持式吸尘器，所述手持式吸尘器包括自主吸入机构，并且布置成可逆地耦合在所述主体的所述容置部中：

－以便当所述手持式吸尘器耦合到所述主体时，与所述主体配合形成所述自主机器人吸尘器；以及

－以便当所述手持式吸尘器与所述主体解耦时，形成自主手持式吸尘器，

其中，当所述手持式吸尘器耦合到所述主体时，所述机器人吸尘器具有优选大致圆形的周边壁，所述周边壁限定包壳侧表面，

其中，所述手持式吸尘器包括握持手柄，所述握持手柄设置成可移动，以占据：

－缩回位置，至少当所述手持式吸尘器耦合到所述主体时，或者

－展开位置，至少当所述手持式吸尘器与所述主体解耦时，以允许使用者操纵所述自主手持式吸尘器，

其特征在于，所述容置部通到所述包壳侧表面，并且当所述手持式吸尘器耦合到所述主体且所述握持手柄处于缩回位置时，所述握持手柄与所述包壳侧表面相切或从所述包壳侧表面缩进。

换句话说，本发明涉及一种自主机器人吸尘器，其包括：

机器人吸尘器主体，所述主体包括容置部、至少一个驱动轮和优选大致圆形的周边壁，所述周边壁限定包壳侧表面；

手持式吸尘器，所述手持式吸尘器包括自主吸入机构，并且布置成可逆地耦合在所述主体的所述容置部中：

－以便当所述手持式吸尘器耦合到所述主体时，与所述主体配合形成所述自主机器人吸尘器；以及

－以便当所述手持式吸尘器与所述主体解耦时，形成自主手持式吸尘器，

其中，所述手持式吸尘器包括握持手柄，所述握持手柄设置成可移动，以占据：

－缩回位置，至少当所述手持式吸尘器耦合到所述主体时，或者

－展开位置，至少当所述手持式吸尘器与所述主体解耦时，以允许使用者操纵所述自主手持式吸尘器，

其特征在于，所述容置部通到所述包壳侧表面，并且当所述手持式吸尘器耦合到所述主体且所述握持手柄处于缩回位置时，所述握持手柄不会相对于所述主体的所述周边壁突出。于是，所述周边壁限定外壳侧表面，并且所述握持手柄与所述包壳侧表面相切或从所述包壳侧表面缩进。

当手持式机器人耦合到主体时，机器人吸尘器具有周边壁或包壳侧表面，该周边壁或包壳侧表面允许机器人吸尘器自身枢转或转动而不会干扰附近的障碍物。握持手柄当其处于缩回位置时与侧壁或包壳侧表面相切或从侧壁或包壳侧表面缩进，从而操作能力不受影响，同时仍可从机器人吸尘器的一侧接近且不仅从竖直方向接近。

有利地，处于展开位置的所述握持手柄布置成朝所述机器人吸尘器的外部与所述包壳侧表面隔开一定距离。换句话说，处于展开位置的所述握持手柄相对于所述包壳侧表面突出。

有利地，所述握持手柄设置成可相对于所述手持式吸尘器平移移动。

有利地，所述握持手柄设置成可相对于所述手持式吸尘器旋转移动。

有利地，所述机器人吸尘器包括用于锁定所述握持手柄的锁定机构，所述锁定机构设置成将处于缩回位置或展开位置的所述握持手柄锁定。

有利地，所述握持手柄的所述锁定机构设置成：

－将处于展开位置的所述握持手柄锁定在所述手持式吸尘器上，和/或，

－将处于缩回位置的所述握持手柄锁定在所述主体上。

根据该实施方式，将握持手柄锁定在主体上具有的效果是，还通过握持手柄将手持式吸尘器锁定在主体上。

有利地，所述锁定机构包括：

第一锁定单元，用于将处于展开位置的所述握持手柄锁定在所述手持式吸尘器上，所述第一锁定单元包括：

－第一突起部，所述第一突起部布置在所述握持手柄或所述手持式吸尘器中的一个上；和

－第一配对模，所述第一配对模布置在所述握持手柄或所述手持式吸尘器中的另一个上，

其中，与所述第一配对模接合的所述第一突起部将所述握持手柄锁定在所述手持式吸尘器上，

和/或，

第二锁定单元，用于将处于缩回位置的所述握持手柄锁定在所述主体上，所述第二锁定单元包括：

－第二突起部，所述第二突起部布置在所述主体或所述握持手柄中的一个上；和

－第二配对模，所述第二配对模布置在所述主体或所述握持手柄中的另一个上，

其中，与所述第二配对模接合的所述第二突起部将所述握持手柄和所述手持式吸尘器锁定在所述主体上。

有利地，所述第一突起部或所述第二突起部是标记、沟槽、锁闩、锁，并且第一配对模或第二配对模是锁钩、凹口、凹槽、开口。

有利地，所述机器人吸尘器包括凸轮轨道，所述凸轮轨道布置成在所述手持式吸尘器耦合到所述主体的移动时，且优选地在所述手持式吸尘器耦合到所述主体的移动结束时，自动使已与所述第一配对模接合的所述第一突起部与所述第一配对模解除接合。

有利地，所述机器人吸尘器包括单个解锁控制器，所述解锁控制器布置在所述握持手柄中，用于控制将处于缩回位置的所述握持手柄与所述主体解锁并将所述手持式吸尘器解耦。人体工程学得到简化，单个控制器允许将握持手柄(可以从缩回位置移动到展开位置)和手持式吸尘器解锁，该手持式吸尘器可以与主体解耦。

有利地，所述握持手柄设置成用一只手来操纵，并且特别是所述握持手柄和所述解锁控制器设置成同时用一只手来操纵。

有利地，所述机器人吸尘器包括弹性机构，所述弹性机构布置成自动使所述握持手柄从缩回位置移动到展开位置。

有利地，所述机器人吸尘器包括至少一个弹性推动单元，所述弹性推动单元包括可移动元件和弹性复位元件，所述弹性推动单元布置成通过弹性推动来保持耦合到所述主体的所述手持式吸尘器。特别地，所述可移动元件被推动到腔中以将所述手持式吸尘器保持在所述主体上在稳定的耦合位置。

有利地，所述手持式吸尘器的自主吸入机构形成所述机器人吸尘器的单独吸入机构。

有利地，所述机器人吸尘器包括电能储存机构，所述电能储存机构搭载在所述主体中和/或所述手持式吸尘器中。

有利地，所述主体包括形成漏斗的至少一个壳体部分，用于对所述手持式吸尘器在耦合到所述主体的移动时进行引导。

有利地，所述主体包括至少一个导轨部分，用于对所述手持式吸尘器在耦合到所述主体的移动时进行引导。换句话说，所述主体包括引导机构，所述引导机构布置成闭锁所述手持式吸尘器的五个自由度。

有利地，所述握持手柄是整体的和/或一体的。

有利地，所述周边壁设置成允许所述机器人吸尘器自身旋转。

有利地，所述主体包括连续周边主体壁，所述连续周边主体壁包括与所述包壳侧表面公共的至少一个完整周边。

有利地，所述主体包括不连续周边主体壁，所述不连续周边主体壁在所述容置部处包括至少一个凹陷部。非常有利地，所述手持式机器人布置成当其耦合到所述主体时填补所述凹陷部。

有利地，所述周边壁包括至少一个连续周边，所述连续周边用作基础母线，用于构成具有优选圆形截面的圆柱体形式的包壳侧表面。圆柱体是在基础曲线上构成的其母线平行的表面。在圆形圆柱体中，基础曲线是圆。在本发明中，基础曲线是平行于地面的平面与机器人吸尘器的外壁的相交部。优选地，平行于地面的平面位于与外壁的相交部给出连续基础曲线并且优选为圆的高度。当然，可能会存在外壁具有凹部的不连续部位(例如，壁之间或主体与手持式吸尘器之间的间隙)，但包壳侧表面是连续的且呈圆柱形，形成从外壁相切或连续的表面。

有利地，所述周边壁在所述握持手柄处包括至少一个凹部，所述握持手柄从所述包壳侧表面缩进。这种凹部允许即使当握持手柄处于缩回位置时也能抓握握持手柄。

有利地，所述手持式吸尘器包括吸尘器侧壁，所述吸尘器侧壁布置成当所述手持式吸尘器耦合到所述主体时与所述包壳侧表面相切或从所述包壳侧表面缩进。

附图说明

在阅读通过非限制性示例给出并由附图示出的本发明的两个实施方式的以下详细描述时，本发明的其他特征和优点将更清楚地显现，在附图中：

图1示出了根据本发明的机器人吸尘器的分解立体图，该机器人吸尘器包括带有轮的主体和手持式吸尘器；

图2示出了图1的机器人吸尘器的另一分解立体图；

图3示出了图1的机器人吸尘器的俯视图，其中手持式吸尘器耦合到主体；

图4示出了图1的机器人吸尘器的立体图，其中手持式吸尘器耦合到主体；

图5以立体图示出了图1的机器人吸尘器的包壳侧表面，其中手持式吸尘器耦合到主体；

图6示出了图4的机器人吸尘器，其中手持式吸尘器在与主体耦合和解耦的过程中；

图7示出了图1的机器人吸尘器的替代实施方式的立体图，包括带有轮的主体的替代实施方式和手持式吸尘器的替代实施方式；

图8示出了图7的机器人吸尘器的手持式吸尘器的立体图；

图9示出了图7的机器人吸尘器的手持式吸尘器的另一立体图；

图10示出了图8的手持式吸尘器的握持手柄的细节；

图11示出了图8的手持式吸尘器的握持手柄的另一细节；

图12示出了图8的手持式吸尘器的握持手柄的另一细节；

图13示出了图8的手持式吸尘器的握持手柄的另一细节。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明的机器人吸尘器的分解立体图，该机器人吸尘器包括带有轮12的主体10和手持式吸尘器20。

在这些图1和图2中，主体10是具有轮12的可移动基座，这些轮12中的至少一个是驱动轮。主体10的侧壁13尤其是包括防碰撞装置14、光滑壁15和后周边边缘16。

手持式吸尘器20特别是包括在图1和图2中可见的握持手柄21、吸入端件22、后壁24以及在这些图中不可见的自主吸入结构，也就是说，电动通风器和电能储存机构，换句话说是电池。

手持式吸尘器20可以可逆地耦合到主体10以形成机器人吸尘器。实际上，手持式吸尘器20则允许提供吸入机构，并且主体提供在待清洁地面上移动的能力。

图2是后视立体图，该图2示出了配置在主体10中的容置部19，在该容置部19中可以容置有手持式吸尘器20。更具体地，具有终止于漏斗中的平坦后部的对接表面17设置成允许使用者将手持式吸尘器20放置在容置部19中并将手持式吸尘器20容易地推到对接位置。

如将在下面更详细地说明的那样，主体10包括在对接表面17上的突起部18，用于允许与手持式吸尘器20的配对模23接合，以便一旦手持式吸尘器20耦合到主体10就允许锁定。

图3示出了机器人吸尘器的俯视图，其中手持式吸尘器20耦合到主体10。该图以点划线示出了由机器人吸尘器的侧壁形成的包壳侧表面100。机器人吸尘器的该侧壁尤其是包括主体的侧壁13和手持式吸尘器20的后壁24。图3为了理解而示出了机器人吸尘器的外侧壁与包壳侧表面100之间的空间，但是在该俯视图中，机器人吸尘器的外侧壁与包壳侧表面是重合的。

如图3清楚所示，机器人吸尘器的侧壁以及因此包壳侧表面100都为圆形截面，以便在机器人吸尘器遇到障碍物(尤其是由防碰撞装置14检测到)的情况下允许机器人吸尘器容易地导航并转弯或转半圈)。实际上，这种圆形截面以及因此大体圆柱形的形状允许机器人吸尘器转动或枢转而不会干扰抵靠或非常靠近侧壁的任何障碍物。因此，包壳侧表面100具有圆形截面。

图4以立体图示出了机器人吸尘器，其中手持式吸尘器20耦合到主体10，并且图5示出了由机器人吸尘器的侧壁构成的包壳侧表面100。

根据本发明的一个方面，握持手柄21可在以下位置之间移动：

－展开位置(见图1和图2)，用于允许使用者操纵手持式吸尘器20，

－缩回位置(见图3和图4)，当手持式吸尘器20耦合到主体时。

根据所示的示例，当主体的轮12搁置在地面上时，握持手柄可沿大致垂直于待清洁地面的旋转轴线旋转移动。

一个重要方面规定，当握持手柄21处于缩回位置时，握持手柄21与包壳侧表面100相切或从包壳侧表面100缩进。因此，机器人吸尘器的操作能力不会受到影响(因为在缩回位置，握持手柄21不会相对于包壳侧表面或侧壁突出)，并且人机工程学用途良好(握持手柄21处于展开位置时易于抓握)。

图5清楚示出了以虚线示出且处于缩回位置的握持手柄21完全容纳在包壳侧表面100中并且不从其突出。因此，机器人吸尘器可以自身自由转动。

图6示出了处于展开位置的握持手柄21，其中手持式吸尘器20接合在主体10的容置部19中。因此，该图6示出了耦合的结束，并且仅保持使握持手柄21枢转到缩回位置，或者解耦的开始，并且保持将手持式吸尘器向后拉，以使其完全与主体10解除接合。可以规定将处于展开位置的握持手柄21锁定在手持式吸尘器20上，其中第一突起部接合在第一配对模中(未示出)。

在将手持式吸尘器20耦合到主体10的操作时，还规定将手持式吸尘器20锁定在主体10上，以确保机器人吸尘器的使用。

为此，在图2中可见的突起部18布置成当手持式吸尘器20接合在主体10的容置部19中时接合在配置于握持手柄21中的配对模23中。在接合移动结束时，突起部18(例如包括肩部)完全接合在配对模23(可以是T形槽)中。

当握持手柄21从其展开位置(图1和图2)旋转到其缩回位置(图3和图4)时，握持手柄21的旋转引起握持手柄锁定在突起部18上，该突起部18被约束在配对模23中。因此，该锁定同时引起手持式吸尘器20锁定在主体10上。在握持手柄旋转结束时，可以规定使用球形按钮保持在缩回位置，该球形按钮例如以空心形状接合。

当手持式吸尘器20解耦时，使用者首先将握持手柄21从缩回位置移动到展开位置，这自动将突起部18与配对模23解除接合，并且使用者可以将手持式吸尘器20从容置部19中移除。

图7示出了根据本发明的机器人吸尘器的替代实施方式。

根据该实施方式，手持式吸尘器20A包括可平移移动的握持手柄21A，并且后壁24A包括凹部。然而，根据该实施方式，包壳侧表面100始终是圆形截面的圆柱体(因为主体10A包括圆形周边，该圆形周边用作用于构造包壳侧表面100的基部)，并且在缩回位置，握持手柄21A与包壳侧表面相切或从包壳侧表面缩进。

另外，根据该实施方式，主体10A包括容置部19A、突起部18A和在对接表面17A上的凸轮轨道18B。实际上，如在图13中可以看出，处于展开位置的握持手柄21A通过锁闩221(第一突起部)锁定在手持式吸尘器20A上，该锁闩221接合在手持式吸尘器20A的锁钩(第一配对模，未示出)中。在手持式吸尘器20A耦合到主体10A的移动开始时，锁闩221的控制部分由凸轮轨道18B穿过手持式吸尘器20A的壳体的开口23A向上推动，在图9中可见。因此，锁闩221不再将握持手柄21A锁定在手持式吸尘器20A上，并且握持手柄21A则可以由使用者推到缩回位置。

握持手柄21A还包括在图11和图12中可见的触发器211、传动部212、标记214(第二突起部)和弹簧213，用于允许利用突起部18A将处于缩回位置的握持手柄锁定在主体10上，该突起部18A包括内凹口(第二配对模)，如图12所示。

详细地，在手持式吸尘器20A耦合到主体10A结束时，一旦握持手柄21A从展开位置解锁，则握持手柄21A水平移动，如图12所示的箭头PH所示。在行程结束时，标记214与突起部18A相遇，并且由于使用者的推动和倒角的存在而抬起，从而在握持手柄21A的行程完全结束时，标记214面向突起部18A的凹口，并在弹簧213的作用下被推到该凹口。

因此，握持手柄21A则被锁定在主体10A上，但是这也将手持式吸尘器20A锁定在主体10A上。于是，确保了耦合。实际上，只有使用者对触发器211施加的动作才能抬起标记214并将握持手柄21A和手持式吸尘器20A从主体10A解锁。

此外，突起部18A具有T形横截面(在图7中可见)，并且接合在手持式吸尘器20A的配对模23B(倒T形凹槽)中，如图9所示，以便将手持式吸尘器20A完全闭锁在主体上。

最后，可以设置弹簧，以便一旦触发器211被致动，就总是自动将握持手柄21A从缩回位置推到展开位置，以便于设备的使用。

应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对本说明书中描述的本发明的不同实施方式做出对本领域技术人员显而易见的各种修改和/或改进。

Claims (12)

1.一种自主机器人吸尘器，其包括：

机器人吸尘器主体(10；10A)，所述主体(10；10A)包括容置部(19；19A)和至少一个驱动轮；

手持式吸尘器(20；20A)，所述手持式吸尘器(20；20A)包括自主吸入机构，并且布置成可逆地耦合在所述主体(10；10A)的所述容置部(19；19A)中：

－以便当所述手持式吸尘器(20；20A)耦合到所述主体(10；10A)时，与所述主体(10；10A)配合形成所述自主机器人吸尘器；以及

－以便当所述手持式吸尘器(20；20A)与所述主体(10；10A)解耦时，形成自主手持式吸尘器(20；20A)，

其中，当所述手持式吸尘器(20；20A)耦合到所述主体(10；10A)时，所述机器人吸尘器具有周边壁，所述周边壁限定包壳侧表面(100)，

其中，所述手持式吸尘器(20；20A)包括握持手柄(21；21A)，所述握持手柄(21；21A)设置成可移动，以占据：

－缩回位置，至少当所述手持式吸尘器(20；20A)耦合到所述主体(10；10A)时，或者

－展开位置，至少当所述手持式吸尘器(20；20A)与所述主体(10；10A)解耦时，以允许使用者操纵所述自主手持式吸尘器(20；20A)，

其特征在于，所述容置部(19；19A)通到所述包壳侧表面(100)，并且当所述手持式吸尘器(20；20A)耦合到所述主体(10；10A)且所述握持手柄(21；21A)处于缩回位置时，所述握持手柄(21；21A)与所述包壳侧表面(100)相切或从所述包壳侧表面(100)缩进。

2.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其特征在于，所述握持手柄(21；21A)设置成可相对于所述手持式吸尘器(20；20A)平移或旋转移动。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的机器人吸尘器，其特征在于，其包括用于锁定所述握持手柄(21；21A)的锁定机构，所述锁定机构设置成：

－将处于展开位置的所述握持手柄(21；21A)锁定在所述手持式吸尘器(20；20A)上，和/或，

－将处于缩回位置的所述握持手柄(21；21A)锁定在所述主体(10；10A)上。

4.根据权利要求3所述的机器人吸尘器，其特征在于，所述锁定机构包括：

第一锁定单元，用于将处于展开位置的所述握持手柄(21；21A)锁定在所述手持式吸尘器(20；20A)上，所述第一锁定单元包括：

－第一突起部，所述第一突起部布置在所述握持手柄或所述手持式吸尘器(20；20A)中的一个上；和

－第一配对模，所述第一配对模布置在所述握持手柄或所述手持式吸尘器(20；20A)中的另一个上，

和/或，

第二锁定单元，用于将处于缩回位置的所述握持手柄(21；21A)锁定在所述主体(10；10A)上，所述第二锁定单元包括：

－第二突起部，所述第二突起部布置在所述主体(10；10A)或所述握持手柄中的一个上；和

－第二配对模，所述第二配对模布置在所述主体(10；10A)或所述握持手柄中的另一个上。

5.根据权利要求4所述的机器人吸尘器，其特征在于，其包括凸轮轨道(18B)，所述凸轮轨道(18B)布置成在所述手持式吸尘器(20；20A)耦合到所述主体(10；10A)的移动时，自动使已与所述第一配对模接合的所述第一突起部与所述第一配对模解除接合。

6.根据权利要求4所述的机器人吸尘器，其特征在于，其包括凸轮轨道(18B)，所述凸轮轨道(18B)布置成在所述手持式吸尘器(20；20A)耦合到所述主体(10；10A)的移动结束时，自动使已与所述第一配对模接合的所述第一突起部与所述第一配对模解除接合。

7.根据权利要求3所述的机器人吸尘器，其特征在于，其包括单个解锁控制器，所述解锁控制器布置在所述握持手柄中，用于控制将处于缩回位置的所述握持手柄(21；21A)与所述主体(10；10A)解锁并将所述手持式吸尘器(20；20A)解耦。

8.根据权利要求7所述的机器人吸尘器，其特征在于，所述握持手柄(21；21A)和所述解锁控制器设置成用一只手来操纵。

9.根据权利要求1至2中任一项所述的机器人吸尘器，其特征在于，其包括弹性机构，所述弹性机构布置成自动使所述握持手柄(21；21A)从缩回位置移动到展开位置。

10.根据权利要求1至2中任一项所述的机器人吸尘器，其特征在于，所述周边壁设置成允许所述机器人吸尘器自身旋转。

11.根据权利要求1至2中任一项所述的机器人吸尘器，其特征在于，所述主体(10；10A)包括连续周边主体壁，所述连续周边主体壁包括与所述包壳侧表面(100)公共的至少一个完整周边。

12.根据权利要求1所述的机器人吸尘器，其特征在于，所述包壳侧表面(100)大致为圆形。

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