CN113116144B - 用于饮水机的定位装置和饮水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于饮水机的定位装置和饮水机，用于饮水机的定位装置包括：机体，所述机体具有可移动的出水嘴；适于放置接水杯的承物台，所述承物台设在所述出水嘴下方且与所述出水嘴在上下方向上间隔开；位置检测组件，所述位置检测组件包括第一检测件和第二检测件，所述承物台具有第一端和第二端，所述第一检测件设于所述承物台的第一端下表面，所述第二检测件设于所述承物台的第二端下表面；控制件，所述控制件分别与所述出水嘴和所述位置检测组件通讯以根据所述位置检测组件检测到的所述接水杯的位置信息控制所述出水嘴移动至所述接水杯上方。根据本发明的用于饮水机的定位装置，可以实现自动定位功能，成本低，应用环境广泛。

Description

用于饮水机的定位装置和饮水机

技术领域

本发明涉及饮水机技术领域，具体而言，涉及一种用于饮水机的定位装置和具有所述用于饮水机的定位装置的饮水机。

背景技术

随着科技进步，家电产品越来越智能化。相关技术中的饮水机，能够通过红外识别、图像识别等方式，识别水杯的位置，从而达到定位出水的效果，然而，红外识别对于应用环境的要求较高，图像识别的成本较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于饮水机的定位装置，所述用于饮水机的定位装置可以实现自动定位功能，成本低，应用环境广泛。

本发明还提出一种具有所述用于饮水机的定位装置的饮水机。

根据本发明第一方面的用于饮水机的定位装置，包括：机体，所述机体具有可移动的出水嘴；适于放置接水杯的承物台，所述承物台设在所述出水嘴下方且与所述出水嘴在上下方向上间隔开；位置检测组件，所述位置检测组件包括第一检测件和第二检测件，所述承物台具有第一端和第二端，所述第一检测件设于所述承物台的第一端下表面，所述第二检测件设于所述承物台的第二端下表面；控制件，所述控制件分别与所述出水嘴和所述位置检测组件通讯以根据所述位置检测组件检测到的所述接水杯的位置信息控制所述出水嘴移动至所述接水杯上方。

根据本发明的用于饮水机的定位装置，利用位置检测组件采集接水杯的位置信息，并控制出水嘴的移动从而实现自动定位，能够解决接水杯的定位问题，实现自动定位功能，并且成本低，应用环境广泛。

另外，根据本发明实施例的用于饮水机的定位装置还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述第一检测件和所述第二检测件分别为重力传感器，当所述接水杯放置在所述第一检测件和所述第二检测件之间时，所述控制件根据力矩平衡关系获取所述接水杯的位置信息。

在本发明的一些实施例中，当所述接水杯放置在所述第一检测件和所述第二检测件之间时，所述控制件根据力矩平衡关系获取所述接水杯与所述第一检测件之间的距离L1，并根据L1控制所述出水嘴的移动距离。

在本发明的一些实施例中，所述控制件获取当前所述出水嘴与所述第一检测件之间的距离L3，并根据以下公式计算所述出水嘴所需移动的距离L4：L4＝L1-L3。

在本发明的一些实施例中，预设所述出水嘴的初始位置为L3＝0的位置处，根据以下公式更新L3的数值：L3＝L3+L4。

根据本发明的一些实施例，所述出水嘴的移动范围位于所述第一检测件与所述第二检测件之间。

根据本发明的一些实施例，所述承物台的延伸方向与所述出水嘴的移动方向一致。

根据本发明的一些实施例，所述机体具有至少底壁和前壁敞开的接水空间，所述出水嘴从所述接水空间的顶壁向下伸出，所述承物台的上表面构成所述接水空间的底壁。

根据本发明的一些实施例，用于饮水机的定位装置还包括：支撑台，所述支撑台设在所述承物台下方，所述位置检测组件被夹持在所述承物台与所述支撑台之间。

根据本发明第二方面的饮水机，包括根据本发明第一方面所述的用于饮水机的定位装置。

根据本发明实施例饮水机，利用如上所述的用于饮水机的定位装置，能够解决接水杯的定位问题，实现自动定位功能，并且成本低，应用环境广泛。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于饮水机的定位装置的立体图。

附图标记：

用于饮水机的定位装置10、接水杯20、

机体11、出水嘴12、承物台13、

第一检测件14、第二检测件15、接水空间16。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的用于饮水机的定位装置10。

如图1所示，根据本发明实施例的用于饮水机的定位装置10，包括：机体11、承物台13、位置检测组件和控制件。

机体11具有可移动的出水嘴12。承物台13适于放置接水杯20，承物台13设在出水嘴12下方，承物台13与出水嘴12在上下方向上间隔开。位置检测组件包括第一检测件14和第二检测件15，承物台13具有第一端和第二端，第一检测件14设于承物台13的第一端下表面，第二检测件15设于承物台13的第二端下表面。控制件分别与出水嘴12和位置检测组件通讯，控制件根据位置检测组件检测到的接水杯20的位置信息控制出水嘴12移动至接水杯20上方。

例如，出水嘴12可以在水平面内沿左右方向移动。承物台13的上表面为水平面且沿左右方向延伸，承物台13的第一端可以为承物台13的左端，承物台13的第二端可以为承物台13的右端。其中，第一检测件14和第二检测件15可以分别为传感器。

当用户将接水杯20放置在承物台13上后，第一检测件14和第二检测件15检测到接水杯20的位置信息，并将接水杯20的位置信息反馈给控制件。控制件控制出水嘴12移动，使得出水嘴12移动至接水杯20上方，从而达到出水嘴12自动定位到接水杯20上方的功能。

根据本发明的用于饮水机的定位装置10，利用位置检测组件采集接水杯20的位置信息，并控制出水嘴12的移动从而实现自动定位，能够解决接水杯20的定位问题，实现自动定位功能，并且成本低，应用环境广泛。

根据本发明的一些实施例，第一检测件14和第二检测件15分别为重力传感器，当接水杯20放置在第一检测件14和第二检测件15之间时，控制件根据力矩平衡关系获取接水杯20的位置信息。这样，当接水杯20放置在承物台13上时，可以得知第一检测件14和第二检测件15分别承受的力的大小，并且可以得知接水杯20总重力的大小，以方便控制件得出接水杯20的位置信息。

进一步地，如图1所示，当接水杯20放置在第一检测件14和第二检测件15之间时，控制件根据力矩平衡关系获取接水杯20与第一检测件14之间的距离L1，并根据L1控制出水嘴12的移动距离。这样，由于第一检测件14和第二检测件15之间的距离为已知条件，可以根据力矩平衡原理得到含有L1的关系式，从而可以根据所述关系式求解出L1的大小。例如，L1是指接水杯20的重心与第一检测件14之间的水平距离。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，控制件获取当前出水嘴12与第一检测件14之间的距离L3，并根据以下公式计算出水嘴12所需移动的距离L4：L4＝L1-L3。这样，根据L3和L4之间的差值去移动出水嘴12，保证出水嘴12可以准确地定位到接水杯20上方。例如，出水嘴12可以沿左右方向发生移动，L3是指当前出水嘴12与第一检测件14在水平方向上的距离，L4是指出水嘴12所需移动的水平距离。如果L4为正值，出水嘴12向右移动L4大小的距离；如果L4为负值，出水嘴12向左移动L4大小的距离，最终使出水嘴12位于接水杯20上方。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，预设出水嘴12的初始位置为L3＝0的位置处，根据以下公式更新L3的数值：L3＝L3+L4。这样，通过增量算法更新L3的数值，从而保证在每一次接水杯20的自动定位时，控制件均能准确地获取出水嘴12与第一检测件14之间的距离，进而保证自动定位功能的实现。

例如，将出水嘴12的初始位置设定在第一检测件14的正上方，此时L3＝0。假设接水杯20与第一检测件14之间的距离为L1＝2cm，则出水嘴12需要移动的距离为L4＝L1-L3＝2cm，控制件控制出水嘴12向右移动2cm的距离，使得出水嘴12位于接水杯20上方，此时，L3发生更新，根据公式可以得到L3＝L3+L4＝2cm。在下一次出水嘴12的自动定位过程中，以更新后的L3(即L3＝2cm)为基础进行计算。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，出水嘴12的移动范围位于第一检测件14与第二检测件15之间。这样，通过限定出水嘴12的移动范围，可以方便出水嘴12定位到接水杯20上方，防止出水嘴12流出的水溅到其他地方，用户的使用体验更好。例如，出水嘴12可以沿左右方向发生移动，出水嘴12移动到出水嘴12可移动范围的最左侧时位于第一检测件14正上方，出水嘴12移动到出水嘴12可移动范围的最右侧时位于第二检测件15正上方。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，承物台13的延伸方向与出水嘴12的移动方向一致。这样，接水杯20放置在承物台13上的任何位置时，出水嘴12均能准确定位到接水杯20的上方，使用更加方便。例如，承物台13的长度方向沿左右方向定向且出水嘴12沿左右方向移动。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，机体11具有至少底壁和前壁敞开的接水空间16，出水嘴12从接水空间16的顶壁向下伸出，承物台13的上表面构成接水空间16的底壁。这样，接水空间16的设置使得出水嘴12自动定位功能更加易于实现，并且结构紧凑、空间利用率高、外形美观。例如，机体11形成有向内凹陷的矩形的接水空间16，当用户接水时，可以将接水杯20放置在接水空间16的底壁上(即承物台13的上表面上)，位于顶壁的出水嘴12定位到接水杯20上方后，出水嘴12出水至接水杯20中，实现接水的功能。

根据本发明的一些实施例，用于饮水机的定位装置10还包括支撑台。支撑台设在承物台13下方，位置检测组件被夹持在承物台13与支撑台之间。这样，可以保证位置检测组件检测出的结果的精准性，使得出水嘴12的自动定位更加准确。

下面参考附图描述根据本发明的一个具体实施例的用于饮水机的定位装置10的定位过程。

如图1所示，当接水杯20放到承物台13上时，第一检测件14承受的力为F1，第二检测件15承受的力分别为F2，G为接水杯20的总重力，则G＝F1+F2，从而分别得到F1、F2和G的大小。

接水杯20的重心与第一检测件14之间的距离为L1，接水杯20的重心与第二检测件15之间的距离为L2，第一检测件14与第二检测件15之间的距离为L,其中L1和L2分别为未知量，L为已知量，则存在以下关系：L1+L2＝L。

以第一检测件14为转轴，根据力矩平衡原理，可以得知，G、F2、L、L1分别存在以下关系：G*L1＝F2*L。

综合以上两个关系式：L1+L2＝L，G*L1＝F2*L，其中，已知量分别为：两个传感器之间的距离L、第一检测件14的受力F1、第二检测件15的受力F2、接水杯20的总重力G＝F1+F2，由此，可以分别求出L1和L2。

初次上电时，出水嘴12的初始位置为L3＝0的位置处，根据已经得出的接水杯20距离第一检测件14的距离L1，可以得出水嘴12需要移动的距离为L4＝L1-L3，其中，如果L4结果为正值，出水嘴12向右移动L4大小的距离，如果L4结果为负值，出水嘴12向左移动L4大小的距离，最终使出水嘴12位于水杯上方，达到自动定位的效果。

随后，对出水嘴12的位置信息进行更新，在更新后，出水嘴12与第一检测件14之间的距离为L3’，L3’＝L3+L4。在下一次出水嘴12的自动定位过程中，以更新后的L3’为基础进行计算。

由此，根据本发明实施例的用于饮水机的定位装置10，基于重量传感器，采用力矩平衡原理，结合增量算法，能够解决接水杯20的定位问题，而且成本低，应用环境广泛。

如图1所示，根据本发明第二方面的饮水机，包括根据本发明第一方面的用于饮水机的定位装置10。

根据本发明实施例的饮水机，利用如上的用于饮水机的定位装置10，能够解决接水杯20的定位问题，实现自动定位功能，并且成本低，应用环境广泛。

根据本发明实施例的饮水机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于饮水机的定位装置，其特征在于，包括：

机体，所述机体具有可移动的出水嘴；

适于放置接水杯的承物台，所述承物台设在所述出水嘴下方且与所述出水嘴在上下方向上间隔开；

位置检测组件，所述位置检测组件包括第一检测件和第二检测件，所述承物台具有第一端和第二端，所述第一检测件设于所述承物台的第一端下表面，所述第二检测件设于所述承物台的第二端下表面；

控制件，所述控制件分别与所述出水嘴和所述位置检测组件通讯以根据所述位置检测组件检测到的所述接水杯的位置信息控制所述出水嘴移动至所述接水杯上方；

所述第一检测件和所述第二检测件分别为重力传感器，当所述接水杯放置在所述第一检测件和所述第二检测件之间时，所述控制件根据力矩平衡关系获取所述接水杯的位置信息；当所述接水杯放置在所述第一检测件和所述第二检测件之间时，所述控制件根据力矩平衡关系获取所述接水杯与所述第一检测件之间的距离L1，并根据L1控制所述出水嘴的移动距离；

所述控制件获取当前所述出水嘴与所述第一检测件之间的距离L3，并根据以下公式计算所述出水嘴所需移动的距离L4：

L4=L1-L3；预设所述出水嘴的初始位置为L3=0的位置处，根据以下公式更新L3的数值：

L3=L3+L4；所述出水嘴的移动范围位于所述第一检测件与所述第二检测件之间。

2.根据权利要求1所述的用于饮水机的定位装置，其特征在于，所述承物台的延伸方向与所述出水嘴的移动方向一致。

3.根据权利要求1所述的用于饮水机的定位装置，其特征在于，所述机体具有至少底壁和前壁敞开的接水空间，所述出水嘴从所述接水空间的顶壁向下伸出，所述承物台的上表面构成所述接水空间的底壁。

4.根据权利要求1所述的用于饮水机的定位装置，其特征在于，还包括：

支撑台，所述支撑台设在所述承物台下方，所述位置检测组件被夹持在所述承物台与所述支撑台之间。

5.一种饮水机，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的用于饮水机的定位装置。

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