CN118340450A - 清洁机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种清洁机,包括:机体,所述机体可在待清洁表面上移动,具有第一运行参数范围;辅助组件,安装于所述机体,所述辅助组件与所述机体发生移动,并具有第二运行参数范围;所述第一运行参数范围与所述第二运行参数范围共同用于识别所述机体的运行状态,以实现对机体移动的实时监控,便于清洁机对运行路径及运行姿态的调整。即,本发明通过将对机体的移动监控转换为对第一运行参数范围与第二运行参数范围的监测,能够实现清洁机的快速响应及调整,而且辅助组件不会发生卡死等情况,工作可靠性强。
Description
技术领域
本发明涉及清洁设备技术领域,特别涉及一种清洁机。
背景技术
随着现代生活水平的不断提高,人们对生活质量的要求也越来越高,智能化设备越来越被广泛地应用到日常生活中。尤其是近年来,智能、高效的清洁机器人(或简称清洁机)不断出现,例如一些扫地机器人或者擦窗机器人等,这些清洁机器人可以替代人类从事大量的清洁工作,给人们节省了很多时间,从而将人们从繁琐的家务中解脱出来。其中,擦窗机器人不仅可以帮助人们进行室内玻璃的清洁工作,还可完成一些高难度的室外高空作业。
目前,当擦窗机器人运行遇到障碍物时(如碰到边框)时,大多采用识别机器人内部的负压变化量或者自身通断器件的开闭状态(如微动开关)来检测实时运动状态,进而输出相关控制信号以调整运动状态。然而,通过负压变化量的检测方式存在着负压变化值传递效率较慢、机器响应较慢的不足;通过通断器件开闭的检测方式存在着通断器件容易卡死、稳定性和可靠性较差的不足。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种清洁机,旨在解决现有清洁机调整运动状态响应过慢、稳定性不足的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种清洁机,包括:机体,所述机体可在待清洁表面上移动,具有第一运行参数范围;辅助组件,安装于所述机体,所述辅助组件与所述机体发生移动,并具有第二运行参数范围;所述第一运行参数范围与所述第二运行参数范围共同用于识别所述机体的运行状态。
在一些实施例中,所述机体包括:机身;以及两组行走机构,分别装设在所述机身上,所述行走机构移动,以带动所述机身移动;每组所述行走机构具有所述第一运行参数范围;所述行走机构的第一运行参数范围与所述辅助组件的第二运行参数范围共同用于识别所述机体的运行状态。
在一些实施例中,所述辅助组件设置有两组,每组所述辅助组件对应一组所述行走机构;每组所述行走机构的第一运行参数范围及与其对应的辅助组件的第二运行参数范围用于识别对应的所述行走机构的运行状态。
在一些实施例中,在所述第一运行参数范围超出预设参数范围,所述第二运行参数范围超出预设参数范围的至少一个出现时,识别所述清洁机异常。
在一些实施例中,在所述清洁机扭动式行进时,所述清洁机以其中的一个行走机构为旋转支点进行旋转,作为旋转支点的所述行走机构的第一运行参数范围在预设参数范围内,与其对应的辅助组件的第二运行参数范围超出预设运行参数范围时,识别所述清洁机的作为旋转支点的行走机构异常。
在一些实施例中,在所述清洁机扭动式行进时,所述清洁机以其中的一个行走机构为旋转支点,另一个行走机构进行旋转,在对机身进行调整时,于预设时间段内,进行旋转的所述行走机构的第一运行参数范围调整到预设参数范围,与其对应的辅助组件未调整到预设范围时,识别所述清洁机的机身调整行为异常。
在一些实施例中,在任一所述行走机构的第一运行参数范围超出预设参数范围且未到达极值,所述辅助组件的第二参数范围到达极值时,识别所述清洁机到达障碍物。
在一些实施例中,至少一组所述行走机构转动,以使得所述机体按照预设轨迹行进;所述第一运行参数范围包括转动运行参数范围;所述辅助组件在待清洁表面上按照所述预设轨迹滚动行进;所述第二参数范围包括滚动运行参数范围;所述行走机构的转动运行参数范围与所述辅助组件的滚动运行参数范围共同用于识别所述机体的运行状态。
在一些实施例中,所述第一运行参数范围与所述第二运行参数范围均包括运行速度参数范围以及运行加速度参数范围的至少之一;其中,所述运行速度参数范围包括运行速度大小范围与运行速度方向范围的至少之一;所述运行加速度参数范围包括运行加速度大小范围与运行加速度方向范围的至少之一。
在一些实施例中,所述辅助组件包括至少一个辅助轮,至少一个所述辅助轮可转动的装设于所述机体上,所述机体移动带动至少一个所述辅助轮同步转动;所述清洁机还包括:检测组件,所述检测组件包括至少一个旋转角度编码器,至少一个所述旋转角度编码器装设于至少一个所述辅助轮上,至少一个所述旋转角度编码器与至少一个所述辅助轮同步转动,以检测所述辅助轮的运行参数范围。
在一些实施例中,在所述机体具有偏离预设轨迹的行走趋势,或者在所述机体偏离预设轨迹,发生异常时,所述辅助组件用于校正所述机体的异常行为。
在一些实施例中,在所述机体吸附于待清洁表面,且在待清洁表面上移动时,所述辅助组件用于增大所述清洁机与待清洁表面之间的作用力面积,以分担所述机体与待清洁表面之间的作用力。
本发明所提出的技术方案中,清洁机在正常行走时,具有第一运行参数范围,辅助组件在机体的移动下同步发生位移,此时辅助组件具有第二运行参数范围,第一运行参数范围与第二运行参数范围共同用于识别机体的运行状态,便于清洁机对运行路径及运行姿态的调整,从而保证清洁机的安全使用。即,本发明通过将对机体的移动监控转换为对第一运行参数范围与第二运行参数范围的监测,能够实现清洁机的快速响应及调整,而且辅助组件不会发生卡死等情况,工作可靠性强。
附图说明
图1为本发明清洁机一实施例的剖面示意图;
图2为图1的部分拆解示意图;
图3为本发明辅助轮一实施例的剖面示意图;
图4为本发明清洁机在待清洁表面上的受力示意图;
图5为本发明清洁机一实施例另一角度的结构示意图;
图6为本发明清洁机与待清洁表面面接触的示意图;
图7为本发明辅助轮、行走机构配合安装的剖面示意图;
图8为本发明辅助轮与待清洁表面之间的角度示意图;
图9为本发明辅助组件在待清洁表面上的示意图;
图10为本发明清洁机往右行走的示意图;
图11为本发明清洁机往右行走时辅助组件的受力示意图;
图12为本发明清洁机往右行走至部分悬空时的示意图;
图13为本发明清洁机往右行走至部分悬空时辅助组件的受力示意图;
图14为本发明清洁机往右行走至碰到障碍物并停止时的示意图;
图15为本发明清洁机往右行走至碰到障碍物并停止时辅助组件的受力示意图;
图16为本发明清洁机第二组辅助组件为圆心进行扭擦向上行走的示意图;
图17为本发明第一组辅助组件处于扭擦向上行走时的受力示意图;
图18为本发明第二组辅助组件处于扭擦向上行走时的受力示意图;
图19为本发明清洁机以第二组辅助组件为圆心进行扭擦向上行走至碰到障碍物并停止时的示意图;
图20为本发明第二组辅助组件处于扭擦向上行走时的受力示意图;
图21为本发明辅助组件一实施例的侧视剖面示意图;
图22为本发明辅助组件一实施例的拆解示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的方案进行清楚完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时,它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种清洁机100,请参考图1,本发明一实施例中,清洁机100包括:
机体10,机体10可在待清洁表面上移动,具有第一运行参数范围;
辅助组件20,安装于机体10,辅助组件20与机体10发生移动,并具有第二运行参数范围;
第一运行参数范围与第二运行参数范围共同用于识别机体10的运行状态,便于清洁机100对运行路径及运行姿态的调整,从而保证清洁机100的安全使用。即,本发明通过将对机体10的移动监控转换为对第一运行参数范围与第二运行参数范围的监测,能够实现清洁机100的快速响应及调整,而且辅助组件20不会发生卡死等情况,工作可靠性强。
本实施例所提出的清洁机100可以是需要吸附在待清洁表面上的擦窗机、擦墙机、擦顶机,也可以是不需要吸附在待清洁表面上的擦地机等。作为一种常规应用,本申请以擦窗机为例进行说明。相应地,待清洁表面可以是门、瓷砖墙面、天花板、窗的表面、地面等。清洁时,机体10在待清洁表面上移动,以对待清洁表面上的各个区域进行清洁。
一些实施例中,辅助组件20包括至少一个辅助轮21,至少一个辅助轮21可转动的装设于机体10上,机体10移动带动至少一个辅助轮21同步转动;
本实施例通过采用轮式的辅助组件20,使得辅助轮21能够跟着机体10的移动同步转动,传动效率高,传动平稳,而且辅助轮21与待清洁表面之间不易发生打滑情况。
其中,辅助轮21的数量为一个或者多个,其设置数量以及位置布局可根据实际情况设置。作为优选,本实施例所设置的辅助轮21设置有两个,分别关于机体10的中线对称布置。当机体10在待清洁表面上移动时,两个辅助轮21均跟着同步转动。当然,此仅为示例性的,并非限制性的,还可选用其它。
在一些实施例中,机体10包括:
机身11;其中,机身11是清洁机100的主体结构,其内部形成空间以安装清洁机100的结构部件。本申请中的机身11可以是圆形、椭圆形或者矩形等形状,具体可以根据需求设置,不限于此。
两组行走机构12,分别装设在机身11上,行走机构12移动,以带动机身11移动;
其中,每组行走机构12具有第一运行参数范围;
行走机构12的第一运行参数范围与辅助组件20的第二运行参数范围共同用于识别机体10的运行状态。
进一步地,每组行走机构12包括:行走组件124,安装于机身11,行走组件124用于在待清洁表面上移动并带动机身11移动;本实施例中,行走组件124设置于机身11上,具体可设置于机身11的底部。其中,行走组件124的结构形式可采用多种,比如,行走组件124采用转盘,转盘于待清洁表面上转动,通过与待清洁表面之间的摩擦力作用以带动机身11移动。或者,行走组件124采用其它行走结构,比如滚轮。当然,此仅为示例性的,并非限制性的。
请参考图2和图5,清洁机100还包括清洁组件40,可转动地安装于机身11上,辅助组件20安装于清洁组件40的内侧。这样,在机身11碰到障碍物时,辅助轮21并不会直接接触到障碍物,从而避免辅助轮21发生碰撞而导致卡死、损坏等情况,提高辅助轮21的运行稳定性。
其中,清洁组件40的结构形式可采用多种,比如,清洁组件40采用清洁转盘41,清洁转盘41于待清洁表面上转动,以对待清洁表面进行清洁。或者,清洁组件40采用其它清洁结构,比如运动刷。当然,此仅为示例性的,并非限制性的。
本实施例中,清洁组件40包括至少两个清洁转盘41,每一清洁转盘41可转动安装于机身11上。其中,每一清洁转盘41与一个行走机构12连接,跟随行走机构12转动,从而对待清洁表面S进行清洁。
在一些实施例中,辅助组件20设置有两组,每组辅助组件20对应一组行走机构12;每组行走机构12的第一运行参数范围及与其对应的辅助组件20的20第二运行参数范围用于识别对应的行走机构12的运行状态。
在一些实施例中,在第一运行参数范围超出预设参数范围,第二运行参数范围超出预设参数范围的至少一个出现时,识别清洁机100异常。
在一些实施例中,在清洁机100扭动式行进时,清洁机100以其中的一个行走机构12为旋转支点进行旋转,作为旋转支点的行走机构12的第一运行参数范围在预设参数范围内,与其对应的辅助组件20的第二运行参数范围超出预设运行参数范围时,识别清洁机100的作为旋转支点的行走机构12异常。
本实施例中,可以通过识别辅助组件20的第二运行参数范围是否超出预设运行参数范围来识别清洁机100的作为旋转支点的行走机构12是否发生了位移,这样,确保作为旋转支点的行走机构12正常运行,以提高清洁机100在扭动式行走时的稳定性。
在一些实施例中,在清洁机100扭动式行进时,清洁机100以其中的一个行走机构12为旋转支点,另一个行走机构12进行旋转,从而带动机身11相对旋转支点的行走机构12在待清洁表面上发生相对的位移,待此处的机身11到达预设范围后,清洁机100以另外一个行走机构12为旋转支点进行旋转,从而完成机身11的扭动式行进。
在对机身11进行调整时,于预设时间段内,进行旋转的行走机构12的第一运行参数范围调整到预设参数范围,与其对应的辅助组件20未调整到预设范围时,识别清洁机100的机身11调整行为异常。
在清洁机100扭动式行进时,假如需要加快扭动行进的速度,在对行走机构12加快时,假如行走机构12打滑,就会出现行走机构12转速很快,但是机身11移动范围较小,此时可识别清洁机100的机身11调整行为异常,即出现行走机构12打滑的情况。
在一些实施例中,在任一行走机构12的第一运行参数范围超出预设参数范围且未到达极值,辅助组件20的第二参数范围到达极值时,识别清洁机100到达障碍物。
本实施例中,当清洁机100到达障碍物(如边框)时,清洁转盘41不会立刻停止转动,而机身11停止行走,这时辅助组件20停止转动,因此识别清洁机100到达了障碍物处。
在一些实施例中,至少一组行走机构12转动,以使得机体10按照预设轨迹行进;第一运行参数范围包括转动运行参数范围,即行走机构12转动时的相关运行参数范围,如转动速度大小或者转动加速度大小等。
辅助组件20在待清洁表面上按照预设轨迹滚动行进;第二参数范围包括滚动运行参数范围,即辅助组件20滚动时的相关运行参数范围,如滚动速度大小或者滚动加速度大小等。
行走机构12的转动运行参数范围与辅助组件20的滚动运行参数范围共同用于识别机体10的运行状态。
在本实施例中,第一运行参数范围与第二运行参数范围均包括运行速度参数范围以及运行加速度参数范围的至少之一;其中,运行速度参数范围包括运行速度大小范围与运行速度方向范围的至少之一;运行加速度参数范围包括运行加速度大小范围与运行加速度方向范围的至少之一;
在辅助组件20的运行速度参数范围超出预设速度参数范围以及辅助组件20的运行加速度参数范围超出预设加速度参数范围的至少之一时,机体10调整移动状态。
清洁机100在正常行走时,其运行基本趋于平稳,故其加速度/速度大小、方向不会突变,此时,辅助组件20在机体10的移动下同步发生位移,并具有第一速度和/或第一加速度,该第一速度和/或第一加速度在预设的运行参数范围内。
当清洁机100在运行中碰到障碍物时(如在待清洁表面边缘设置的边框)时,清洁机100受到障碍物的阻力影响,其速度将会突变(如由V变化为0),与之相匹配的加速度将会发生骤变(大小、方向瞬间改变:如由a1变化为-a2)。同时,辅助组件20的速度、加速度的大小和/或方向也会发生突变,此时,辅助组件20具有第二速度和/或第二加速度,该第二速度和/或第二加速度在预设的运行参数范围外,清洁机100据此调整移动状态,比如控制机体10停止移动,或者控制机体10转向,便于清洁机100对运行路径及运行姿态的调整,防止机体10与障碍物发生持续碰撞,从而保证清洁机100的安全使用,同时避免清洁机100对边框造成损伤。
需要说明的是,当辅助组件20的速度或者加速度仅仅是大小发生改变(超出预设的运行参数范围)而不涉及方向的改变时,机体10也会据此调整移动状态。
由于清洁机100在碰到障碍物时,障碍物对清洁机100的行走产生阻力作用,因此,辅助轮21在清洁机100碰到障碍物后所产生的第二速度、第二加速度的大小一般小于正常行走时的第一速度、第一加速度的大小。
本发明通过将对机体10的移动监控转换为对辅助组件20运行参数的监测,相较于传统的负压变化量检测方式以及通断器件开闭的检测方式,本发明对于辅助组件20运行参数的检测能够快速响应,传递效率高,从而能够实现清洁机100的及时调整,而且辅助组件20随着机体10的移动而发生位移,不会发生卡死等情况,工作可靠性强。
本实施例中,为了精确获得辅助轮21随机体10移动所产生的速度和/或加速度数据,清洁机100还包括检测组件30,该检测组件30用于检测辅助轮21的速度和/或加速度。
其中,检测组件30可以是速度传感器、位移传感器或者设置于清洁机100上的检测电路等,包括但不限于此,本领域技术人员可根据实际情况进行设计。
作为优选,在本实施例中,检测组件30包括至少一个旋转角度编码器31,至少一个旋转角度编码器31装设于至少一个辅助轮21上,至少一个旋转角度编码器31与至少一个辅助轮21同步转动,以检测辅助轮21的速度和/或加速度。
其中,旋转角度编码器31的数量为一个或者多个。本实施例中,每个辅助轮21装设有一个旋转角度编码器31,该旋转角度编码器31装设在辅助轮21的转动轴上,辅助轮21转动时旋转角度编码器31同步转动,从而检测该辅助轮21的速度和/或加速度。
当然,在其他实施例中,旋转角度编码器31也可以为多个,如设置为两个,分别设在辅助轮21转动轴的两侧。当然,此仅为示例性的,并非限制性的,还可选用其它。
本发明通过采用旋转角度编码器31,可以精确测量辅助轮21旋转运动的角度、速度或者加速度,具有高精度、高稳定性、长寿命等优点,而且易于安装和使用。
需要说明的是,清洁机100还包括有控制器,旋转角度编码器31与控制器之间通讯连接。具体地,旋转角度编码器31所检测到的速度和/或加速度数据会实时发送给控制器,包括在预设运行参数范围内的第一速度和/或第一加速度以及在预设运行参数范围外的第二速度和/或第二加速度,控制器接收到的数据由第一速度和/或第一加速度变化为第二速度和/或第二加速度时,控制器据此可判断出机体10当前碰到了障碍物,从而及时地改变机体10的运行状态,如停止或者转向,保证清洁机的安全使用。
在本实施例中,行走机构12还包括驱动结构,用于驱动两组行走组件124运动。该驱动结构可以是包括一个或多个动力源。比如,每组行走组件124与同一个动力源连接,以采用相同的动力源驱动;或者,每组行走组件124分别与不同的动力源连接,以分别采用不同的动力源驱动。该驱动结构可以采用常见的电机结构,在此不做详细描述。
在本实施例中,每一组辅助组件20中的辅助轮21均设置有至少一个旋转角度编码器31,清洁机100在待清洁表面上移动时,每一组辅助轮21跟着转动,与此同时,旋转角度编码器31对应检测辅助轮21的速度和/或加速度。
在本实施例中,两组辅助轮21受弹性形变的影响,发生从动滚动运行,其理论上所运行的直线距离需要L1=L2,且均为:L=2πr*n,其中r为辅助轮21的半径,n为辅助轮21转动的圈数。但在实际运行中,由于每组行走机构12所处的工况均不相同,会出现每组行走机构12运行的距离不一致的情况,进而导致辅助轮21的直线运行距离不同(即L1≠L2、n1≠n2),致使整个清洁机100的角度倾斜,运行直线度变差。当增加旋转角度编码器31后,旋转角度编码器31能够实时检测两组辅助轮21的数据,并将数据发送到控制器,控制器对两组数据进行差异(两组数据的差值)分析,以及时调节驱动结构的运行,从而实现清洁机100运行的动态调整,避免清洁机100的角度倾斜。
具体地,每组辅助轮21装设在行走机构12内,这样,在清洁机100碰到障碍物时,并不会直接接触到辅助轮21,从而避免辅助轮21发生卡死、损坏等情况,稳定性和可靠性高。
一些实施例中,请参考图3,辅助轮21的表面凸出行走机构12的表面设置,且辅助轮21包括弹性接触部211,弹性接触部211用于与待清洁表面接触。
当清洁机100与待清洁表面接触时,辅助轮21的弹性接触部211首先与待清洁表面接触,然后清洁机100吸附在待清洁表面,并使弹性接触部211发生弹性形变以滚动向前,从而使辅助轮21跟着转动。
本实施例中,弹性接触部211可采用软胶材质,如橡胶等材质,确保弹性接触部211受到压力时能够发生弹性形变。当整个清洁机100受到吸附作用时,整体距离待清洁表面的高度减小,致使行走机构12、辅助轮21发生弹性形变,增大与待清洁表面的接触面积。在行走机构12的驱动作用下,清洁机100将会向前移动。此时,辅助轮21也会因弹性形变而滚动向前,同时旋转角度编码器31也跟着辅助轮21同步旋转,从而检测辅助轮21的速度和/或加速度。
现有的清洁机(如擦窗机)在对待清洁表面进行清洁时,容易受到灰尘或其它污渍的干扰而出现打滑、倾斜,甚至掉落的情况,影响擦窗机的安全使用。
为了防止擦窗机出现打滑、倾斜,甚至掉落的情况,机体10具有偏离预设方向的行走趋势时,辅助组件20用于使机体10回归到预设方向的行走趋势;和/或,机体10偏离预设方向时,辅助组件20用于使得机体10回归到预设方向,以使机体10保持在当前行走方向上行走,从而阻止机体10出现倾斜,甚至掉落的情况,提高机体10运行的稳定性,保证清洁机的安全使用。
在一些实施方式中,辅助轮21的横截面为矩形,即辅助轮21为圆柱形结构,辅助轮21在跟着机体10运动时为纯滚动状态,在低消耗的前提下,实现了对整个清洁机100重力的克服,从而阻止机体10发生倾斜变形,保证清洁机100运行姿态的稳定。
当然地,在其他实施方式中,辅助轮21的横截面也可以为梯形等形状,可以根据实际使用需求具体设置,不限于此。
具体地,请参考图4,机体10具有偏离预设方向的行走趋势时,弹性接触部211与待清洁表面挤压形变并产生与行走趋势方向相反的滚动摩擦力;和/或,机体10偏离预设方向时,弹性接触部211与待清洁表面挤压形变并产生与行走方向相反的滚动摩擦力。
本实施例中,弹性接触部211由于机体10所受到的负压作用而与待清洁表面挤压接触并产生变形。当机体10具有偏离预设方向的行走趋势,和/或,机体10偏离预设方向时,如机体10在竖直的待清洁表面上倾斜,弹性接触部211与待清洁表面之间产生阻碍机体10倾斜的滚动摩擦力,该滚动摩擦力的方向与机体10将要倾斜的方向相反,以阻止机体10发生倾斜变形,保证清洁机100运行姿态的稳定。
在一些实施例中,请参考图6,清洁组件40与待清洁表面之间具有预设角度。示例性地,本实施例中,行走机构12、清洁转盘41同轴连接的连接轴51相对机身11的中轴线倾斜设置(具有夹角α,α<90°),使得清洁转盘41、行走机构12的盘面与待清洁表面之间具有预设角度(90°-α),故行走机构12与待清洁表面为局部接触,行走机构12的不同部位在转动的过程中与待清洁表面之间所产生的摩擦力不同,如此,行走机构12可以在转动的过程中行进,使得清洁转盘41可以到达待清洁表面的不同位置进行清洁。
为增加清洁组件40与待清洁表面的接触面积,本申请将清洁组件40与待清洁表面之间的接触设置为面接触,如此,使得清洁组件40与待清洁表面充分接触,从而增大清洁组件40的清洁面积,提高清洁组件40的清洁效率。
当清洁转盘41的外周套设有柔性材质的清洁件(如抹布)时,清洁件与待清洁表面充分接触,并发生弹性形变,即实现接触面由线接触变化为面接触,接触面与待清洁表面进行摩擦,驱使机身11在待清洁表面移动,并对待清洁表面进行清洁。
其中,每一清洁转盘41具有与待清洁表面面接触的轴侧面411,该轴侧面411与待清洁表面平行,这样,在清洁转盘41与待清洁表面接触时,轴侧面411与待清洁表面之间实现面接触,从而增大清洁组件40的清洁面积,提高清洁组件40的清洁效率。
优选地,轴侧面411为锥形面,锥形面的锥度为1-5°。当清洁转盘41的高度不变,而锥形面的锥度越小(接近1°)时,锥形面与待清洁表面的接触面积越大,锥形面的锥度越大(接近5°)时,锥形面与待清洁表面的接触面积越小,可以根据实际情况具体设置,不限于此。
请参考图7,行走机构12朝向待清洁表面的表面的高度不高于辅助组件20朝向待清洁表面的表面的高度。行走机构12与待清洁表面接触时,机身11因受到负压装置的负压作用,整体距离待清洁表面的高度减小,致使辅助轮21发生弹性形变,增大与待清洁表面的接触面积。此时,辅助轮21朝向待清洁表面的表面的高度降低,行走机构12得以与待清洁表面接触,行走机构12转动并与待清洁表面之间产生摩擦力,以使机体10向前移动。与此同时,辅助轮21也会因弹性形变而滚动向前。
进一步地,为增加行走机构12与待清洁表面之间的摩擦力,行走机构12朝向待清洁表面的一侧设置有缓冲件501,缓冲件501的硬度大于弹性接触部211的硬度,本实施例中,缓冲件501可采用软胶材质,其可与行走机构12之间可拆卸连接,例如采用卡扣、螺接等方式,方便用户安装和拆卸。当然地,缓冲件501也可以采用其他方式与行走机构12连接,如粘贴等方式,具体可以根据实际情况设置,不限于此。
进一步地,缓冲件501可采用片状结构,其设置于行走机构12的底部,用于与待清洁表面接触,起着缓冲的作用,减少行走机构12与待清洁表面发生的硬碰撞。本实施例中,缓冲件501可部分或者全部覆盖行走机构12的底部设置。
当然地,缓冲件501也可以采用其他形状的结构,如块状等,具体可以根据实际情况设置,不限于此。
其中,缓冲件501朝向待清洁表面的表面的高度不高于辅助轮21朝向待清洁表面的表面的高度,即辅助轮21相对行走机构12以及缓冲件501凸出设置。如此,机体10在负压作用下,辅助轮21优先接触待清洁表面,然后到缓冲件501与待清洁表面接触。其中,辅助轮21的弹性接触部211与待清洁表面之间接触面积多,产生的形变量大,从而产生较大的摩擦力,抵消整个清洁机100自身在竖直方向的部分重力。
在一些实施例中,在机体10吸附于待清洁表面,且在待清洁表面上移动时,辅助组件20用于增大清洁机100与待清洁表面之间的作用力面积,辅助组件20用于增大清洁机100与待清洁表面之间的作用力面积,以分担机体10与待清洁表面之间的作用力,确保机体10运行平稳,阻止机体10出现倾斜,甚至掉落的情况,保证清洁机100的安全使用。
本实施方式中,辅助组件20用于增大清洁机100与待清洁表面S之间的作用力面积,以分担机体10与待清洁表面S之间的作用力,包括:
辅助组件20用于分担第一作用力与第二作用力的至少一种,第一作用力包括:提供克服清洁机100重力的作用力,该第一作用力的至少一部分的方向与机身11的重力方向相反。这样,机体10与辅助组件20共同提供克服清洁机100重力的作用力,在清洁机100发生异常,如打滑时,辅助组件20可以避免机体10打滑而滑落;第二作用力包括:提供清洁机100移动的作用力,即,使清洁机100按照预设方向行进的作用力。
在一些实施例中,辅助组件20在待清洁表面S上移动时,辅助组件20还用于牵引清洁机100的移动方向。
在一些实施例中,在机体10具有偏离预设轨迹的行走趋势,或者在机体10偏离预设轨迹,发生异常时,辅助组件20用于校正机体10的异常行为。
在一些实施例中,在一个或者两个行走机构12的转动行为异常时,辅助组件20在待清洁表面S上的滚动行进用于使得机体10按照预设轨迹行进,或者使得机体10保持在待清洁表面S上,或者延长机体10保持在待清洁表面S上的时间。
需要说明的是,机体10于待清洁表面上的行为异常包括机体10打滑、空转、机体10与待清洁表面之间的作用力减小;使得机体10保持在待清洁表面上可以为呆在原来的位置不动,或者也可以为在待清洁表面上发生一定的位移。
本实施例中,待清洁表面为竖直平面,机体10通过吸附作用吸附在该竖直平面上。在初始状态下,机体10呈上下竖直状态,辅助组件20的竖向中心轴与机体10的重力方向一致,此时,辅助组件20完全提供重力。当机体10在待清洁表面移动时,辅助组件20跟着转动并对机体10产生作用力,此时辅助组件20不仅提供重力,还对机体10的行走进行导向。若机体10的移动发生异常时,例如倾斜等情况,辅助组件20对机体10所产生的作用力的至少一部分的方向与机体10的重力方向相反,给机体10提供行走翘曲力,以抵消机体10的部分重力,使得整个机体10受力平衡,进而使得机体10保持在待清洁表面上,阻止机体10出现倾斜,甚至掉落的情况,保证清洁机100的安全使用。
在一些实施例中,辅助组件20为被动组件,以在机体10移动时,跟随移动;和/或,在机体10吸附于待清洁表面时,辅助组件20吸附于待清洁表面,以增大清洁机100与待清洁表面之间的作用力面积。
本实施例中,辅助组件20跟随机体10的移动而移动,具体可以为转动或者滚动向前。
当然地,在其他实施例中,辅助组件20也可以为主动组件,辅助组件20与机体10共同在待清洁表面上移动;和/或,辅助组件20与机体10共同吸附于待清洁表面上,以增大清洁机100与待清洁表面之间的作用力面积。
在一些实施例中,辅助组件20具有柔性,在机体10吸附于待清洁表面时,辅助组件20与待清洁表面之间发生挤压形变,以增大清洁机100与待清洁表面之间的作用力面积。
在一些实施例中,辅助组件20为行走组件,机体10于待清洁表面上移动时,辅助组件20挤压变形式行走,以在增大清洁机100与待清洁表面之间的作用力面积时,且减小清洁机100的行走阻力。
其中,辅助组件20挤压变形式行走为:辅助组件20在行走的过程中,辅助组件20与待清洁表面接触的部位发生挤压形变。
具体地,辅助组件20的变形式行走包括:辅助组件20挤压变形式滚动行走;或者,辅助组件20挤压变形式转动行走。
具体地,请参考图8,至少一个辅助轮21包括相对的第一端面213和第二端面214,及位于第一端面213和第二端面214之间的侧面215,侧面215为弧面,且用于与待清洁表面接触,至少一个辅助轮21的轴截面直径自第一端面213到第二端面214逐渐增大,至少一个辅助轮21的第一端面213边缘在待清洁表面上产生的位移量小于第二端面214边缘在待清洁表面上产生的位移量。如在相同的时间段内,会产生至少一个辅助轮21的第一端面213边缘在待清洁表面上产生的位移量小于第二端面214边缘在待清洁表面上产生的位移量,这样可以使得机体10保持在待清洁表面上,或者延长机体10保持在待清洁表面上的时间。
在一些实施例中,至少一个辅助轮21的横截面为梯形。即,辅助轮21的第一端面213、第二端面214的直径不同(第一端面213的直径为R1,第二端面214的直径为R2,R1<R2)。当整个清洁机100在待清洁表面运行时,辅助轮21受到负压装置以及行走机构12所产生的主动驱动力,在待清洁表面上发生被动滚动。由L=2πR*n,n为辅助轮21转动的圈数,得知辅助轮21的第一端面213、第二端面214在待清洁表面上所产生的位移量存在差值,即第二端面214比第一端面213多运行ΔL=2π(R2-R1)*n,促使整个清洁机100在竖直方向产生一个向上的位移,从而给整个清洁机100提供行走翘曲力,以避免清洁机100发生下落、掉落等风险。
请继续参考图8,辅助轮21的转动轴210的轴向与待清洁表面具有预设角度β,至少一个辅助轮21的侧面215与转动轴210的轴向之间具有倾角γ,倾角γ的角度大小与预设角度β的大小相等,这样,辅助轮21的侧面215与待清洁表面平行,能够使得辅助轮21与待清洁表面充分接触,以增大两者之间的接触面积,进而提升两者接触面的摩擦系数,从而产生较大的摩擦力,抵消整个清洁机100自身在竖直方向的部分重力,保证整个清洁机100运行平稳。
另外,当倾角γ小于或者大于预设角度β时,辅助轮21与待清洁表面之间的摩擦力无法抵消清洁机100自身在竖直方向的重力,导致整个清洁机100在运行过程中下滑,甚至脱落,影响清洁机100的使用安全。故,为保证整个清洁机100运行平稳,本申请中倾角γ的角度大小与预设角度β的大小相等或者基本相等。
需要说明的是,倾角γ的角度大小与预设角度β两者的角度大小差值在5度以内都认为是基本相等。
由tanγ=(R2-R1)/H,以及(R2-R1)=ΔL/2π*n,其中,H为该梯形的高,得知:tanγ=ΔL*H/2πn。因此,当H一定时,γ角越大,第一端面213、第二端面214之间的位移差距量ΔL越大,上移位移也就越明显。故,可以通过调整倾角γ的大小,以调整整个清洁机100的上移位移,用户可以选用不同倾角γ的辅助轮21,来满足具体的使用需求。
在一些实施例中,辅助组件20在待清洁表面上移动时,辅助组件20还用于牵引清洁机100的移动方向。
进一步地,辅助轮21还包括支撑部212,弹性接触部211包覆支撑部212,支撑部212的硬度大于弹性接触部211的硬度。
本实施例中,支撑部212可采用硬胶材质,如塑料等材质,用于支撑弹性接触部211,确保弹性接触部211能够发生弹性形变而使整个辅助轮21滚动向前。
一些实施例中,机身11上形成有安装部111;
辅助组件20还包括支架22,支架22与安装部111限位装配,辅助轮21可转动的装设于支架22内。其中,支架22起到安装和保护辅助轮21的作用,可避免辅助轮21受到外界的碰撞而损坏,保证辅助轮21跟着行走机构12转动。
本实施例中,辅助轮21的转动轴的两侧分别设置有旋转轴承,辅助轮21通过两个旋转轴承可转动的装设于支架22内,保证转动顺畅。当然,此仅为示例性的,并非限制性的,还可选用其它。
本实施例中,为保证辅助组件20稳固地安装在行走机构12内,行走机构12形成有容置腔121,容置腔121具有开口122,支架22容置于容置腔121,且支架22的一端穿过开口122与安装部111限位装配,行走机构12与支架22转动连接。
本实施例中,支架22与安装部111限位装配,以限制支架22的轴向移动,使得机身11在运行时,支架22不会在轴向上相对产生位移。其中,支架22与安装部111的限位装配方式可以为卡接、扣接、粘接、磁吸连接等。
具体地,支架22设置有插柱,安装部111设置有插孔,插柱与插孔插接以使支架22与安装部111限位装配,可实现快速插装定位,并提高连接稳固性。当然,此仅为示例性的,并非限制性的,还可选用其它。
本实施例中,行走机构12与支架22转动连接,可以在行走机构12与支架22之间设置有滚动轴承,使得两者之间的摩擦阻力小,行走机构12更容易相对支架22转动。
行走机构12在行走时可相对支架22转动,此时,支架22起到限制行走机构12在轴向上的移动,不会产生左右偏移、晃动,保证行走机构12行走时的稳定性。
具体地,行走机构12内形成U形的容置腔121,以将辅助组件20固定。当然,此仅为示例性的,并非限制性的,还可选用其它。
在本实施例中,清洁机100还包括吸附装置(如吸附盘),吸附装置设置在机身11上,机身11内设有主空间,吸附装置内部设有吸附空间,主空间与吸附空间连通,主空间、吸附空间与待清洁表面之间形成密闭空间,机身11与负压装置(如负压风机)连接、以使得密闭空间内产生负压。具体地,负压装置用于将密闭空间中的气流抽出,使吸附装置吸附在待清洁表面上,使移动件接触待清洁表面有形变,进而旋转产生摩擦力,以带机身11移动。
在本实施例中,该清洁机100的行走控制方法包括:
获取辅助组件20的压力信息。本实施例中,当辅助组件20随机体10的行走同步发生位移并受压产生形变,进而发生压力变化时,可以通过压力传感器(如应变式压力传感器)等来获取辅助组件20的压力信息,压力传感器对辅助组件20的压力变化反应较为迅速、及时,能够实现对辅助组件20压力变化的实时监测。
根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态。
本实施例中,辅助组件20的压力信息包括但不限于辅助组件20的压力大小、压力方向或者压力差值等。可以理解的是,对于清洁机100不同种类的运动状态(如向左、向右行走等),辅助组件20在运动过程中所产生的压力信息不同,因此可以根据辅助组件20的压力信息来识别机体10当前的运动状态。
例如,当清洁机100向右行走时,辅助组件20受到向左的作用力,使得辅助组件20左侧所受到的压力大于其右侧所受到的压力,此时可以识别当前机体10的运动状态为向右行走。当然地,此仅为示例性的,不限于此。
和/或,在根据辅助组件20的压力信息识别到机体10的运动状态异常时,调整机体10的运动状态。其中,调整机体10的运动状态,包括:根据机体10的异常运动状态进行调整,或者根据当前的压力信息进行调整。
本实施例中,当待清洁表面上存在障碍物,或者待清洁表面的边缘带有边框或者无框设置,为了避免清洁机100持续碰撞障碍物造成损坏,或者从无边框设置的待清洁表面掉落,本申请在识别机体10当前的运动状态后会根据机体10当前的运动状态对机体10的行走进行调整。
例如,当清洁机100在待清洁表面上行走至边缘时,由于机体10部分伸出待清洁表面的边缘(安全范围内),清洁机100与待清洁表面之间的吸附力变小,导致辅助组件20与待清洁表面之间的受压面积变小。与此同时,辅助组件20两端的压力在预设时间内降低至预设范围内,则可以确定机体10当前的运动状态为部分悬空。此时,清洁机100识别机体10当前的运动状态为部分悬空,然后据此来调整机体10的行走状态,如使机体10停止行走,或者使机体10往当前的相反方向行走,即远离待清洁表面的边缘位置,避免清洁机100掉落,保证清洁机100的安全使用。当然地,此仅为示例性的,不限于此。
本实施例的清洁机100的行走控制方法,在清洁机100运行过程中,辅助组件20随清洁机100的移动同步发生位移并受压产生形变,与此同时获取辅助组件20的压力信息,并根据该压力信息识别当前机体10的运动状态,从而对机体10的行走进行调整,以便于清洁机100及时调整行走路径以及行走姿态,确保清洁机100安全使用。
本发明利用辅助组件20的受压变化来表征机体10的运动状态,使得清洁机100在行走过程中可以实时监测辅助组件20的受压变化,实现快速响应,而且压力信息的采集灵敏度高、测量精度高,测量过程易于实现。
具体地,请参考图9,辅助组件20包括与待清洁表面接触的接触部位,以及位于接触部位两侧的第一侧201和第二侧202,第一侧201与第二侧202中的任一侧均可以朝向另一侧运动,以使得辅助组件20发生位移。
本实施例中,待清洁表面为水平面,清洁机100吸附在该水平面上,同时辅助组件20的底部也受力紧贴在待清洁表面上。此时,辅助组件20的第一侧201可定义为辅助组件20的左侧,第二侧202对应定义为辅助组件20的右侧,辅助组件20可从左侧朝向右侧的方向转动,也可从右侧朝向左侧的方向转动。
其中,压力信息包括第一侧201的第一压力信息与第二侧202的第二压力信息,根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态,包括:根据第一压力信息与第二压力信息中的至少一个识别机体10的运动状态;和/或,在根据第一压力信息与第二压力信息中的至少一个识别到机体10的状态异常时,调整机体10的运动状态。其中,第一压力信息的大小、方向,第二压力信息的大小、方向,以及第一、第二压力信息的综合效果,如压力的合压力、压差的大小等一些信息的综合结果表征清洁机100的状态。
本实施例中,可将压力传感器分别安装在辅助组件20的第一侧201和第二侧202处,当机体10行走时,位于辅助组件20第一侧201、第二侧202的压力传感器分别与辅助组件20发生挤压以检测到辅助组件20在行走过程中的受力变化,从而识别当前机体10的运动状态。
当然地,在其他实施例中,辅助组件20的第一侧201、第二侧202也可定义为其他,如定义为辅助组件20的上侧或下侧,此仅为示例性的,不限于此。
当清洁机100静止吸附在待清洁表面上时,辅助组件20受到一个向下的压力而紧贴在待清洁表面上,此时压力传感器在辅助组件20两侧的受力相同,即两侧的压力传感器所检测到的压力相等时,即可确定当前机体10的运动状态为静止状态。
在一些实施例中,根据第一压力信息与第二压力信息中的至少一个识别机体10的运动状态,包括:
根据第一压力信息与第二压力信息中的至少一个识别机体10的运行方向;
和/或,在第一压力信息与第二压力信息中的至少一个超出预设范围时,识别机体的运行状态异常。
在一些实施例中,行走机构12以第一种运动形态移动,辅助组件20以第二种运动形态移动,第一种运动形态与第二种运动形态不同;
根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态,包括:根据辅助组件20的第二种运动形态的压力信息识别机体10当前的运动状态;
和/或,在根据辅助组件20的压力信息识别到机体10的运动状态异常时,调整机体10的运动状态,包括:在根据辅助组件20的第二种压力信息识别到机体10的运动状态异常时,调整机体的运动状态。
在一些实施例中,根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态包括:
压力信息包括压力大小,根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态,包括:
根据辅助组件20的第一侧201的压力大小与第二侧202的压力大小,识别机体10的运行方向。如,机体10的行进方向为朝向压力较小的一侧。
请参考图10和图11,本实施例中,当清洁机100向右行走时,辅助组件20受到向下的压力以及向左的作用力,此时辅助组件20发生形变并挤压左侧的压力传感器,使得左侧的压力传感器所检测到的压力值P1大于右侧所检测到的压力值P2,因此可以识别当前机体10的运动状态为向右行走,以方便用户掌握清洁机100的行走路径。
同样地,当清洁机100向左行走时,辅助组件20的受力情况反过来即可,在此不做详细描述。
在一些实施例中,压力信息包括压力大小的变化情况,根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态包括:
在辅助组件20的第一侧201的压力大小与第二侧202的压力大小中的至少一个超出预设范围时,识别机体10的运行状态异常。
在一些实施例中,在预设时间段内,辅助组件20的第一侧201的压力大小与第二侧202的压力大小均减小时,确定机体10当前的运动状态为至少部分悬空。
请参考图12和图13,当清洁机100在待清洁表面上行走至边缘(无框设置),且机体10部分伸出待清洁表面的边缘(安全范围内)时,进入机体10内部的气体变多,使得机体10内部的压力与外界压力差减小,导致清洁机100与待清洁表面之间的吸附力变小,从而导致辅助组件20与待清洁表面之间的受压面积变小,进而导致辅助组件20左右两侧向内收缩,使得辅助组件20两端的压力在预设时间内降低至预设范围内,此时,可以确定机体10当前的运动状态为部分悬空。
当清洁机100识别机体10当前的运动状态为部分悬空,及时调整机体10的行走状态,如使机体10停止行走,或者控制机体10沿着当前行走的相反方向行走,即远离待清洁表面的边缘位置,避免清洁机100掉落,保证清洁机100的安全使用,或者使机体10回退预设时长后继续沿当前行走方向行走并再次对机体10当前的运动状态进行识别,避免识别错误。当然地,此仅为示例性的,不限于此。
需要说明的是,辅助组件20两端的压力在预设时间内降低至预设范围内,该预设范围的设置需要确保清洁机100的行走在安全范围内,避免清洁机100的机体10超出待清洁表面的边界过多而掉落。
在一些实施例中,根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态包括:
辅助组件20的第一侧201的压力P1先增大然后在预设时间内逐渐降低并稳定,辅助组件20的第二侧202的压力P2先减小然后在预设时间内逐渐增大并稳定,确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物和/或停止。
请参考图14和图15,本实施例中,待清洁表面上存在有障碍物,如待清洁表面上设置有边框。当清洁机100行走至该边框时,机体10与该边框发生接触并被迫停止运行。此时,辅助组件20的第一侧201的压力P1先增大,由于辅助组件20没有了向前的推动力,随着时间的变化,辅助组件20的挤压形变会逐渐减小,因此,辅助组件20的第一侧201的压力P1在预设时间内逐渐降低并稳定。与此同时,辅助组件20的第二侧202的压力P2先减小然后在预设时间内逐渐增大并稳定,则可以确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物和/或停止。
当确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物和/或停止,清洁机100及时调整机体10的行走状态,如使机体10停止行走,或者控制机体10沿着当前行走的相反方向行走,即远离待清洁表面的边框位置,避免清洁机100持续碰撞边框而导致损坏、掉落,保证清洁机100的安全使用,或者使机体10回退预设时长后继续沿当前行走方向行走并再次对机体10当前的运动状态进行识别,避免识别错误。当然地,此仅为示例性的,不限于此。
在一些实施例中,辅助组件20设有第一辅助组件20a和第二辅助组件20b,第一辅助组件20a和第二辅助组件20b分别随机体10的行走同步发生位移并受压产生形变。
根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态包括:
根据第一辅助组件20a的压力信息与第二辅助组件20b的压力信息中的至少一个识别机体10的运动状态;
在根据辅助组件20的压力信息识别到机体10的运动状态异常,调整机体10的运动状态,包括:在根据第一辅助组件20a和第二辅助组件20b至少一个的压力信息识别到机体10的运动状态异常时,调整机体10的运动状态。
在一些实施例中,根据第一辅助组件20a的压力信息与第二辅助组件20b的压力信息中的至少一个识别机体10的运动状态,包括:
在第一辅助组件20a第一侧201的第一压力信息与第二辅助组件20b第一侧201的第一压力信息一致或者基本一致,且在第一辅助组件20a第二侧202的第二压力信息与第二辅助组件20b第二侧202的第二压力信息一致或者基本一致时,确认机体10进行直线行走或者类直线行走。
在一些实施例中,根据第一辅助组件20a的压力信息与第二辅助组件20b的压力信息中的至少一个识别机体10的运动状态,包括:
第一辅助组件20a和第二辅助组件20b中的其中一个的第一侧201的压力与第二侧202的压力不相等,另一个的第一侧201的压力与第二侧202的压力相等或者基本相等,确认机体10为以两侧压力相等或者基本相等的辅助组件为旋转中心进行扭动式行走。
比如,当第一辅助组件20a的第一侧201的压力P1大于其第二侧202的压力P2,且第二辅助组件20b的第一侧201的压力P1等于其第二侧202的压力P2,则确定机体10当前的运动状态为以第二辅助组件20b为旋转中心往第二侧202的方向进行扭擦行走。
请参考图16至图18,在该实施例中,机体10横向吸附在待清洁表面上,辅助组件20的第一侧201为辅助组件20的下侧,辅助组件20的第二侧202为辅助组件20的上侧。当机体10静止吸附在待清洁表面时,第一辅助组件20a的第一侧201的压力P1等于其第二侧202的压力,第二辅助组件20b的第一侧201的压力P1等于其第二侧202的压力P2。
当清洁机100以第二辅助组件20b为旋转中心往上进行扭擦行走时,第一辅助组件20a的第一侧201的压力P1大于其第二侧202的压力P2。而由于第二辅助组件20b为旋转中心,第二辅助组件20b的第一侧201的压力P1等于其第二侧202的压力P2。因此,本实施例中,可以通过检测第一辅助组件20a、第二辅助组件20b两侧的压力情况,来识别清洁机100当前的运行状态是否为扭擦行走。
同样地,机体10以第二辅助组件20b为旋转中心往下进行扭擦行走,或者,机体10以第一辅助组件20a为旋转中心往上或往下进行扭擦行走也采用相同的原理进行识别,在此不做详细描述。
在本实施例中,根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态包括:
第一辅助组件20a中的第一侧201压力P1先增大然后在预设时间内逐渐降低并稳定,第二侧202的压力P2先减小然后在预设时间内逐渐增大并稳定,且第二辅助组件20b中的第一侧201、第二侧202的压力P1、P2先增大然后在预设时间内逐渐降低并稳定,确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物和/或停止。
请参考图19,待清洁表面上存在有障碍物,如待清洁表面上设置有边框。当清洁机100行走至该边框时,机体10与该边框发生接触并被迫停止运行。此时,第一辅助组件20a的第一侧201的压力P1先增大,由于第一辅助组件20a没有了向前的推动力,随着时间的变化,第一辅助组件20a的挤压形变会逐渐减小,因此,第一辅助组件20a的第一侧201的压力P1先增大然后在预设时间内逐渐降低并稳定。与此同时,第一辅助组件20a的第二侧202的压力P2先减小然后在预设时间内逐渐增大并稳定。另外,第二辅助组件20b中的第一侧201、第二侧202的压力P1、P2先增大然后在预设时间内逐渐降低并稳定,则可以确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物和/或停止。
当确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物和/或停止,清洁机100及时调整机体10的行走状态,如使机体10停止行走,或者控制机体10沿着当前行走的相反方向行走,即远离待清洁表面的边框位置,避免清洁机100持续碰撞边框而导致损坏、掉落,保证清洁机100的安全使用,或者使机体10回退预设时长后继续沿当前行走方向行走并再次对机体10当前的运动状态进行识别,避免识别错误。当然地,此仅为示例性的,不限于此。
在一些实施例中,请参考图20,第二辅助组件20b的第一侧201包括第一上侧2011和第一下侧2012,第二辅助组件20b的第二侧202包括第二上侧2021和第二下侧2022。本实施例中,第一上侧2011和第一下侧2012的界限为第二辅助组件20b第一侧201的中点,第二上侧2021和第二下侧2022的界限为第二辅助组件20b第二侧202的中点。
根据辅助组件20的压力信息识别机体10当前的运动状态包括:第一辅助组件20a中的第一侧201压力P1先增大然后在预设时间内逐渐降低并稳定,第二侧202的压力P2先减小然后在预设时间内逐渐增大并稳定,且第二辅助组件20b中的第一下侧2012、第二上侧2021的压力P11、P12在先增大然后预设时间内逐渐降低并稳定,第一上侧2011、第二下侧2022的压力P21、P22先减小然后在预设时间内逐渐增大并稳定,确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物并停止。
本实施例中,第一辅助组件20a中第一侧201、第二侧202的受力情况跟第六实施例中的受力情况相同,即第一辅助组件20a中的第一侧201压力P1先增大然后在预设时间内逐渐降低并稳定,第二侧202的压力P2先减小然后在预设时间内逐渐增大并稳定。
当清洁机100行走至待清洁表面上的障碍物时,机体10与该障碍物发生接触并被迫停止运行。第二辅助组件20b在扭擦行走过程中,第二辅助组件20b中的第一下侧2012、第二上侧2021的压力P11、P12在预设时间内逐渐降低并稳定,第一上侧2011、第二下侧2022的压力P21、P22在预设时间内逐渐增大并稳定,确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物并停止。
当确定机体10当前的运动状态为碰到障碍物和/或停止,清洁机100及时调整机体10的行走状态,如使机体10停止行走,或者控制机体10沿着当前行走的相反方向行走,即远离待清洁表面的边框位置,避免清洁机100持续碰撞边框而导致损坏、掉落,保证清洁机100的安全使用,或者使机体10回退预设时长后继续沿当前行走方向行走并再次对机体10当前的运动状态进行识别,避免识别错误。当然地,此仅为示例性的,不限于此。
本实施例将第二辅助组件20b的第一侧201以及第二侧202分别划分为上侧和下侧,能够更进一步地得知第二辅助组件20b第一侧201、第二侧202的具体受力情况,从而提高对清洁机100当前运动状态的识别精度。
请参考图21,在一些实施例中,通过至少一个压力传感膜片311检测辅助轮21的压力值,至少一个压力传感膜片311对应辅助轮21设置,用于与辅助轮21发生挤压接触以获取辅助轮21的压力信息。
本实施例中,压力传感膜片311与辅助轮21之间的初始状态可为三种状态:压力传感膜片311与辅助轮21的间隙为0、压力传感膜片311与辅助轮21的间隙为负数,即为挤压接触,或者压力传感膜片311与辅助轮21具有小间隙,清洁机100吸附在待清洁表面上,且当辅助轮21随着机体10转动而发生形变时,辅助轮21与压力传感膜片311挤压接触,从而传递压力变化信息至压力传感膜片311。
请参考图22,在一些实施例中,压力传感膜片311为一体式膜片,一体式膜片覆盖辅助轮21的部分外周,辅助轮21随机体10的行走同步发生位移时与一体式膜片发生挤压接触。
本实施例中,一体式膜片呈U形结构,该U形结构的开口朝下以覆盖辅助轮21的部分外周,辅助轮21随机体10的行走同步发生位移时与一体式膜片发生挤压接触,从而传递压力变化信息至压力传感膜片311。在该实施例中,压力传感膜片311采用一体式膜片结构,安装方便快捷。
当然地,在其他实施例中,压力传感膜片311也可以为分体式膜片,分体式膜片围绕辅助轮21的外周设置,辅助轮21随机体10的行走同步发生位移时与分体式膜片发生挤压接触。
与一体式膜片相比,本实施例中的压力传感膜片311采用分体式膜片结构,对应安装在辅助轮21需要测量压力的部位上,这样,多个压力传感膜片311之间相互不受影响,因此,可以精准地测量各个部位的压力信息,提高机体10运动状态的识别准确性。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (12)
1.一种清洁机,其特征在于,包括:
机体,所述机体可在待清洁表面上移动,具有第一运行参数范围;
辅助组件,安装于所述机体,所述辅助组件与所述机体发生移动,并具有第二运行参数范围;
所述第一运行参数范围与所述第二运行参数范围共同用于识别所述机体的运行状态。
2.根据权利要求1所述的清洁机,其特征在于,所述机体包括:
机身;以及
两组行走机构,分别装设在所述机身上,所述行走机构移动,以带动所述机身移动;每组所述行走机构具有所述第一运行参数范围;
所述行走机构的第一运行参数范围与所述辅助组件的第二运行参数范围共同用于识别所述机体的运行状态。
3.根据权利要求2所述的清洁机,其特征在于,所述辅助组件设置有两组,每组所述辅助组件对应一组所述行走机构;每组所述行走机构的第一运行参数范围及与其对应的辅助组件的第二运行参数范围用于识别对应的所述行走机构的运行状态。
4.根据权利要求1所述的清洁机,其特征在于,在所述第一运行参数范围超出预设参数范围,所述第二运行参数范围超出预设参数范围的至少一个出现时,识别所述清洁机异常。
5.根据权利要求2所述的清洁机,其特征在于,在所述清洁机扭动式行进时,所述清洁机以其中的一个行走机构为旋转支点进行旋转,作为旋转支点的所述行走机构的第一运行参数范围在预设参数范围内,与其对应的辅助组件的第二运行参数范围超出预设运行参数范围时,识别所述清洁机的作为旋转支点的行走机构异常。
6.根据权利要求2所述的清洁机,其特征在于,在所述清洁机扭动式行进时,所述清洁机以其中的一个行走机构为旋转支点,另一个行走机构进行旋转,在对所述机身进行调整时,于预设时间段内,进行旋转的所述行走机构的第一运行参数范围调整到预设参数范围,与其对应的辅助组件未调整到预设范围时,识别所述清洁机的机身调整行为异常。
7.根据权利要求2所述的清洁机,其特征在于,在任一所述行走机构的第一运行参数范围超出预设参数范围且未到达极值,所述辅助组件的第二参数范围到达极值时,识别所述清洁机到达障碍物。
8.根据权利要求2所述的清洁机,其特征在于,至少一组所述行走机构转动,以使得所述机体按照预设轨迹行进;所述第一运行参数范围包括转动运行参数范围;
所述辅助组件在待清洁表面上按照所述预设轨迹滚动行进;所述第二参数范围包括滚动运行参数范围;
所述行走机构的转动运行参数范围与所述辅助组件的滚动运行参数范围共同用于识别所述机体的运行状态。
9.根据权利要求1所述的清洁机,其特征在于,所述第一运行参数范围与所述第二运行参数范围均包括运行速度参数范围以及运行加速度参数范围的至少之一;其中,所述运行速度参数范围包括运行速度大小范围与运行速度方向范围的至少之一;所述运行加速度参数范围包括运行加速度大小范围与运行加速度方向范围的至少之一。
10.根据权利要求1所述的清洁机,其特征在于,所述辅助组件包括至少一个辅助轮,至少一个所述辅助轮可转动的装设于所述机体上,所述机体移动带动至少一个所述辅助轮同步转动;
所述清洁机还包括:
检测组件,所述检测组件包括至少一个旋转角度编码器,至少一个所述旋转角度编码器装设于至少一个所述辅助轮上,至少一个所述旋转角度编码器与至少一个所述辅助轮同步转动,以检测所述辅助轮的运行参数范围。
11.根据权利要求1所述的清洁机,其特征在于,在所述机体具有偏离预设轨迹的行走趋势,或者在所述机体偏离预设轨迹,发生异常时,所述辅助组件用于校正所述机体的异常行为。
12.根据权利要求1所述的清洁机,其特征在于,在所述机体吸附于待清洁表面,且在待清洁表面上移动时,所述辅助组件用于增大所述清洁机与待清洁表面之间的作用力面积,以分担所述机体与待清洁表面之间的作用力。
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